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第一部分 运输航空
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第二部分:通用航空
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第三部分:飞行宝典
1.2.23 2012年7月19日春秋航CQH8993航班与川航CSC8952航班在空中小于规定间隔及川航CSC8952航班在避让过程中发生可控撞地风险事件(环境+人因综合因素)

2012719日春秋航CQH8993航班与川航CSC8952航班在空中小于规定间隔及川航CSC8952航班在避让过程中发生可控撞地风险事件(环境+人因综合因素)

201271923时左右,春秋航空公司CQH8993航班、南方航空公司CSN6426航班和四川航空公司CSC8952航班在重庆江北机场使用20L跑道ILS进近过程中,受雷雨天气影响先后终止进近。在复飞过程中,春秋航空CQH8993航班与四川航空CSC8952航班发生空中小于规定间隔不安全事件;四川航空CSC8952航班机组在操纵航空器避让过程中低于安全高度,触发了机载地形警告(GPWSPULLUP 语音告警,发生可控撞地风险事件。 

1 事实情况 

1.1 事件经过 

201271923,重庆江北机场实施双跑道运行,20L 跑道落地,20R跑道起飞。空军白市驿机场活动,江北机场进、离场飞机禁止向西偏航。 

23:03:24,在20R跑道上等待起飞的深圳CSZ9520航班向塔台管制员询问天气趋势,管制员告知天气预报显示从2310分开始,本场雷雨,持续时间1小时。 

23:04:15,塔台管制员向五边的飞机川航CSC8594航班询问一边复飞天气如何,CSC8594回答一边复飞后右转不受天气影响;23:04:31,深圳CSZ9520航班听到川航航班与管制的对话后,向塔台管制员证实: “是否起飞后严禁右转?”管制员答复:“受空军活动影响,一边禁止右转”,并告知将再次向空军有关部门证实;深圳CSZ9520航班根据机载气象雷达观测向塔台报告,目前起飞后右转不受天气影响,但预计稍后右转也会受到雷雨影响。


23:05:05,川航CSC8594航班向塔台管制员询问本场是否下雨;管制员回答塔台观察没有下雨;随即,在20R跑道上等待起飞的深圳CSZ9520 航班告诉管制员和空中飞机,跑道上观察,地面小雨;

23:05:30,西部CHB6232航班在20L跑道落地。 

23:06:40,塔台管制员通报空中和地面飞机,管制单位刚与空军协调,受空军活动影响,禁止机场以西偏航的限制仍未取消。塔台频率中有飞机询问:“不让右转,复飞后需要右转怎么办”。塔台管制员通知进近管制继续协调军方。 

23:07:42,川航CSC8594航班20L跑道落地,并在频率中向塔台和其他航空器建议:“后面的飞机不要落地了,雨太大了”。随即,管制员提醒跟在 CSC8594 之后的南方航空 CSN6426 航班注意天气,CSN6426机组回答:“我看一下吧,我看天气好的”。 

23:09:50,三架航空器依次排在20L跑道五边:在塔台管制区,CSN642620L跑道头约6公里,ILS进近,高度670米下降;春秋航空CQH8993航班20L跑道头约18公里,ILS进近,高度1280米下降。在进近管制区,四川航空CSC8952航班20L跑道头约30公里,五边延长线以东约4公里,高度1680米下降,航向230度准备截获20L跑道ILS进近。 

23:10:22,刚从进近管制区移交到塔台区域的CQH8993机组向塔台管制员询问天气得知地面降水情况为“大雨”后,在距跑道头约12 公里,高度 940 米终止进近,申请上升高度;塔台管制员稍迟疑后,指挥飞机上高度1500米。 


23:11:10CSN6426在距跑道头约1.3公里,决断高度475米左右复飞,申请航向130度。随后,塔台管制立即连续发出三个指令:同意CSN6426航向130度;更改CQH8993高度指令,要求其暂时保持1100米;指挥CSN6426上高度1500米。根据雷达显示,CQH8993收到保持1100米的指令时高度为1070米,飞机在1250米改平飞。 

23:11:40,空管自动化系统短期冲突警告(STCA)触发,提醒管制员塔台区域的CQH8993与进近区域的CSC8952存在潜在冲突 

23:11:45CSC8952 机组根据机载气象雷达显示及 TCAS 观察发现前面进近的两架飞机先后拉升的情况,在距跑道头约20公里,高度1370决定终止进近。进近管制指挥CSC8952保持1350米,保持航向。机组通报进近管制员受天气影响,需要左转,航向只能保持5海里。 

23:11:47,受雷雨天气影响,CQH8993申请立即左转,上高度1500 米;随即,机组通知塔台管制员:“已经左转了”。 23:11:53,空管自动化系统短期冲突警告(STCA)再次触发,提醒管制员CQH8993  CSN6426之间有潜在冲突

