浅析雷雨区与活动区叠加下的航班绕飞风险防控

运行风险控制中心: 刘一斌
对民航从业人员来说，雷雨对飞行的危害毋庸置疑，强烈的对流天气常常伴随大风、强降水、风切变、冰雹、闪电等灾害性天气，在雷雨区内飞行，轻则人员受伤，重则机毁人亡。因此，雷雨绕飞便成了飞行中的常见情况。雷雨绕飞需要偏离航路、航线，我国空域通常划分为机场飞行空域、航路、航线、空中禁区、空中限制区和空中危险区等。其中，在规定时限内，未经飞行管制部门许可的航空器，不得飞入空中限制区、临时空中限制区、空中危险区或者临时空中危险区；未按照国家有关规定经特别批准，任何航空器不得飞入空中禁区和临时空中禁区。所以，航班绕飞雷雨并不是天高任鸟飞，而是带着枷锁的飞翔，面临着众多的限制。本文将空中限制区、空中禁区、空中危险区等空域统称为活动区，应用SHEL模型研究在雷雨区和活动区的叠加影响下，航班绕飞过程中可能存在的潜在冲突风险，进而探讨有效的风险防控措施，保障航班在雷雨天气下的安全绕飞。
一、雷雨区与活动区叠加下的航班运行
雷雨是一种危害性极强的复杂恶劣天气，在雷雨区飞行可能遭遇湍流、结冰、冰雹、低能见、雷击等危险情况，严重时可造成机毁人亡的灾难性后果，因此，雷雨区也通常被称为航空器飞行的禁区。雷雨天气往往会给飞行员造成心理和精神上的紧张和不安，这将极大的消耗飞行员的精力和体力，并且容易扰乱飞行员的正常判断和驾驶秩序。此外，在雷雨绕飞过程中，飞行员还需注意活动区的影响，特别是当雷雨发生在进离场阶段，此时空域内受活动区的限制较多，飞行员在绕飞过程中要时刻注意避免进入活动区飞行。
在雷雨区和活动区叠加下的航班绕飞，对管制员而言，意味着调配空域变得更加局促，指挥难度和监控难度剧增；对飞行员而言，意味着操作增多，燃油消耗增加和超时的压力。面对复杂恶劣天气的影响和误入活动区可能造成的严重后果，为确保雷雨绕飞过程中的飞行安全，有必要充分识别雷雨绕飞过程中的危险源并针对性的进行风险管理。
二、雷雨绕飞中的风险分析
按照SMS理念，在风险管理环节，系统和工作分析是发现危险源的重要步骤。雷雨绕飞也可看做一个复杂性、不确定性的系统，管制员、飞行员是雷雨绕飞的主体。人为因素作为关键因素，人必须与组织、环境、工具相匹配才能实现系统的功能和目标，雷雨天气下的航班绕飞也是如此。SHEL模型以人为因素为中心，研究人员、硬件、软件、环境之间的相互影响。基于 SHEL模型，从人与软件、人与硬件、人与环境、人与人4 个方面出发，可以较为全面的识别雷雨区与活动区叠加下，航班绕飞过程中的危险源，并以此进行风险分析。

（一）人与软件
雷雨绕飞中的软件因素包括法律、法规、规章、手册、制度、程序和安全提示等。管制员、飞行员需要充分学习掌握相关内容，并严格落实相关规定要求，以“三个敬畏”为价值引领，守住航班运行的底线红线，保证人与软件界面的安全。
（二）人与硬件
（1）管制员在雷达屏上能看到活动区的位置，而在飞行员的 ND（导航显示）上一般没有活动区信息。如果管制员不提前通报飞行员活动区信息，飞行员自身又不了解和掌握区域内的活动空域，那么在绕飞过程中便很有可能误入活动区而造成危险。
（2）飞机设备，如气象雷达故障或飞行员未能正确使用气象雷达，比如未正确调整气象雷达天线角度等，致使飞行员无法对雷雨天气的位置、强度、范围做出正确判断，导致绕飞方案不合理，易发生误入雷雨区的风险。
（3）飞行员未合理使用自动设备控制飞行航径，且没有足够的仪表监控，加之人工操作能力不足，可能导致人为原因的违规操作。如A320飞机不具备大坡度告警功能，在转弯坡度大时，不能生成相关音响或者目视的提示或警告，若飞行员在断开自动驾驶进行人工绕飞时，一旦对飞机坡度监控不力，容易出现大滚转角的不安全事件。
（三）人与环境
（1）雷雨天气会给飞行员造成心理和精神上的紧张和不安，绕飞操作和频繁的陆空通话将增加飞行员的工作负荷，如果工作负荷管理不佳，容易造成“错忘漏”甚至失去情景意识。
（2）当空域内活动区较多且当距离活动区较近时，可供绕飞的空域减小，将降低飞行员绕飞雷雨的裕度。
（3）雷雨气象条件下，管制员的压力和工作负荷成倍地增加。航空器的雷雨绕飞与日常指挥程序形成偏差，潜在冲突的风险提高，增加了管制员对冲突预判的难度，易导致管制员出现“错忘漏”。
（四）人与人
