EOSID批判
文摘
科学
2022-10-18 11:43
北京
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云南的飞行员朋友问，某个机场有众多的公司在飞，每个公司的EOSID都不一样，他还给我画了个分类图，说明这么多公司的EOSID分为几大流派，每个流派的特点等。朋友的疑虑在于，管制员到底能不能记住这么多单发离场程序？能不能统一EOSID程序？今天我们来聊一聊EOSID，看看如何给管制员减负，如何让飞行员操作变得简单。
EOSID，俗称单发离场程序，带来一个触及灵魂的问题：起飞后发动机故障了，为什么非要离场，而不返场降落呢？取名取得不好，往往耽误人的一生。EOSID这个名字从一开始就有点问题，误导大家单发后使用特定程序离场，因为包含了EO、SID这两个词，尤其是误导了性能工程师，让他们以为爬山时受了伤，应该抬到山顶而不是撤到山底。事实上，有些EOSID程序确实会引导飞机到山上转悠，这科学吗？FAA对同样的程序起名为OEI，即单发不工作程序；ICAO附件六则称为起飞越障限制。综合内容来看，这件事应该是“起飞后发动机故障的越障程序”，而压根不是离场。
可能的话，EOSID应改名为OEI，亦或EOP，以正视听。实际上民航局发布的AC也称之为“一发失效应急程序”，而不是“单发标准离场程序”。和我们不同，FAA的离场有两种，一种是ODP，另一种是SID。
由于很多中小机场都不需要管制，所以ODP是只考虑障碍物的离场程序，飞机完成越障后达到某个点，才会联系上一级管制。
而繁忙机场不但有管制员，并且设定SID，不仅考虑障碍物，还考虑空管调配需求，以提高运行效率，降低管制员负荷。![]()
正常情况下，程序设计要求确定两个平面，如上图所示，下面这个面不能触碰障碍物，设计梯度是2.5%；飞机爬升梯度不能触碰上面这个面，梯度3.3%，中间的0.8%算作是设计余度。![]()
但是，有时候存在障碍物突破2.5%这个面的情况，就需要设定新的面，然后再加上余度，上图的案例中，爬升梯度就会部分变为4.6%，这个梯度会在离场图上特别标注。达不到这个梯度的飞机不可以使用这个离场图。
以上是全发正常工作的情况，程序设计也只考虑正常情况。如果发动机故障了呢？![]()
现代常见运输飞机中，即便单发，很多时候也能保证3.3%的梯度，因此不用考虑太多，干就是了；一些特定条件下，就没法保证飞机越障了，例如接近全重起飞、高原高温起飞等，或者无法满足太高了的梯度，这个时候要不要减载呢？答案是不一定，对于不满足3.3%的，按照121部189条，做性能分析，满足性能要求的，不需要减载。下面来看单发性能分析。本篇主要讨论双发飞机，三、四发原理相同，参数略有不同。
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我们看看什么样性能的飞机才能满足出厂要求，也就是拿到25部适航证。起飞分四个阶段，其中第2、4阶段单发爬升梯度要分别达到2.4%、1.2%，才能拿证出厂。所以在AFM的适航包线内的起飞，肯定能满足这些参数。此时在这个爬升曲线上减去一个余度0.8%形成一个面，如果障碍物都在这个面以下35英尺或更低，就可以确保安全，此时虽然不满足离场图的梯度要求，还是可以正常起飞，不需要减载。
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不幸的是，有一个障碍物突破了底线，这时候就需要分析新的梯度，飞机单发后能达到的，无需减载；达不到的，就需要减载了。老板说，这可不行，我还有二斤螃蟹，你一定要给我拉回来。怎么办？这时候需要做横向机动，也就是水平轨迹绕飞，也就是我们常见的EOSID程序，往往有专门的航图来表达。其核心要义是，受伤了，找个安全的地方呆着。![]()