此后,空管自动化系统低高度警告(MSAW触发,提醒管制员CSN6426低于安全高度。 

23:11:58,塔台管制员同意CQH8993左转,并询问其飞行意图,机组通报:“航向090,上高度1500”。 

23:12:06,塔台管制员收到CQH8993的报告后,立即指令CSN6426 上升1800米,快速通过1300米;航向090度。同时要求CQH8993先保持1300米。此后,塔台管制员指挥CQH8993CSN6426两机建立高度差后,移交给了进近管制。在塔台管制席管制员指挥飞机复飞期间,塔台协调席管制员将CQH8993CSN6426复飞相关信息通过两次按压红色“空管复飞按钮”和电话沟通与进近管制部门进行信息通报和协调。 

23:12:32CSC8952向进近管制询问:“我现在转航向170了? 同时开始操纵飞机左转;进近管制员回答:“现在还不行”;机组告知“不行,我马上就进去了,要不然我转航向150了?”同时继续操纵飞机左转。 

23:12:50CSC8952航向已向左转到170度;进近管制收到空军可以向西10公里的空域使用许可,于是指令CSC8952右转航向250 度。 

23:13:01CSC8952 机组报告进近管制员“我看到他了”,并根据TCAS显示的信息,为加大与相遇飞机的夹角,通知管制员已经左转航向到130度。进近管制员通报机组前方有同高度飞机,左转与其他航空器有冲突;指令CSC8952连续右转。CSC8952机组回答受雷雨天气影响,不能右转。管制员再次要求:“连续右转,有冲突”。 

23:13:06CQH8993CSC8952空中小于规定间隔,持续26秒;其中在23:13:06-23:13:12之间,危险指数达到最大值71分;两机最小垂直间隔30米,水平间隔5.3公里,交叉飞行夹角83度,接近率472公里/小时。 

23:13:14,CSC8952 机组断开自动驾驶仪(此后机组人工手动飞行共持续 155 秒),开始人工操纵飞机下降,下降率逐渐增加到-1433ft/min;飞机处于光洁形态。 

23:13:26CSC8952 开始低于扇区安全高度 1350 米;此后,低于安全高度共持续115秒,最低高度944米。 

23:13:27CSC8952TCAS出现TA语音咨询信息。 

23:13:34CSC8952机组关断飞行指引(此后指引关断持续112 秒);此时,管制员再次指令CSC8952右转航向250度;机组逐渐开始向右压坡度转弯;并逐渐增大下降率。 

23:13:36CQH8993CSC8952高度差达到300米。 

23:13:50,空管自动化系统 MSAW 告警,根据雷达录像记录, CSC8952航向141度,高度1280米下降。 

23:13:52CSC8952右坡度大于33度持续2秒,最大坡度34.45 度;下降率大于-2000ft/min持续20秒。 

23:13:58CSC8952机组申请航向170度,进近管制员同意。 

23:14:02CQH8993  CSC8952 所触发的空管自动化系统解除 STCA警告。 

23:14:06CSC8952 无线电高度表高度 2720 英尺,下降率从 -3521ft/min开始逐渐减小。 

23:14:08,雷达显示CSC8952高度1100米下降,管制员提醒机组:CSC89521350保持。 

23:14:14CSC8952 无线电高度表高度 1818 英尺,下降率减小至-23ft/min,此后飞机开始缓慢上升。雷达显示CSC8952高度1010 米下降,进近管制员询问机组:CSC8952,证实你现在高度?”。飞行机组没有回答。 

23:14:16CSC8952 无线电高度表高度 1635 英尺,上升率 754ft/min,姿态7.03度。 

23:14:17CSC8952 无线电高度表高度 1554 英尺,上升率 1039ft/min,姿态7.38度;机载近地警告GPWS触发TERRAIN”语音告警;雷达显示飞机980米下降瞬间转为1010米上升。 

23:14:18,机载近地警告GPWS触发PULLUP”语音告警,持续 7秒。 

23:14:20,进近管制员警示机组:CSC8952,你上1350米保持,那个是最低的安全高度”;雷达显示CSC8952高度1130米上升。 

23:14:21CSC8952姿态16.88度,上升率3338ft/min23:14:22

CSC8952到达最低无线电高度表高度1140英尺(348米),推力杆到达TOGA”位,飞机姿态19.69度,达到最大上升率4218ft/min6 秒后,飞机表速迅速减小到181kt 

23:14:26CSC8952 自动飞行系统自动推力迎角底线AFLOOR 触发;随后TOGA推力共持续68秒,直到推力杆收到慢车关断自动推力后解除;期间,表速度大于250kt持续96秒,大于300kt持续55 秒,最大表速324kt;推力杆先后两次在TOGAFLX/MCTCLIMB卡位来回移动。 

23:14:34CSC8952飞机姿态小于-5度持续8秒,最大姿态-10.9 度;下降率大于-3000ft/min持续8秒,期间大于-5000ft/min持续 4秒,最大下降率-5832ft/min;触发机载近地警告GPWSSINKRATE 语音告警4秒;在23:14:34-23:14:50之间的16秒,飞机高度从1219 米(4001英尺)迅速下降到944米的最低气压高度(3097英尺)。 

