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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
1.2.27 2012年4月23日 违反SOP+短暂丧失情景意识+CRM不足+公司没有SMS体系导致五边进近时高度低于下滑道

2012423 违反SOP+短暂丧失情景意识+CRM不足+公司没有SMS体系导致五边进近时高度低于下滑道

1 概述

20124  23 日,东海公务机公司挑战者300 B-8193号机执行 EPB103 北京至重庆航班。该机在使用重庆机场 02R 跑道 ILS进近过程中,高度严重偏离(低于)进近程序所规定的安全高度,触发了空管自动化处理系统低高度告警,机组在管制员的提醒下操纵飞机安全落地。
2 事实情况

2.1 飞行经过

2012  4  23 日,东海公务机公司挑战者 300  B-8193 号机执行 EPB103 北京至重庆航班。此次飞行任务为非定期载客商业运输飞行,按照 CCAR-135 部运行规则实施。

18:25(北京时间,以下同),飞机从北京首都国际机场离港,航路飞行正常。进入重庆进近空域后,经雷达引导,使用 02R 跑道 ILS进近。

20:23,塔台管制员在雷达上发现该机在距接地点 18 公里处,高度 853 米(修正海压,以下同),明显低于进近程序所要求的高度 1100米,管制员立即提醒机组检查高度,机组回答正在修正。机组确认高度偏低后,准备操纵飞机复飞的同时,目视了江北机场的 02R 跑道。随后,机组决定继续进近,操纵飞机上升高度到 850米,在距接地点9公里处重新切入 02R 跑道 ILS 的下滑道。在此过程中,空管自动化处理系统低高度告警,飞机 QAR 译码数据记录的最低无线电高度表高度 220 米( 723 英尺);雷达记录的最低修正海压高度 520 米。

20:28,飞机在江北机场安全落地。

2.2 人员情况

机上共 5 名成员,飞行机组 2人,客舱机组 1 人;乘客 2人。

机长,是主操纵飞行员( PF ,美国人,46 岁,中国 ATPL 执照,编号: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx;持 I 级体检合格证。总飞行时间 4200小时,本机型时间 600 小时。1991年毕业于恩布里-里德尔航空学院,2001-2011年曾先后在美国和阿联酋工作,在BE-90 IA-JETCE-500 BE-58 LR-60 CL-30 等型飞机上担任机长。2008  922日取得美国 FAA 颁发的 ATPL 2012  2 1日取得中国民航局颁发的 ATPL正式执照,执照记录页显示的最后一次 PIC 检查日期为 2011 09 13日,结论为合格。

副驾驶,是监控飞行员( PNF),中国香港人,31 岁,中国 ATPL,执照编号: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx,持 I级体检合格证。总飞行时间2530 小时,本机型时间 306 小时。 2007 以来先后在东海航空和东海公务机公司 B737 CL30 机型上担任副驾驶。最后一次 PC-PIC 检查是2011 1 20日,结论为合格。飞行机组自述,此次飞行中身体状况正常。

当日重庆江北机场塔台管制员,持有效机场管制员执照, 5 2等管制员, ICAO 英语 4 级,持 3A 体检合格证。2008 年开始从事管制工作, 2009 年在重庆工作之前曾在福州工作。

2.3 航空器情况

航空器为挑战者 300 型飞机( BOMBARDIER CHALLENGER 300),注册号为 B-8193。事件发生期间,飞机适航,无保留故障。事件发生之后,公司对飞机的仪表系统、自动飞行系统和导航系统进行了全面的排查,未发现故障。

2.4 天气情况

查阅江北机场当日气象资料,飞机进近阶段,机场能见度大于10 公里,地面风 040  3 米,少量云 1000 米,修正海压 991Hph。重庆江北机场当日日落时间 19:26。飞机进近阶段为夜航飞行。

2.5 导航和目视设施

事发时,重庆江北机场使用双跑道运行,02L跑道起飞;02R跑道落地;使用的进近方式为02R ILS-I 进近。 02R 跑道的目视助航设施为 PALS CAT I 灯光系统。

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。

根据当日陆空通话录音, EPB103 航班着陆前后 30 分钟的其他航班均正常使用 02R ILS 进近;期间,没有航空器报告 02R ILS 系统或跑道灯光系统异常。 02R 跑道导航系统见(表1),目视助航设施见(表2)。

1 02R跑道导航系统

设施类型

识别

频率

坐标

相对位置

DME发射天线标高

备注

LLZ 02R

ILS CATI

IJC

108.9MHz

N294417.0

E1063907.9

距02R号跑道末端019°MAG/260m


有效距离46Km

GP 02R


329.3MHz

N294231.7

E1063836.1

跑道中线东120m

02R号跑道内移入口内311m


3°下滑角,RDH 15m有效距离18Km

DME

IJC

CH26X(108.9MHz)

