一次飞机“故障”原因的分析

作者：运行风险控制中心吴明奎
摘要：RVSM（缩小垂直间隔）是一项民航新技术，通过高度测量系统精度的提升，来实现在29000英尺-41000英尺之间垂直间隔从2000英尺缩小到1000英尺的运行，RVSM运行大大提升了高空飞行的运行效率，空间容量，有助于提高航班正常性。RVSM运行需要两套高度测量系统、一套高度保持系统、一套高度告警系统，一套具有高度报告能力的二次雷达应答机以及一套空中交通防撞系统。两套高度测量系统是RVSM运行的基础，在运行前需要格外关注高度表的可用性。
关键词：高度表；RVSM；QNH、机场标高、入口标高
0事件回放
某日，由BXXXX飞机执行SCXXXX（成都-济南）航班，机长在机坪航前检查时电话告知，高度表调定QNH后，两套高度表显示数值与机场标高相差较大，低于机场标高80英尺。
根据民航局咨询通告-《缩小垂直间隔空域的运行要求》：航空器起飞前，高度表应当设定当地气压高度（QNH）值，已知的标高和在高度表上显示的气压高度之间的差值不应该超过23米（75英尺）。
从数据上看，高度表与机场高标差值80（英尺）>75（英尺），那么，需要重点考虑两种情况：是否为高度表故障？是否可以实施RVSM运行？
1判断
高度表是空中飞行的重要指示系统，该系统由两套主用气压式高度表和一套备用气压式高度表组成，是飞行高度的主要指示系统，可靠性非常高。
根据民航局咨询通告《审定维修要求》：主要失效状态发生频率必须不高于“不大可能（极少）”，不大可能（极少）失效状态发生的概率数量级在1X10-5—1X10-7数量级。那么，两套气压式高度表同时发生故障的概率在1X10-10—1X10-14数量级，同时发生故障的概率低于百亿分之一，同时，高度表发生现象一致的故障概率将会更低，该故障发生的可能性为极不可能失效状态。
因此，通过以上分析，排除高度表故障的可能性。
2问题分析
我们将根据机长提供的信息，通过分析关键词，使用排除法，一一判断，寻找问题所在。
2.1关键词-QNH
QNH又称修正海平面气压，是将机场测量的场面气压，按照标准大气条件修正到平均海平面的气压。修正海压简易公式如下：
……（1）
式中，QNH为修正海平面气压，QFE为机场场压，单位为百帕（hPa）；z为机场标高，单位为米（m）。
飞机位于机坪上，飞机调定QNH基准后，飞机气压高度表指示的高度就应该为机坪处相对与修正海平面的高度。
由于飞机测量的气压值短时间内是固定值，从QNH的公式看，如果QNH调定错误，当QNH值比正确值高时，飞机所显示的气压高度就会变大；反之，如果调定的QNH值比正确值低时，飞机所显示的气压高度就会变小。
可能性1：机组输错QNH，经机长与空管单位反复核实，飞机输入的QNH值与空管报告的QNH数值一致，排除输入错误的可能性。
可能性2：空管报告的QNH数值或者测量仪器输出QNH数值错误。如果出现此种错误，那么，该机场的所有起飞、落地航班均收到影响，通过向空管单位核实，其他飞机未出现高度表指示错误的报告。因此，排除空管报告的QNH数值或者测量仪器输出QNH数值错误的可能性。
2.2关键词-机场标高
机场标高是机场跑道着陆区内最高点距离平均海平面的垂直距离。飞机目前在机坪，并未在机场着陆区最高点的位置，两个地点的是存在高度差值的，可能是造成高度表差值80英尺的根本原因。
查询AIP，通过分析成都机场的高度数据发现：
02R跑道入口标高为512.4米；
02L跑道入口标高为492.9米；
20L跑道入口标高为496.6米；
20R跑道入口标高为495.4米；
而成都机场标高则为512.4米。跑道最高点与最低点的高度差为512.4-492.9=19.5米，换算成英尺为64英尺。
飞机的停机位置正好在02L跑道入口附近，我们将停机位置高度近似看成跑道标高，那么，高度表显示的误差将由80英尺缩小到80-64=16英尺<75英尺，满足RVSM运行的误差要求。
2.3关键词-机坪检查
根据民航局咨询通告《缩小垂直间隔空域的运行要求》和SOP（飞行标准化操作程序），该项高度表误差的检查应该在起飞前，也就是在跑道入口处，应该是高度表显示高度与跑道入口标高相比较，而不是高度表高度与机场标高相比较。对于机场较为平缓，机坪处高度与机场标高相差较小的时候，不会产生类似的问题，但是在机坪处高度与机场标高相差较大的时候，就会产生类似的“故障”报告。成都机场恰恰就是因为南高北低的地势，最低点和最高点高度差较大。
因此，通过2.1、2.2、2.3的分析可以看出，这种现象的根源在于应该是测量出的高度与测量所在点的高度比对，而不是测量出的高度与其他点的高度进行比对。这次事件就是测量出的气压高度与机场标高进行了比对，而机场标高与飞机所处位置恰恰有一定的高度差，导致误差被放大，机组误以为发生了故障。
3验证
签派员将自己的分析结论向机长讲解后，获得了机长的认可。从该次航班以及之后运行的来看，观察该架飞机运行50余架次，并未再产生类似的高度表故障报告。因此，高度表是安全可靠的，分析结论也是很有说服力的。
4 结论
飞行签派员要从根源上理解RVSM运行的本质，抽丝剥茧的去分析各种要素，才能够在运行中得心应手的解决各种各样的问题；飞行人员也要严格遵守缩小垂直间隔空域的运行要求和SOP相应的规定，过早或者过晚的进行操作，可能会产生不一样的结果。