（1）CRM管理不当，飞行员之间沟通不足。飞行员在绕飞过程中情景意识不强，团队协作欠佳，工作负荷管理不当，决策能力不足，导致决策失误或者出现“错忘漏”；飞行员之间沟通不充分，特别是涉及外籍机长时，容易因为语言不通导致沟通不畅，导致因沟通原因错失最佳处置时机甚至误解管制指令的风险。
（2）飞行员与管制员之间沟通不足。飞行员没有完全掌握活动区信息，而管制员默认飞行员了解这些信息且未加提醒，因此可能造成飞行员选择错误的绕飞方案，导致误入活动区，或者管制员在临时指挥航班避让时，发生“错忘漏”。飞行员在确定绕飞方案后需要第一时间通报管制，方便管制员判断绕飞方案是否涉及活动区，管制员也可根据活动区的实际使用情况提前协调和通报军航，避免临近协调的情况发生。
（3）管制员发出的指令，特别是英文指令不清晰、不明确，使飞行员特别是外籍飞行员对指令产生疑惑，不能在第一时间明确管制意图，可能导致错失实施指令的最佳时机甚至偏离管制指令。
三、风险缓解措施探讨
（一）加强安全教育和培训
加强雷雨天气下的安全教育，加大对局方要求、公司手册、部门规定的宣贯力度，确保全员充分认识雷雨天气对飞行的严重危害以及雷雨天气下的运行要求、标准和限制，做到安全教育全覆盖。做好针对性培训，一是做好针对性的理论培训和实操训练，提高飞行员雷雨天气下的技能水平；二是重点做好包括SOP、CRM、雷雨天气规定、相关案例培训等，提高风险意识、规章意识、情景意识和CRM能力。相关培训内容可通过语音、图片、视频、宣传单、微信公众号等多种形式开展，供全员学习研讨。
（二）提前评估绕飞预案
航班起飞前，飞行员和签派员应提前拟定切实可行的绕飞方案。雷雨天气具有一定发展规律，签派员可以根据气象部门的预报以及气象雷达图来预估未来天气的发展情况，在航班放行前针对雷雨天气和活动区信息，对飞行员进行充分的放行前讲解，共同拟定切实可行的绕飞计划，做好雷雨绕飞的准备。特别是针对外籍机长，考虑到空中可能的交流困难，签派员应在起飞前和外籍机长进行充分的沟通，帮助其提前了解雷雨区和活动区的相关情况，以便尽早建立情景意识。此外，在制定雷雨绕飞方案时，除遵守相关规定外，飞行员应注意评估绕飞时的转弯半径和风的影响，预留足够的安全裕度，避免在绕飞过程中贴近雷雨飞行甚至误入雷雨区。
管制员可提前制定大面积绕飞程序等应急方案。当雷雨发展迅速且强度较强时，管制员应根据天气情况、飞行员通报和实际绕飞情况，与相邻管制单位协调制定大面积绕飞程序，进行流量管理，避免可用空域内飞机积压，导致可用空域的进一步减少。
（三）强化管制员与飞行员协同配合
在雷雨天气下，飞行员应正确使用机载气象雷达，尽早发现雷雨区并根据雷雨的性质、高度、位置、范围等信息，在综合评估航路走向、机载剩油和活动区情况后制定雷雨绕飞方案，并将绕飞方案第一时间通报管制员。为避免绕飞雷雨时飞机误进入活动区域，管制员可以根据气象雷达图和飞行员的绕飞预案，充分利用雷达引导，在雷达管制的前提下主动指挥飞机，使飞机有序绕飞。
管制员在主动指挥的基础上，飞行员应积极配合。当区域雷雨天气较强时，飞行员对天气的感知更加清晰，对雷雨绕飞标准的掌握也更加准确，但是也存在对飞行区域内活动信息掌握不充分的情况。飞行员在面对多种绕飞选择时，管制员应尽早通报相关活动或提醒飞行员注意活动信息，飞行员在了解活动信息后选择最佳绕飞方案，避免临时指挥导致飞行员手忙脚乱的情况发生。管制员和飞行员相互配合，既充分利用管制员主动指挥的引导作用，又充分发挥飞行员的能动性避免进入活动区，更好的管控雷雨绕飞中的风险。
（四）做好驾驶舱资源管理
驾驶舱资源管理涉及多方面的内容，主要包括有效沟通、情景意识、工作负荷管理和决策等。机组内部要做好沟通，正确使用标准化的飞行用语，最大程度的做好信息传递，减少沟通障碍；强化机组人员团队合作，做好机组之间的协同配合和工作负荷管理，训练高负荷状态下的团队协作能力；加强情景意识训练，提高高负荷状态下情景意识的保持能力和正确决策的能力。
四、结语
本文基于SHEL模型简要分析了航班在雷雨绕飞过程中可能存在的风险并针对性的提出了缓解措施。近年来，一些因绕飞雷雨造成的不安全事件时有发生，航班在雷雨绕飞中的风险防范需要持续关注。雷雨区给航班运行造成了重要影响，活动区给航班运行带来了诸多限制，在雷雨区与活动区的叠加影响下，潜在的运行冲突风险也在叠加。雷雨绕飞是夏季航班运行的常态，只有充分识别在雷雨区与活动区的叠加影响下，航班绕飞过程中的潜在冲突风险，才能针对性的进行风险管理，进而保障航班在雷雨绕飞中的飞行安全。
本文已发表在《航空安全》杂志2020年第5期。