N294231.7

E1063836.1


416m

与GP合装

 

 

 

2 02R目视助航设施

跑道号码

进近灯类型

入口灯颜色翼排灯

坡度灯类型

接地带灯长度

跑道中心线灯长度、间隔颜色、强度

跑道边灯长度、间隔颜色、强度

跑道端灯颜色

02R

PALS CATI SEL长度为720m,可调高亮度

绿色入口灯有翼排灯

PAPI跑道左侧内移入口内440m

3600m间隔30m白色,最后900200m红白相间,最后200m红色可变高强度

3600m间隔60m白色,最后600-200m黄色,最后200m红色可变高强度

红色

2.6 通信

执行当日航班的是外籍机长(美国),母语为英语。副驾驶是中国香港人,英语和普通话流利。根据空地通话录音,当日EPB103航班与管制员首次建立联系时使用的是英语通话。塔台管制员发现航空器偏低后,使用英语对机组进行了提醒。随后,管制员又用中文进行了提醒,副驾驶将指令翻译后告知了机长;此后,副驾驶与管制员之间用中文进行了交流。飞机恢复正常高度后,空地通信再次改为使用英语。陆空通话录音记录见附件。

在此期间,塔台管制员还对其他 5 个航空器发布了空管指令,包括指挥 02L 跑道上的飞机起飞、02R 跑道五边上的飞机落地、穿越 02L跑道及相关滑行指令、地面飞机转频到地面频率、空中飞机转频到进近频率等。

飞机落地后,塔台管制员用中文对 EPB103 航班机组进行了询问。根据事后机组访谈,机长和副驾驶均未听清明白管制员第一次(使用英语) 的提醒,机长在机组报告单上描述管制员的第一次提醒听起来像说飞机高度偏高了。尽管机组对管制的提醒有质疑,但立刻对飞机的高度进行了检查,并确认了飞机的高度偏低。

2.7 机场情况
2.7.1 地形特征

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;位于跑道中心236° 3.7千米处的县火葬场烟囱, 224°、4.7 千米处的高岩头山,分别高出场面86.5米和98米;西北面的天福寨山,距跑道中心3千米,高出场面83.8 米;北到西北面15 千米以外的华蓥山,海拔高度为1000-1600米。南面12 千米处为长江,西面10 千米处为嘉陵江。

机场半径15 千米内最高障碍物海拔为900 米。江北机场02R跑道五边方向主要地形特征如(图1)、(图2),其中红色线段表示低于安全高度的航段。


1 飞行航迹退1(注:根据QAR译码及雷达图像绘示意图,不按比例。)


2 飞行航迹图

2.7.2 江北机场 02R 跑道五边方向主要障碍物

3和表4是江北机场基准位置点170-230度径向线主要障碍物:

3 ZUCK半径15 千米内主要障碍物

序号

障碍物名称

位置(相对机场基准点)

海拔高度(m)

控制障碍物及涉及航段/ 起飞航径区重要障碍物

1

02R 下滑台天线

171  

1144  

425.5  


2

02L 下滑台天线

192  

1305.5  

428  


3

02L 近台天线(回兴台)

199  

2409

426

20R 号跑道起飞航径区障碍物

4

高岩头

224  

4750  

514  

02L 号跑道最后进近控制障碍物

4 ZUCK半径15 千米-50 千米内主要障碍物

序号

障碍物名称

位置(相对机场基准点)

海拔高度(m

控制障碍物及涉及航段

1

杉树山

171

48000  

829  


2

178

37500  

750  


3

大金鹰

187

17000  

701.5  

02 号跑道起始进近控制障碍物

4

丁家寨

188

18600  

682  

02 号跑道中间进近控制障碍物

5

中梁山

220

37300  

699  


2.8 雷达监控数据 

按照重庆江北机场02R跑道ILS进近程序,FAF距跑道12.9km,要求保持高度1100米。进近图见附件。 

查阅当日雷达数据,EPB103航班最低高度为距跑道头14公里处520米,雷达图像数据飞行高度见表5

 

5 雷达图像高度数据表

距离(公里)

22

20

18

16

14

12

10

9

8

修正海压高度(米)

