B737平飘距离过长的危害和研究

B737平飘距离过长的危害和研究

——金鹏航空 孙峤

一

如何定义平飘距离过长

1.QAR监控警告逻辑

笔者所在的公司共使用过两种计算704警告（平飘距离长）的系统逻辑。第一种为从飞机无线电高度50英尺开始计算直到飞机接地；第二种为从飞机飞越跑道头开始计算直到飞机接地。第一种计算逻辑较为“简单粗暴”，仅仅采用飞机无线电高度表高度作为计算基准，但缺陷也是显而易见，由于每次飞机飞越跑道头高度不尽相同，因此测量基准每次都会发生变化，并不能真实反映飞机进入跑道的时间点。甚至出现飞行员在进场明显偏高的情况下，仍然执意落地，且未触发任何警告的事件。因此，第一种逻辑实际已不能真实反映飞行品质。

那么，第二种系统逻辑就一定是准确的吗？答案显然是否定的。由于第二种逻辑采用的是飞机实际位置对比跑道头经纬度坐标的方式，当出现飞机GPS信号丢失或者降级情况的时候，飞机本身位置定位出现偏差，就会导致监控数据不准确。笔者所在公司的某波音机队，曾经发生过因为GPS精度不足导致704警告无法监控的情况，可见第二种逻辑对于飞机设备的依赖程度之高。

目前，国内绝大部分公司B737机型QAR监控使用的是法国SAGEM公司提供的AGS(Analysis Ground Station)软件，其使用的便是第二种监控逻辑。各个公司可以根据自己的需求动态调整触发警告参数。目前，国内航空公司B737机型针对704警告（平飘距离长）的阈值普遍为软警告750M，硬警告900M，其中900M的设定显然是参考了跑道接地区的概念。

2.跑道设计

图一

现代跑道设计是为了更好的给机组提供目视距离指引，引入了接地带的概念（Touchdown Zone，TDZ)。根据FAA的定义，固定翼飞机的接地带，指的是以跑道头为基准，之后 500-3000英尺的区域，但不能超过跑道的三分之一长度。

图二

也就是说，跑道接地带最长为从跑道头开始的3000英尺（约914米），于是各公司QAR监控的硬警告标准设定为900M也就不难理解了。

其实，接地带的概念还适用于稳定进近。根据波音B737 《FCTM》 “稳定进近推荐”章节内容，“当飞机穿越跑道入口时，应该：飞机位置可以正常在接地带着陆（跑道前3000英尺或者前三分之一，以较小者为准）。如果以上元素无法被保持，开始复飞。”

也就是说，如果机组预计到飞机高度偏高，使用正常方法无法在接地带内着陆，应该视为不稳定进近，并开始复飞。

二

平飘过长的危害

1.冲偏出跑道

冲偏出跑道是长距离平飘带来的最显著的危害。根据“飞安基金会”发布的《降低跑道冲偏风险》报告指出，从1995年至2008年，由西方和欧洲公司制造的涡扇和涡桨飞机总共发生了1429起导致严重损坏的运输航空事故，其中417起与冲偏出跑道有关，占比高达29%，平均每年发生29.8起。而从2008年至今，国际运输航空公司也发生了49起冲偏出跑道事故。

图三

在总共涉及跑道安全的431起事故中（冲偏出跑道：417起/跑道混淆：4起/跑道入侵：10起），共有41起造成了人员伤亡，其中冲偏出跑道共计34起，占比83%。冲偏出跑道事件不仅数量多，同时造成的后果也更加严重。

在1995至2008的14年间，共有712人死于跑道冲偏事故，而同期死于跑道入侵和跑道混淆的人数为129人和132人。

经过分析数据，在统计周期内，起飞阶段发生的跑道冲偏事件数量呈现下降趋势，但着陆阶段的冲偏事件呈上升趋势。总体来看，着陆阶段冲偏跑道事故数量大约是起飞阶段的3倍。

图四

而根据进一步分析，其中涉及平飘距离过长的数量达到了54起，由此可见，平飘距离过长是导致冲偏跑道的重要因素。

2020年8月7日，一架印度快运航空的波音737-800客机在执行阿联酋迪拜-印度卡利卡特的航班时，在卡利卡特机场着陆时冲出跑道，停在了100英尺下的山丘上，机身断成三截，事故共造成21人死亡，两位飞行员和其余76人严重受伤，另有34人轻伤。