23:14:40,进近管制员再次要求CSC8952上升1350米保持;随后,指挥CSC8952上升1500米保持。 

23:14:50CSC8952到达最低修正海压高度944米,表速289kt 增加;飞机再次转入上升,上升率逐渐增加到3993ft/min 

23:15:18CSC8952上升到1350米(扇区安全高度)之上。 

23:15:26CSC8952指引FD接通。 

23:15:34CSC8952推力杆收到慢车IDLE卡位,自动推力关断, AFLOOR”导致的“TO/GA推力锁定”解除;飞机达到最大表速324kt 

23:15:46CSC8952自动推力A/THR接通。 

23:15:50CSC8952自动驾驶仪AP1接通。 

23:15:55CSC8952 触发的空管自动化系统 MSAW 警告解除;根据雷达录像记录,CSC8952航向138度,高度1580米上升。 

此后,CSC8952飞行逐渐恢复正常;该航班终止进近后在重庆空域涪陵上空等待,天气转好后使用02R跑道在重庆江北机场安全落地。

南方航空CSN6426航班备降贵阳龙洞堡机场。春秋航空CQH8993备降成都双流机场。 

事发期间,进近管制还同时指挥国航CCA4136、四川航空CSC8742、四川航空 CSC8968、韩亚航空 AAR357 航班终止进近或在空中盘旋等待。 

事件未造成人员伤亡、航空器损坏及其他损坏。 

          

         

CSC8952水平航迹示意图

               


CSC8952水平航迹示意图(局部放大)

          

CSC8952飞行剖面示意图(AP关断至FD接通)

1.2 人员情况 

1.2.1 四川航空CSC8952航班飞行机组 

机长:左座;ATPL执照号510107XXXXXXXX773;执照签注的最近一次PC-PIC检查日期2012217日;总飞行时间9679小时,经历时间8396小时,本机型机长经历时间4524小时。20055月首次获得A320机长资格,曾在空军担任领航员,20022月以来先后在民航TB20/200PA44PA42A320机型担任飞行学员、副驾驶和机长。持I类体检合格证,体检合格日期201246日,签注限制:“携带近视矫正镜”。上次任务解除时间71823:363天内飞行时间16小时11分钟;1周内飞行时间29小时11分钟。 

副驾驶:右座;CPL执照号500231XXXXXXXX0019;执照签注的最近一次PC-CP检查日期201279日;总飞行时间2097小时,经历时间1299小时,本机型经历时间1050小时。20086月以来先后在C172PA44CE525A320等机型上担任飞行学员、副驾驶;持I类体检合格证,体检合格日期201191日。上次任务解除时间71811:243天内飞行时间13小时32分钟;1周内飞行时间37小时37分钟。 

事发当日,该飞行机组已经执行了“重庆-长沙-厦门-长沙”的飞行任务,事发航班“长沙-重庆”飞行任务,为该机组派遣计划的最后一个航段。机组飞行时间、执勤和休息期符合规章要求;无饮酒用药记录。飞行机组自述,在此次飞行中身体状况正常;机长在执行飞行任务期间佩戴了近视矫正镜。 

1.2.2 空中交通管制员及气象预报观测员 

管制员、气象预报及观测员执照类别、工作地点签注均符合要求,体检合格证、年度执照注册均在有效期内;执勤期符合规章要求;无饮酒用药记录。 

1.3 航空器情况 

南方航空公司CSN6426航班执行昆明-重庆任务,A319机型,注册号B-6039 

春秋航空公司 CQH8993 航班执行石家庄-重庆任务,A320 机型,注册号B-6852 

四川航空公司CSC8952航班执行长沙-重庆任务,A320机型,注册号B-2348;查阅航空器相关维护资料及航前航后技术履历本(TLB)记录,事发期间飞机适航。事件发生之后,四川航空公司对 B-2348 号机的仪表系统、自动飞行系统、机载防撞系统、近地警告系统等相关设备进行了全面排查,未发现故障。 

1.4气象资料 

1.4.1江北机场航站预报及实况 

1)江北机场19日气象预报 

18:24预报(TAF):1920:00-2005:00,风0202/秒;能见度大于10公里;1-2个云量2600英尺; 

21:25修订预报(TAFAMD):1920:00-2005:00,风0302/秒;CAVOK 

21:29预报(TAF):1923:00-2008:00,风0302/秒;CAVOK 

23:29预报(TAF):2002:00-2102:00,风3303/秒;能见度4000米,轻雾,1-2个云量2000英尺,06:00-07:00之间变化为CAVOK 

2)江北机场19日天气实况 

22:00实况报告(METAR):地面静风,CAVOK,温度28露点23QNH1006,无重大变化; 

22:54特选报(SPECI):风1604米,能进度6000,雷雨,少量云2000英尺,少量云5300英尺积雨云,温度27露点23QNH1006,无重大变化; 

23:00实况报告(METAR):风1705米,140度到210度之间变化,能进度6000,弱雷雨,3-4个云量2000英尺,3-4云量5300 英尺积雨云;温度26露点23QNH1006;从24:00开始变化,小阵雨,轻雾; 

23:09特选报(SPECI):风1805米,150度到210度之间变化,能进度2500,雷雨,轻雾,3-4个云量1000英尺,3-4云量5300 英尺积雨云;温度25露点23QNH1007;从24:00开始变化,小阵雨,轻雾; 