1130

1000

850

640

520

640

820

850

850

飞机在进近过程中附近触发了机场空管自动化处理系统低高度告警。空管自动化处理系统低高度告警相关原理如下图3:空管自动化处理系统根据用户设置的有关参数对符合要求的雷达航迹进行跟踪计算,当雷达航迹的高度低于或将要低于参数高度时,系统对该雷达航迹告警。跑道入口端2海里向外延伸至起始进近定位点宽度为2-4海里的区域内告警参数设置为马赛克高度或多边形高度参数为最低下降高度(MDA+30米。


3 空管自动化处理系统低高度告警原理示意图

2.9 译码情况 

事件发生后航空公司委托东海航空公司对航班QAR数据进行了译码。QAR数据译码提供了飞机下降至2800英尺至重新建立02R跑道ILS 下滑道之间的数据。调查组根据译码和雷达监控数据绘制了下降剖面示意图4 

QAR译码提供了A点至D点的数据。A-D的蓝色曲线为EPB103航班进近剖面示意图。最上面的红色曲线为正常进近航班的QAR译码轨迹。最下面的曲线为地形曲线(计算数据),其中较短的一条为事发EPB103 航班数据,较长的为另一正常进近航班的数据译码。


4 下降剖面示意图(不按比例):

20:23:42,飞机到达A点。自动驾驶仪接通,航迹在02R航道上,无线电高度表高度503米(1650英尺),姿态-1.5度,下降率1000ft/min 

20:24:03,自动驾驶仪断开,姿态-3.2度,下降率增加到 1200ft/min。随后,飞机在15秒之内,姿态逐渐增加至+2度,下降率逐渐减小到0 

20:24:15,飞机到达B点。飞机最低无线电高度表高度220米(723 英尺);2秒后,飞机到达最低修正海压高度520米(雷达数据)。随后飞机开始爬升,在从B点至C点的过程中,平均上升率约1000ft/min 

20:26:13,飞机到达C点。无线电高度表高度675米(2157英尺),修正海压高度850米(雷达数据)。之后航班正常进近。 

2.10 组织和管理 

东海公务机公司持有CCAR135部和CCAR91部运行规范,共运行6 架飞机,其中挑战者300型飞机5架,挑战者600型飞机2架。 

根据民航规章要求,公司目前不需要实施SMS体系和飞行品质监控工作;尽管设立了独立于运行部门之外的安全监察部,负责安全管理,但尚不具备SMS管理和飞行品质监控管理能力。 

飞标司2012215日下发咨询通告《飞行品质监控(FOQA)实施与管理》(AC-121/135-FS-2012-45),要求2013214日之前,按照CCAR135部运行最大起飞全重超过20000千克的多发涡轮喷气飞机的运营人应制定其飞行品质监控程序及实施细则。现阶段,公司正在着手建设飞行品质监控管理工作的前期准备。 

公司目前共有18位飞行员,机长8位,其中外籍飞行员3人,中国香港1人;此外,18位飞行员中有多位是原国内CCAR-121运行公司退役的60周岁以上机长。公司飞行员构成较为复杂,外籍飞行员文化差异等因素增加了驾驶舱资源管理难度。 

3 原因分析 

3.1 机组操作分析 

根据机组访谈、QAR译码和陆空通信录音,在最后进近阶段,机组收到管制员指挥飞机下降高度至1100米,截获盲降,并减速最小的指令后,机长按压了飞机盲降截获按钮,在高度窗设定高1100 米、调定下降率1000英尺/分钟,并建立了着陆形态。 

飞机截获02R航道后,机长调定了复飞航向,然后过早的在飞行制导面板(FGP)的高度窗调定了复飞高度4500英尺,飞机继续以1000 英尺/分钟的下降率下降。此时,副驾驶提醒机长,按照程序应先截获下滑道后再调定复飞高度,但机长认为飞机处于可控状态,拒绝了建议。这个违反标准操作程序(SOP)的操作是导致此次事件的直接原因。此时,副驾驶按进近管制的指令,与塔台管制员建立初次通信联系,塔台管制员向机组证实飞机是否已经建立盲降,机组回答建立了盲降。随后,管制员指挥飞机继续进近,然后向另一架在02L跑道上的飞机发布了起飞指令。在次期间,机长和副驾驶都忽视了对飞机飞行指引仪信号牌的监控,没有监控飞机飞行引导系统(FGS)的工作模式,此时FGS飞行指引(FD)正引导飞机以1000英尺/分钟的下降率在航道上下降,被两人误认为飞机已经建立盲降,并且在下滑道上下降;事实飞机实际高度已低于下滑道两个点以上,下滑道指示已经消失。在此过程中,由于飞行员没有监控飞机自动系统的工作模式,错误的理解了飞机自动系统的工作情况, 飞行机组短暂的丧失了部分情景意识,导致截获下滑道之前调定复飞高度这个错误操作的风险进一步加大。飞机处于危险的状态。 