图五

当日卡利卡特机场天气为小雨，第一次在28号跑道盲降进近过程中，由于机组在决断高度无法看清跑道（飞机雨刷不工作），飞机复飞。后管制更换跑道为10号，地面风速250°/8节,天气为小雨。根据调查，机组在进行简令时并未进行刹车距离等性能计算（10号跑道长度为2860米）。在500英尺AGL断开自动驾驶后，机长人工操纵，飞机下降率一度达到1500英尺/分钟，PM两次进行提醒，机长回答“修正”，但此时飞机已经偏离下滑道超过1个点以上，“Glideslope”语音警告也同时响起。机长随即增加飞机姿态，减小下降率至300英尺/分钟，飞机以离地92英尺的高度穿越跑道入口。同时，顺风分量增加至14节。此时飞机自动油门仍然处于接通的状态，但机长却人工干预增加了油门，在飞机离地20英尺时，油门达到83% N1。此时，飞机已经越过跑道头超过400米。在飞机飞越接地带后，副驾驶喊出“复飞”，但机长未采取行动。最终在越过跑道头1350米后，飞机在湿滑的跑道上接地，此时顺风分量达到15节。接地后，机组使用最大人工刹车，但反推仅仅展开了几秒钟便被收回，随后又再次展开。最终，飞机以84节的地速冲过了10号跑道末端，冲下山坡，机身断成三截。

根据事后调查，机组操纵能力的欠缺、糟糕的CRM管理、过于陡峭的驾驶舱梯度、管道效应等多重因素，最终导致了此次事故。但最直接的原因，无疑是机组违反稳定进近标准，在预计无法于接地带着陆的情况下强行着陆，叠加湿滑跑道和强烈顺风，酿成惨剧。

2009年12月22日，一架美国航空的波音737-800飞机在执行美国迈阿密至牙买加金斯顿航班时，由于平飘距离过长加上湿滑跑道和受顺风影响，在夜间冲出跑道，飞机完全损坏，好在没有人员受伤。

图六

当日机场下着大雨，能见度不佳，12号跑道存在较大的顺风分量。机长作为PF操纵飞机，他在距离跑道2英里时断开自动驾驶，但未脱开自动油门。飞机以70英尺AGL的高度飞越跑道头，姿态开始增加，机长此时断开自动油门，但下降率已经逐渐减小为0。在飞机已经飞越1130米的跑道之后（跑道长度2716米），机长才将油门收至慢车。最终飞机在距离跑道入口1310米的地方接地，此时跑道长度仅剩下不到一半的距离。虽然机组随后启用了人工最大刹车和最大反推，但由于湿滑的跑道，飞机还是以62节的地速冲过了跑道末端，停在了海滩前的泥土带中。

事后的调查显示，管制和机组在已知顺风影响的情况下，未决定使用反向跑道进行着陆，跑道夜间缺少接地区和中线灯光，大雨对视线的影响，机组情景意识的欠缺等诸多因素，综合导致了此次事故。

以上两起事故是较为典型的，由于接地晚、剩余跑道距离不足而引发的冲出跑道事件。通过分析更多相似事件，我们发现，在此类事故中，存在反复出现的共性因素，这些因素背后的原因是我们此次研究的重点。

三

平飘距离长的原因分析

1.737机型设计特点

根据SKYBRARY组织数据，从2008年至今，共发生10起运输航空由于平飘距离过长而导致的冲偏出跑道事故，其中737机型占据了4起，占比40%。这一方面是由于全世界737飞机巨大的保有量；另一方面，也与737机型设计的一些特点有关。

（1）自动油门的错误使用

和目前大多数电传飞机采用自动油门进近不同，737保持了进近过程中人工操纵使用手动油门的“传统”。在737NG《FCTM》中明确指出：“推荐在起飞和爬升阶段的自动或人工飞行时使用自动油门。在其它飞行阶段，自动油门仅在自动驾驶接通在CMD方式时推荐使用。”

也就是说，在进近阶段断开自动驾驶后，波音并不推荐使用自动油门加人工飞行的组合，毕竟由于设计年代的关系，波音在进近人工飞行时，并未匹配自动配平系统，这也就使得，如果采取人工操纵加自动油门的进近组合，自动油门为保持速度而增减油门，会直接导致飞机俯仰出现变化，额外增加飞行员操纵的负荷。

在上文中的两起冲出跑道案例中，都提到了机组在断开自动驾驶后，并没有立即断开自动油门，而是采用了波音不推荐的人工操纵加自动油门的组合方式。根据当时的情况分析，在夜间、降雨、顺风的复杂气象条件下，机组也许希望采取这种方式减小工作负荷，但实际却是适得其反。两起案例中，在多重因素干预下，飞机以高于正常剖面的轨迹进入跑道，并且在拉平阶段由于自动油门机械的尝试保持目标速度，在机组带出姿态后，飞机油门进一步增加，从而造成飞机下降率减小至0，极大的增加了飞机平飘的距离。

（2）人工油门中过于保守的能量管理

在上文介绍的两个案例中，飞机均在进近时保持了较大于目标速度的空速。在日常航班运行中，经常听到一些“进近飞机能量要足”、“速度大点没事”的“经验之谈”，并且在很多人的脑海中已经成为了“金科玉律”。固然，对于737飞机来说，速度小于标准的进近速度（Vref加风修正）并不被推荐，但是一味地强调大速度进近也并非是“万全之计”。根据波音给出的数据，以襟翼30、自动刹车选择3为例，速度高于Vref30以上每5节，着陆距离根据跑道状况的不同，需要增加290英尺-310英尺的距离，而这仅仅是数学公式的理论计算，并不包括由于速度偏大引发的拉平操纵上的不利因素，实际数值可能会更大。