23:13特选报(SPECI):风1704米,130度到210度之间变化,能进度140020R跑道视程2000米持续下降;强雷雨;轻雾,3-4个云量600英尺,3-4云量5300英尺积雨云;温度25露点24QNH1007;从24:00开始变化,小阵雨,轻雾; 

23:42特选报(SPECI):风3692米,能进度大于10公里,弱雷雨;1-2个云量1000英尺,3-4云量5300英尺积雨云;温度25 露点24QNH1007;近期机场区域下过阵雨;从24:00开始变化,小阵雨,轻雾; 

24:00实况报告(METAR):地风102米,能进度大于10公里,小阵雨,3-4个云量2600英尺,温度25露点24QNH1006,近期机场区域下过阵雨,无重大变化; 

3)气象雷达记录见附件 

1.4.2 川航机组获取气象资料的地点时间及获取方式 

四川航空CSC8952航班长沙正班时间为20:25;计划延误至21:20;预计在江北机场的落地时间为22:35。实际起飞时间22:02,实际在江北机场终止进近的时间为23:12。机组在长沙机场起飞前获取的航空气象情报为1920:16的气象情报;文件所提供的江北机场气象资料为18:24TAF预报和20:00 METAR实况报;江北机场20:00METAR实况报为:“风0601/ 秒,CAVOR,温度29,露点23QNH1005,无重大变化”。 

公司运控部门放行监控签派员分别于2301分、2314分、2321分通过ACARS数据链向CSC8952航班上传了22:5423:09 23:13的特选报(SPECI);在2317分发出了ZUCK天气恶化,建议备降ZUUU的信息。 

1.4.3 航空气象服务情况 

江北机场气象情报由中国民航重庆空中交通分局气象台提供。气象服务时间为24小时。每间隔3小时发布未来9小时预报;间隔6 小时发布24小时预报。提供趋势预报服务,间隔时间60分钟。提供气象情报的辅助设备包括传真、气象综合显示系统等。接受气象情报的空中交通服务单位为区调、进近和塔台。通过电话、短信等方式向相关驻场单位发布气象警告信息。当日,空管气象部门工作情况及四川航空运控部门与机组间的气象信息传递情况如下: 

大雨覆盖20L跑道15151小时39分钟:(21:29)气象部门发布的TAF报没有发布雷雨预报。当时机场南侧上空有积雨云团(CB),气象部门预测该CB云团是热力性局地天气,到本场会减弱或消散。 

大雨覆盖20L跑道前1小时08分钟:(22:00)气象部门观测CB 云移至长生桥附近,强度减弱明显,判断雷暴将减弱为阵雨;天气现15 19 日,事发前最后一架落地飞机 CSC8594 的落地时间 23:07:42,机组落地后建议其他航空器终止进近,据此判断“大雨覆盖 20L 跑道”时间为 23:08 

气象没有达到修订TAF报标准,因此没有发布修订预报(TAFAMD)。 

大雨覆盖20L跑道前60分钟:(22:08),四川航空CSC8952航班从长沙起飞;该航班机组飞行前获取的气象情报为长沙空管分局气象部门于20:16提供的资料,包括18:24TAF预报和20:00METAR 实况报;预报和实况天气情况均为机场天气晴好。 

大雨覆盖20L跑道前50分钟:(22:18)气象部门通报塔台和进近管制部门,预计23:30左右机场将出现短时中阵雨天气。 

大雨覆盖20L跑道前28分钟:(22:40)气象部门观测CB云突然加强,并快速向机场移来;临时天气会商结论为雷雨将影响本场。 

大雨覆盖20L跑道前23分钟:(22:45)气象部门发布雷雨天气机场警报,预报为20分钟后本场雷雨”。此后7分钟,气象部门电话逐一通知驻场单位。 

大雨覆盖20L跑道前19分钟:(22:49)气象部门电话通知到四川航空公司发布雷雨天气机场警报。 

大雨覆盖20L跑道前14分钟:(22:54)气象部门发布特选报SPECI 

大雨覆盖20L跑道前7分钟:(23:01)川航运控部门通过ACARS 数据链向CSC8952航班上传了22:54SPECI 

大雨覆盖20L跑道后3分钟:(23:11CSC8952在进近管制区申请终止进近; 大雨覆盖20L跑道后6-13分钟:(23:1423:1723:21)川航运控部门通过ACARS数据链向CSC8952航班上传了23:09SPECI、备降ZUUU的建议和23:13SPECI 

1.5 空管设施设备 

1.5.1 空管及气象设施设备工作情况 

查阅管制设施设备保障工作日志,THAILES雷达、SELEX雷达、TELEPHONEX自动化系统、SITTI内话以及相关通信、导航、监视设备工作正常。 

查阅气象设备室维护记录,自观和遥测站、数据库系统、信息服务系统、气象传真广播系统、MICAPS、视频天气会商系统、管制综合查寻系统数据提供、预报短信发布平台设施设备工作正常。 