随后,空管自动化处理系统低高度告警,管制员发现后立即提醒机组(使用英语);但是,根据事后机组访谈的反馈,机组认为管制员的提醒听起来更向告诉机组飞机的高度偏高了。尽管如此,管制员的提醒还是引起了机组的警觉,机长检查并发现飞机的高度偏低,并准备复飞。管制员随后又使用中文提醒了机组,副驾驶将指令用英文转述给了机长。空管自动化处理系统低高度告警后,管制员对机组进行了提醒,尽管管制员与机组之间的沟通效果不佳,但是空管自动化处理系统低高度告警和管制员的及时提醒对防止事态进一步恶化起到了关键作用。 

20:24,机长准备复飞的同时,抬头目视了02R的跑道,因此取消了复飞的决定,开始操作飞机爬升高度,并重新按压盲降截获按钮;在飞机的爬升过程中,飞行仪表上下滑道指示重现。在此阶段,机组恢复了情景意识,飞机重新回到了安全状态。 20:26,飞机上升至850米高度重新截获了02R跑道的下滑道,机长操纵飞机安全落地。 

3.2 促成因素分析 

3.2.1 组织因素 

尽管符合规章要求,但东海公务机公司尚未建立SMS体系,安全管理和风险管控能力较弱;同时,公司没有实施飞行品质监控管理,对飞行运行操作方面的危险源掌握不及时,无法对飞行员违章操作、飞行技术质量等方面实施日常监控,技术管理能力较弱。 

3.2.2 人为因素 

机组资源管理(CRM)不足是促成截获下滑道之前调定复飞高度操作错误风险进一步加大的一个重要因素。一是飞机在进近过程中,左右座未进行有效任何沟通,副驾驶对提醒机长按照程序应先截获下滑道后再调定复飞高度的建议未被采纳;二是机组未按标准喊话进行高度检查;三是飞行员没有监控飞机自动系统的工作模式,错误的理解了飞机自动系统的工作情况;四是两位机组成员都没有理解管制员对飞机高度低的提醒,但并未及时证实指令,仅回答“Copy that” 

3.2.3 环境因素 

1)气象 

事发当日能见度较好,但属夜航飞行,尽管灯光目视设施有助于机组目视跑道,但夜航飞行不利于飞行员观察外界地形的情况,相对昼间飞行,飞行员情景意识更容易下降。 

夜航飞行导致飞行员对高度偏低的情况不够警觉。 

2)地形 

本报告第一部分对重庆江北机场02R五边的地形情况进行了详细描述,机场为浅丘陵地形,飞机进近阶段无线电高度表高度受地形影响变化较大,由于长五边的地势较机场平面低,无线电高度表生效较晚,指示的相对地面的高度大大的高于飞机相对机场平面的高度,易使飞行员产生飞机高度较高的错觉。 

3.2.4 空管指挥与陆空通信 

陆空通信始终较为繁忙,管制员工作负荷相对较高。双跑道运行塔台频率指挥范围相对较广,事发期间当事管制员的指挥范围包括:指挥航空器在02R跑道落地、穿越02L跑道及滑行指令、02L起飞,指挥航空器联系进近或地面频率。事发期间管制员先后向7架飞机发布多次指令,期间不时有催要指令的情况。从EPB103初次与塔台管制员建立联系到管制员提醒EPB103检查高度期间共计107秒,管制员与各航空器之间共有19次对话;到EPB103爬升至2300英尺期间共计301秒,管制员与各航空器之间共有40次对话。 

根据机组访谈与陆空通信录音,机组与管制员的英语交流基本顺畅。但是,当空管自动化处理系统低高度告警后,管制员没有使用标准的警告指令对机组进行提示,机组也没有正确理解管制员的提醒。随后,管制员判断使用中文提醒更有利于机组理解,于是突然改用中文发布指令。但是,由于陆空通信此前使用英语,而且,此次飞行任务的机长是美国人、副驾驶是香港人,根据机组的反馈,使用中文提醒反而进一步增加了机组对指令理解的难度。使用中文后,机长完全无法理解,提醒对机长完全无效,同时也占用了部分副驾驶的精力向机长进行翻译。 

3.3 危险性分析 

调查组对重庆江北机场02R跑道五边地形情况进行了实地勘察,并在飞机上对五边轨迹上的地形地貌进行了观察见图5


502R跑道入口11.5公里,高度981米,五边3度下滑线上拍摄。(6.4NM3220英尺) 