这种水平轨迹的预期改变，在国内，就需要起飞前通知管制员了，不管他是不是记得住；在国外，这种山沟沟机场通常没有管制员，所以......请注意，上节说的一切，发生在1500ft以下，也就是450米，或者飞机达到绿点速度的高度（一般也不会高太多），这是大家所熟悉的起飞四个阶段，距离机场不会很远。然后呢，飞机已经净形，且可保持绿点速度爬升，还要不要性能分析和绕飞？
首先，要确定这时候该去哪儿。飞机单发了，机组报“PANPAN”后，很少会想去别的机场落地，一般都是返场；
其次，要看飞机高度，是否达到MSA或MVA或MEA，如果已经达到，就不需要再考虑性能，自行返场或雷达引导返场即可，实在想转场的，还可以盘旋上升，规避离场航路上的障碍物；
最后，如果起飞第四阶段仍没爬到MSA或MVA或MEA，才考虑爬升性能，计算何时安全抵达MSA或MVA或MEA。![]()
适航对起飞阶段有爬升梯度要求，之后的爬升阶段就没有了，只是要求各机型在不同条件下的爬升梯度，减去一个余度1.1%，并确保底下这个面高于障碍物。如果达不到，就需要设计水平轨迹绕飞。
为什么有的EOSID程序引导单发故障的飞机上了山呢？因为工程师该结束程序的时候没有结束，把SID一路上的障碍物都算进去了，或者把返场IAF点之前的障碍物都算进去了，障碍物的增多必然导致程序的复杂化，有时候不得不上山。有的时候呢，复杂是因为可以多收设计费......所以，公司自己具备性能分析能力是很重要的和必须的，而且必须有机长参与。
小结：所有的单发应急程序，都在应对机场附近的障碍物，而不是对付远处的山头。远处的山头，如果非要去的话，可以通过盘旋上升来规避。
上面分析了单发后的各种情况，只要不改变水平轨迹，对于管制员就没有任何压力，对于飞行员，相关训练都很充分，操作熟门熟路。一旦需要改变水平轨迹，管制员就头大，对于飞行员，简直就是祸不单行，一方面要应对突发故障，一方面还要按人为改变的航迹飞行。所以EOSID对水平轨迹的改变是最大的问题，要么消灭之，要么简化之。1、单发程序，只要飞机完成起飞阶段，然后净形沿SID爬升到一个安全的高度（MSA、MVA、MEA）即可结束；
2、很多EOSID程序是对更远的障碍物的分析（国内相当一部分程序是这种情况），这是没必要的，都可以用盘旋上升的方法消灭之；3、山区机场，在必须做水平轨迹绕开障碍物的情况下，也应该将轨迹设计的令飞行员易于操作，令管制员迅速明了。下面是8168原文给出的单发程序示例：从地形图上看，瑞士日内瓦国际机场，三面环山，南向离场需要飞越地形。机场北面是湖，因此向北起飞，单发故障后不需要考虑如何越过地形，而是直接去湖上盘旋爬升即可。
果然，给出的单发程序就是飞向SPR台，加入等待，如果高度不够，在湖上右转盘旋。即便单发时机头已经转向南，也是继续回转到湖上盘旋。简单讲，就是：任何时候，飞向湖上空盘旋等待。这样的程序对飞行员很友好，不需要额外记忆；对管制员也很友好，甚至无需提前告知。
所以，简化EOSID，最好是在起飞阶段结束后，直接转向某个点，加入盘旋等待。老子云，哪儿凉快哪儿呆着去。我们平常模拟机训练起飞单发的时候，经常会说“PANPAN，PANPAN，PANPAN，单发失效，申请保持一边，申请雷达引导返场”。
a.大部分情况下，SID是满足单发越障的，此时“一发失效应急程序”的轨迹和SID是相同的，机组只需沿SID爬升，直到下一步决策；
b.如果由于越障困难，设计的“一发失效应急程序”的轨迹和SID不同，则按照“一发失效应急程序”的轨迹执行；
c.有的公司设计了“TAKEOFF BASED ON LIMBING ON EXTENDED RUNWAY CENTERLINE”的“一发失效应急程序”，此时才可以保持一边，这也算b中的一种。
2、申请雷达引导是不对的，根据8168，飞机未达到一台发动机失效时能保持足够超障余度的高度之前，驾驶员不应接受雷达引导。DOC8168，国内是AC-91-FS-2015-27，具体在pilot官网或云执照下载。