1.5.2 空管复飞按钮 

“复飞按钮”是塔台管制部门和进近管制部门信息通报的一种辅助设备;包括安装在塔台管制室工作台上的三个分别带“绿色、橙色、红色”指示灯的按钮和安装在进近管制室的三个指示灯。如果塔台管制区有飞机中断进近或复飞,管制员根据飞机状态按下相关按钮以便迅速将信息通过音响及目视信号传达给进近管制部门,引起进近管制部门的注意。 

“红色按钮”代表航空器标准复飞或中断进近后实施转弯;“橙色按钮”代表航空器中断进近后直线上升到默认起始高度(1500米)以上;“绿色按钮”代表除上述情况以外,航空器复飞或中断进近的其他情况。当塔台管制员按下相应按钮后,进近管制室相应指示灯亮、发出音响。同时,塔台管制和进近管制通过电话沟通复飞飞机具体的指挥细节及其他相关信息。 

1.5.3 空中交通管制自动化系统最低安全高度告警(MSAW)和短期飞行冲突告警(STCA)功能 

1)系统低高度告警及冲突告警参数的设置 

江北机场进近区域空中交通管制自动化系统MSAW参数设置为区域的最低雷达引导高度;当飞机低于最低雷达引导高度时系统 MSAW 告警。 

江北机场进近区域STCA告警参数设置为:水平间隔20千米,垂直间隔220米系统预警;水平间隔10公里,垂直间隔220米系统告警。 

2)对系统低高度告警及冲突告警的处置程序 

当值班管制员对系统发出的航空器低高度告警或冲突告警进行确认后。应立即指挥相关航空器上升到安全高度或指挥相关航空器彼此避让。使用如下管制术语: 低高度告警:“(航空器呼号)雷达识别你的高度过低,上升并保持(高度/高度层)”;“(航空器呼号)低高度告警,立即检查高度,QNH(数值),最低飞行高度是(高度)。 

冲突告警:“(航空器呼号),因为间隔上升/下降并保持(高度/ 高度层)”或“(航空器呼号),因为间隔右/左转(——度)。 

管制室带班主任在系统发出低高度告警或冲突告警后应对告警情况及值班管制员采取的行动进行记录。 

1.6 助航设施设备 

查阅机场导航和灯光系统维护记录,当日机场仪表进近系统和灯光系统工作正常。 

1.6.1 通信 

事发当时,南方航空CSN6426航班、春秋航空CQH8993航班与江北机场塔台使用甚高频(VHF118.2MHZ进行通信;四川航空CSC8952 航班与江北机场进近02扇区使用甚高频(VHF120.85MHZ进行通信;无线电通信正常,通话录音连续清晰。 

1.6.2机场情况 

1)相关的地形信息 

重庆江北机场为浅丘陵地形,机场东面的大坡顶山脉与跑道平行,距离7-12千米,高出场面300-450米;大坡顶山脉最高点在机场基准点071度方位10012米,海拔843米。 


              

机场相关地形示意图


                       

                                                              机场相关地形示意图与

                    

(2)空域限制 

江北机场五边延长线与白市驿机场五边延长线最近点17千米,两机场同时飞行时,江北机场进、离场的飞机禁止偏西。白市驿机场进、离场的飞机禁止偏东。 


3)飞行记录器 

事发后,调查组提取了CSC8952的机载驾驶舱舱音记录器(CVR)和数字式飞机数据综合记录器(DAR)原始数据拷贝,委托中国民航科学院对数据进行了译码分析。四川航空公司对机载快速存取记录器(QAR)数据进行了译码。 

1)驾驶舱舱音记录器 

CVR 共四个声道,根据航科院对 CVR 舱音的辩听分析,123 声道记录时长3013秒;4声道记录时常3116秒,均没有记录事发期间相关驾驶舱录音。由于当日CSC8952复飞后在重庆空域涪陵上空等待,天气转好后使用02R跑道在重庆江北机场安全落地,事发时的驾驶舱舱音记录器记录信息被覆盖,无法用于分析。 

2)机载快速存储记录器 

DARQAR译码数据完整记录了事发当时的相关数据,可用于事件分析。调查组对航科院DAR数据译码以及四川航空公司提供的QAR 数据译码进行了比对分析,根据事件情况,筛选出时间、气压高度、气压基准、无线电高度、航向、表速、19《中国民航航空资料汇编》“江北机场本场飞行规定”。垂直速度、FMA模式、自动驾驶仪及飞行指引工作状态、姿态、坡度、推力杆位置、GPWS警告、TCAS警告、AFLOOR、经纬度位置等参数进行分析,根据记录的信息制作并绘制了事发航段的部分航迹。 

2 原因分析 

事发时,事件所涉及的飞行机组、管制员、气象预报和观测员均持有效执照、证件;无证据表明相关当事人身体状况异常。事发期间,事件相关的航空器适航,相关空管、气象、机场设施设备工作正常。以下主要围绕江北机场空域、事发时的天气、空管指挥、机组操作及相关单位之间的沟通协调等情况,按照事件发展的时间顺序进行分析。 

2.1空域限制 

事发时,空军白市驿机场活动,江北机场进、离场的飞机禁止偏西;受雷雨天气影响,机场 20L 跑道起飞复飞方向被积雨云覆盖;