此外,调查组还在模拟机上对该事件飞行轨迹情况进行了重现。 

调查组认为,飞机在此次进近过程中,严重低于盲降进近下滑道,触发了空管自动化处理系统低高度告警,进近五边地形尤其是02 号跑道起始进近控制障碍物“大金鹰”和02号跑道中间进近控制障碍物丁家寨两处障碍物对事件航空器的安全进近构成了明显的威胁。

事发飞机装载了增强型的TAWS,并且装载了重庆江北机场的地形数据库,工作原理见图6。事件中航空器未触发机载TAWS警告,因此,调查组认为,事件风险尚未达到需立即采取措施避开地形或障碍物的程度。


6 飞机TAWS工作原理示意图

4 结论 

4.1 事件性质 

调查组认为,此次事件飞机在进近过程中严重低于安全高度,并存在可控撞地风险(CFIT),按照《民用航空器事故征候》标准4.2 条,构成了运输航空一般事故征候。 

4.2 事件原因 

1)直接原因 

飞行员违返SOP操作,没有按照程序应先截获下滑道后再调定复飞高度,同时没有有效监控飞机自动系统的工作模式,错误的理解了飞机自动系统的工作情况,是导致此次事件的直接原因。  

2)其他因素 

导致此事件的其他因素还包括: 

当事机组驾驶舱资源管理不当(CRM)。机组之间未进行有效沟通,副驾驶对提醒机长“按照程序应先截获下滑道后再调定复飞高度”的建议未被采纳;机组未按标准喊话进行高度检查;飞行员没有有效的监控飞机自动系统的工作模式,错误的理解了飞机自动系统的工作情况;两位机组成员都没有理解管制员对飞机高度低的提醒,但并未及时证实指令。 

事发为夜航飞行,导致飞行员地形情景意识易下降; 

重庆江北机场02R跑道五边的丘陵地势地形特点; 

空管自动化处理系统低高度告警后管制员没有使用标准陆空通话对机组进行警示;导致机组始终不了解已经近促发了空管自动化处理系统的低高度告警。 

3)没有导致事件事态进一步恶化,发生更严重的不安全事件的有利因素 机场能见度好;机组在发现飞机偏低修正过程中目视了跑道的助航灯光,快速恢复了情景意识。事发航迹完全在02RILS航道上,避开了五边航道上东侧的高山,处于长江河谷地形上空;空管自动化处理系统低高度告警,管制员对飞机高度保持了警觉,并及时对机组进行了提醒; 

尽管管制员未使用标准通话对机组进行提醒导致机组未正确理解警示指令,但引起了机组的警觉,检查发现了偏差,并立即着手开始修正; 

4.3 调查中发现的与事件相关的其他风险 

公司没有建立SMS体系,没有实施飞行品质监控管理,安全管理、风险管控和技术管理能力较弱; 

外籍飞行员在国内航空公司运行时,文化差异等方面因素增加了驾驶舱资源管理的难度; 

当事机组和当事塔台管制员都具备ICAO4英语资质;根据调查,当事管制员英语基础较好,在管制单位中属英语能力较强的水平,但是双方在使用英语交流过程中,尤其是飞机处于不正常状况时,仍存在沟通不畅的状况。 

目前,国内许多航空公司在航班运行中可能派出外籍飞行员与国内飞行员搭配的机组,管制员对英语通话航班发布中文指令可能增加机组对指令理解的难度。 

管制单位塔台管制雷达监控工作职责未向管制员提供足够的依据,指导管制员通过雷达监控发现航空器偏差后应当如何提醒或指挥航空器。 

5 已采取的安全措施 

事件发生之后,重庆监管局空管处已向相关空管单位提出了三点安全建议:一是建议管制单位加强对管制员针对性的技能训练;二是建议空管技术部门在雷达视屏增加五边距离/高度标注;三是建议管制单位根据实际运行需要,明确塔台管制员雷达监控职责。 

6 安全建议 

建议东海公务机公司加强机组管理工作;加强机组SOP意识教育和机组资源管理CRM能力教育培训。 

建议东海公务机公司尽快实施飞行品质监控及管理工作,进一步提高风险管控和飞行技术管理能力。 

建议东海公务机公司评估建设SMS体系的可能性,进一步提高安全管理能力。 

建议重庆空管分局进一步加强管制员英语能力建设,规范管制员陆空通信规定,规范中、英文使用规定。 

建议重庆空管分局加强空管自动化处理系统低高度告警的针对性培训。 

建议空管单位细化塔台管制员雷达监控职责。 

建议有关部门研究改进运行人员ICAO英语能力和资质检查办法。