CQH8993CSN6426  CSC8952 终止进近或复飞后只能向机场东侧实施机动。事件中,机组绕飞雷雨、管制员调配航空器间隔受到了空域限制的影响。 2.2 天气情况及气象服务 

事发时,影响江北机场的雷雨云团发展变化迅速。气象部门早期判断认为机场附近的CB(积雨云)对运行影响较小,CB将减弱或消散,事前在TAF报中没有发布雷雨预报。 

大约在CB抵达机场上空前30分钟左右突然增强,并迅速从南向北移向机场上空。气象部门发布了机场雷雨预警并通知各有关单位,随后根据雷雨态势发布了多个特选报。 

起飞前,四川航空CSC8952机组在长沙机场获取的气象资料预报江北机场没有雷雨。下降前,机组再次通过ACARS查询天气报文,获取了重庆机场2200点实况,显示天气晴好。23:01,公司运控部门通过ACARS数据链向机组上传了22:54的特选报,通知机组机场受雷雨影响。虽然气象报告引起了机组对天气状况的警觉,但此时飞机已经开始下降并准备进近。 


根据以上事实,事发时影响江北机场的雷雨云团发展变化迅速,机组获取雷雨信息晚,机组对机场出现的雷雨天气准备不足,在下降前准备及进近简令中没有特别针对雷雨天气制定预案。 

2.3 空管指挥 

2.3.1 指挥过程分析 

1)塔台管制 

塔台管制员对天气状况的判断主要基于从塔台目视观察、机组向管制员提供的气象报告以及气象部门提供的天气实况和气象雷达图像。23:00:00-23:07:42之间,陆空通话录音中记录了多次塔台管制员和航空器飞行员之间关于雷雨天气、空域限制的讨论;通话录音表明机场 20L/R 跑道起飞复飞航迹已受到雷雨天气的显著影响。

23:07:42CSC8594 落地后建议:“后面的飞机不要落地了,雨太大了”,“跑道中段雨特别大”。塔台管制员在提醒CSN6426注意时,机组回答:“我看一下吧,我看天好的。”塔台管制员据此判断机场跑道上有强降雨,五边天气较好,飞机终止进近后可以沿五边飞行一定距离。事实上,不同机组根据其运行标准、经验、判断,向管制员提供的天气信息有一定主观因素;夜间管制员目视观察气象条件受限;事发时雷雨云团发展变化迅速,天气状况复杂;这三个因素导致管制员难于准确评估当时的气象条件。此外,由于各航空运营人有不同的运行标准和安全政策,事发时正处于雷雨逐步覆盖跑道的边缘气象条件,尽管管制员已经预料到空中飞机很可能会在短时间内同时决定终止进近,但难以判断不同机组对风险的评估状况及机组何时决定终止进近;也难以预判进近飞机的复飞顺序。这些因素为管制员实施管制预案带来了不利影响。 

23:11:10CSN6426在决断点附近复飞;塔台管制员按预案指挥CQH8993 跟随前机 CSN6426 航迹,指挥 CSN6426 从下方穿越后机CQH8993高度上1500米保持,更改CQH8993高度指令要求其保持1100 米。根据雷达显示,CQH8993 收到保持 1100 米的指令时高度已近达到1070米,后在1250米改平飞;管制员没有预料到:由于飞机正在执行复飞动作,上升率大,受惯性作用,飞机容易突破管制指令。 

23:11:49CQH8993偏离了塔台管制指挥预案,在CSN6426转弯点之前转弯,并采取了边操纵飞机转弯边通知塔台管制员的操作。为防止空中冲突,管制指挥两机航向090平行飞行,并指挥飞机建立高度差;此时,空管自动化系统CQH8993CSN6426之间的STCA警告触发;CSN6426触发MSAW警告。为建立高度差,塔台管制指令CQH8993 暂时保持1300米,指挥CSN6426快速上升1800米。在此阶段,CQH8993 偏离管制指令、自动化系统STCAMSAW接连告警、为防止潜在冲突需要立即在受限空域中调配飞机穿越高度等原因,导致管制员工作负荷迅速增大。同时,塔台管制指挥CQH8993保持在1300米进一步压缩了进近管制区CSC8952的机动空间。 

2)进近管制 

23:11:45,进近管制区 CSC8952,在距跑道入口端约 20 公里,高度1370米决定终止进近。进近管制按预案指挥CSC8952保持航向,保持1350米,计划待CQH8993穿越其高度后再引导CSC8952跟进左转拉升。机组向管制员通报:“我只能保持5海里就得左转了”,管制员回答:“收到了”。由于进近管制员当时的指挥工作负荷大,没有再将指挥预案及保持航向的重要性通报机组。CSC8952机组不了解管制意图,受雷雨天气、经验判断等因素的影响急迫要求左转上高度。进近管制员难以准确评估当时气象条件,也不了解机组对风险的评估状况,因此难以准确评估CSC8952机组的急迫性。23:12:32CSC8952 偏离了进近管制指挥预案,在CQH8993转弯点之前转弯,并采取了边操纵飞机转弯边通知进近管制员的操作。23:12:50CSC8952航向已向左转到约170度;进近管制收到空军向西10公里偏航的空域许可,指令CSC8952右转航向250度;但受天气影响,尽管管制员多次要求,CSC8952 机组没有操纵右转。通过 TCAS TA 信息发现同高度飞机后,人工操纵飞机实施机动避让。随后CQH8993CSC8952在空中小于规定间隔26秒。在此期间,受雷雨天气、时间紧迫、无线电拥挤程度、飞行员经验及判断差异的影响,CQH8993CSC8952先后采取了边机动边通知管制的操作;给管制部门工作带来了被动,也带来了其他的安全风险。 

2.3.2 指挥方案分析 

塔台和进近管制的指挥预案是“跟进进近”、“跟进复飞”。在天气恶劣的情况下,管制员估计不足,“跟进进近”飞机之间的间隔裕度不大,而且飞机的机动还受空域的限制,一旦复飞,可用空域及调配的时间都会非常紧张。至于“跟进复飞”的预案,即“如果前机落地,后机可左转拉升;如果前机终止进近,则后机跟随前机轨迹,待前机穿越后机高度后再跟随前机上高度”,这过于理想化,有想当然的思想。 

在当时复杂且快速变化的天气条件和管制环境下,管制“跟进复飞”的指挥预案较为单一、缺乏弹性。未考虑到受CB云形状和移动方向,以及通过机载气象雷达对危险天气风险的判断、技术经验等因素的影响,后机机组可能先行复飞且复飞后不一定会沿前机轨迹飞行至前机转弯点后再实施转弯。事实情况也说明,CSN6426CQH8993 CSC8952三架飞机的转弯点依次有所提前。在大约123秒较短的时间内,三架飞机全部终止进近或执行复飞程序,且三架飞机的复飞顺序为五边第二架飞机首先申请中断进近,然后是五边第一架飞机在决断高度自行拉升;最后是进近管制区的第三架川航飞机终止进近。

短时间内多架飞机复飞,以及复飞顺序导致“指挥前机穿越后机高度后,跟随前机上高度”的调配方案要求飞机穿越期间必须具备安全的水平间隔。一旦受天气影响,后机提前转弯,势必发生小于间隔事件。 

2.3.3 管制员应对分析 

在空管单位计划实施的“跟进复飞”指挥预案的相关前置条件已发生变化的情况下(即 CQH8993 先复飞且高度高),管制员在获知CSN6426复飞的同时,仍沿用原指挥预案,将已许可CQH89931500 米高度更改为较低的高度,给自己带来调配前机穿越中间飞机高度层的额外负荷,并间接给后机CSC8952留下较为紧迫的间隔和越障裕度。

分析认为,在事件中,管制员应急处置经验不足,当管制预案的执行条件发生变化时缺乏灵活应对技巧。 

2.4 机组操作 

CSC8952机组:机长是主操纵飞行员PF,副驾驶是PNF 

23:11:45CSC8952 机组从 TCAS 显示的信息看到五边两架飞机终止进近,结合气象雷达显示,决定终止进近。根据机组访谈、空管气象雷达图像、飞行轨迹分析,机组使用气象雷达技巧方面存在不足,导致对雷雨范围、强度识别不当,引起对危险天气可能带来的危害产生过度反应 

                             

飞行轨迹与地面雷达图像结合示意图

机组不了解管制调配意图,也不了解塔台管制区CQH8993的飞行动态,受雷雨天气压力、经验、判断等因素的影响,CSC8952机组过度关注“危险天气风险”,对“空中冲突风险”估计不足。23:12:32,机组在未得到管制许可的前提下改变了飞机的航向和轨迹。在机场西侧空域开放后,塔台管制员要求CSC8952右转航向250度,并多次提醒机组右侧有同高度飞机。机组基于对天气状况的判断,没有执行管制指令。 

在完成左转避开危险天气后,机组开始关注空中冲突的风险。由于CSC8952CQH8993不在一个管制频率,CSC8952机组因此不了解 CQH8993的飞行意图,仅能从TCAS显示的TA信息粗略的判断CQH8993 的运动趋势。受管制员多次急促提醒、云中飞行无法目视冲突飞机、出现TCAS TA语音咨询信息等因素的影响,机组对“危险接近风险” 应激过度,“地形意识”和“SOP 意识”下降,忽略安全高度、偏离TCAS警告标准处置程序,采取了根据TA显示信息实施避让的错误做法,人工操纵飞机大下降率下降,低于扇区安全高度352米。 

机组判断冲突解除后,操纵飞机改平,在GPWS警告触发前3秒飞机逐渐转入上升。但是,由于此时正好飞越江北机场东侧的“大坡顶”山脊,在近地警告触发前10秒钟内,飞机无线电高度表高度迅速减小了1029英尺,变化率达到6174ft/min;由于近地率过大,机载 GPWS(方式 22A 模式)TERRAIN”、“PULLUP”警告被触发。对于GPWSPULLUP”告警,机组处置正确,采取了迅速拉杆到底、推力杆 TO/GA、改平坡度的操作;4 秒内,飞机的上升率迅速达到4855ft/min;警告解除后,由于空速减小至保护阈值,飞机A LOOR保护自动生效。 

由于机组处置GPWSPULLUP”警告前,机组已断开AP,下降避让飞机,发动机推力较小、增加较慢;对 GPWSPULLUP”的处置使飞机动能迅速转化为势能,导致表速迅速减小到181kt。此时,机组对表速的迅速减少产生了过激反应。机长推杆修正,动作粗猛,大下降率触发了GPWS“下降率过大”(方式1SINKRATE”警告;期间飞机姿态小于-5 度持续 8 秒,最大姿态-10.9 度;下降率大于 -3000ft/min持续8秒,最大达到-5823ft/min;飞机高度从1219米(4001英尺)迅速下降到944米(3097英尺)。比附近的最高障碍物“大坡顶”仅高出101米。在此期间,机组注意力分配不当,飞行姿态、空速、坡度、下降率、高度等重要飞行参数严重偏离飞行品质监控数据,对表速减少产生的过激反应导致机组再次失去“地形意识”,飞机再次低于安全高度。所幸此时飞机已经飞越“大坡顶”山脉,没有再触发近地警告的其他告警模式。 

在飞机空速恢复安全后,机长没有通过按压“自动推力脱开按钮”断开自动推力以解除“Afloor”的TO/GA推力锁定,导致表速度大于250kt持续96秒,大于300kt持续55秒,最大表速324kt;推力杆先后两次在TOGAFLX/MCTCLIMB卡位来回移动;直到机组下意识将推力杆收到慢车导致自动推力关断后,TO/GA推力锁定才得以解除。分析认为,机组对Afloor”功能及原理掌握不牢。 

2.5 沟通 

2.5.1 管制单位与航空器之间的沟通 

1)空中小于间隔事件 

对于飞行机组而言,不了解管制指挥预案,没预料到只要提前转弯势必发生航空器空中小于间隔的情况;机组在评估比较“现实存在的雷雨天气威胁”与“未来可能产生的空中冲突威胁”风险程度时,更加倾向于采取“急于转弯脱离危险天气”的行为;CQH8993 CSC8952机组先后在时间紧迫、无线电拥挤、对飞行冲突风险估计不足的情况下实施了边转弯边通报管制的操作。对于管制员而言,在评估比较空管自动化系统上显示的“现实存在的空中冲突威胁”与“管制雷达屏幕上并不可见的雷雨天气危险” 风险程度时,更加倾向于采取“指挥飞机避让冲突”的指挥;因此,管制员坚决要求CSC8952右转避让冲突。 

在这种情况下,CSC8952机组继续按自己的意图实施操作,机长认为:“为确保安全,无法执行管制指令,时间紧迫,需要立即采取措施”;进近管制员要求右转避让冲突,不了解机组面临的天气状况和紧迫性。管制员和飞行员之间没有实现有效沟通,都没有全面把握运行环境风险。 

2)可控撞地风险事件 

23:13:50CSC8952高度1280米下降,空管自动化系统MSAW告警。MSAW 告警后 18 秒,进近管制员发出指令:CSC8952,上 1350 米保持”;MSAW告警后24秒,雷达显示CSC8952高度1010米下降,进近管制员询问机组:CSC8952,进近,证实你现在高度?”。MSAW 告警27后秒,CSC8952机载近地警告GWPS告警,机组开始拉升飞机;雷达显示飞机980米下降瞬间转为1010米上升。MSAW告警30秒后,进近管制员警示机组:CSC8952,你上1350保持,那个是最低的安全高度”;雷达显示CSC8952高度1130米上升。 

MSAW告警后,管制员对CSC8952的飞行高度进行了关注;从告警后 18 秒起,3 次分别采取“重申高度指令、询问高度、警示最低安全高度”的做法对机组进行提醒。对于管制员的前两次提醒,机组正处于过度关注“空中冲突风险”,“地形意识”下降的状态,提醒没有起到警示作用;管制员第三次提醒时,CSC8952 机载 GPWS 已经告警,机组开始拉升飞机。空管系统MSAW警告在事件中发挥了一定的风险阻隔作用,但效果不理想。 

2.5.2 相关管制单位之间沟通 

CSN6426CQH8993航班复飞后,塔台管制员使用“复飞按钮” 将信息传达给进近管制部门。根据塔台与进近管制部门的交接预案,塔台管制应该在指挥飞机上升1500米后将其移交进近管制;预案同时要求“如果存在冲突,应当解除冲突后再实施移交”。为解决CSN6426CQH8993可能发生的潜在冲突,CSN6426CQH8993较长时间由塔台管制指挥,CSC8952 由进近管制部门指挥。在此期间,由于异频指挥,塔台与进近管制部门协调工作量增加;较长时间没有实现统一调配导致指挥效率下降,增加了安全风险。 

3 结论 

3.1 事件性质 

春秋航空CQH8993与四川航空CSC8952空中小于规定间隔不安全事件危险指数评价最大值为 71,未构成事故征候,是一起民用航空其他不安全事件。