此外，根据波音737NG《FCTM》中的描述，飞机接地时的速度应该大约正好等于Vref。任何大于标准速度的进近，都有很大概率导致平飘距离的增加以及跑道长度的消耗。

（3）无线电高度表的设计原理

B737NG飞机的无线电高度表系统由2部收发机、2部发射天线、2部接收天线组成，天线位于机腹前部。

RA系统的工作原理也很简单，天线发射信号后再接受地面反射回来的信号，用时间差乘以电磁波传播速度，除以2，再进行天线内部线路长度以及飞机姿态等一系列参数的修正，得到一个值，这个值我们可以简单的认为等于飞机主轮距离地面的高度。

根据737NG《FCTM》中的描述，以标准3°下滑角度进行盲降进近时，飞机ILS天线通过跑道头的高度应为50英尺。

由于B737 ILS下滑道天线位于机头的雷达罩内，因此当飞机天线按照下滑道信号以50英尺通过跑道头时，无线电高度表修正后的主轮高度应为约35英尺左右。

通过简单的函数计算，我们可以大致得出以下结论，如果你严格保持在下滑道上，当听到无线电高度表报出50ft的时候，飞机机头距离跑道入口实际还有约210英尺的水平距离。

在实际航班运行中，绝大多数的情况下，这几十英尺的垂直误差和几百英尺的水平误差可以忽略不记。但如果在一个相对较为严苛的环境下（夜间、雨雪、低能见、短跑道），是否能够准确了解飞机相对于跑道的实际位置，很有可能会对最终的后果产生决定性的影响。

2.造成平飘距离过长的心理因素

相比B737设计上的一些特点，由于平飘距离长而导致事故的更多因素，则是来自机组的心理，毕竟人为因素占据了飞行事故超过7成的份额，是不折不扣的民航第一“杀手”。

（1）害怕重着陆

“害怕重着陆”是很多民航飞行员存在的普遍心理。“宁愿多带一杆也绝不少带一杆”，“拉飘点没事儿”，这是很多机队传承下来的“传统”，并且根深蒂固在很多人的脑海中。一方面，如今国内各公司对于QAR“重着陆”指标严防死守，软的、硬的一把抓，对很多飞行员产生心理上的压力，使得机组在操作时不由自主会偏离正常操作手法，尝试多带杆，以牺牲跑道为条件来降低重着陆的机率；另一方面，在长时间如此的“操作”之下，很多飞行员已经忘记波音推荐的正常着陆手法，一旦出现不利因素叠加，例如夜间、下雨、低能见、短窄跑道、道面湿滑等，如果还按照平时的“非常规”操纵手法，很容易导致冲偏跑道的情况发生。

（2）对地面运动趋势判断不清

“对地面运动趋势判断不清”，是很多经历相对较少的飞行员存在的普遍问题。在无法正确判断飞机实际高度的情况下，面对迎面而来的地面，人的本能反应便是带杆；对于经验不足的飞行员来说，这种本能反应发生的时机会更早，导致在更高的高度发生带杆，从而引发长距离平飘。其实，在波音的手册中，已经对拉平阶段视线的转移做了详细的推荐和解释。

相比于很多“老司机”自己总结的“独门绝技”，波音推荐的方法无疑更具有普遍适应性。

（3）复飞还是落地？

在上文的两起案例中，飞机在最后进入跑道阶段，由于高度、速度以及油门的偏差，实际上已经处于不稳定进近状态。

然而，机组在如此困难的条件下，却均未选择复飞。其中在第一起案例中，在飞机飞越接地带之后，副驾驶曾喊出“复飞”，但机长未予采纳，强行落地，酿成惨剧。遗憾的是，从大数据上分析，这并非个案。

根据IATA的报告，97%的不稳定进近，最后机组都选择了落地，同时基于EBT的飞行大数据也证明了这一观点，大约98%的飞行员会在不稳定进近后选择继续落地而不是复飞。

飞行大数据还指出，从不稳定进近中执行复飞所产生的潜在高风险是从稳定进近中执行复飞的两倍。而事实上，实际存在的风险系数可能更大。LOSA（航线运行安全检查）证据显示，不稳定进近导致的复飞，几乎都存在问题。

然而意外的是，LOSA的报告还指出，如果机组在不稳定进近后选择继续落地，他们在很大程度上都能正常完成着陆（90%的情况下）。

这样的结果带来了更深层次的思考：继续落地真的是应对不稳定进近的更好选择么？

想要回答这个问题，我们不如换一个角度，先思考一下“为什么机组会在复飞中经常性的出现错误？”主要因素有以下两点：

1.复飞经常发生在无准备的情况下；

2.模拟机训练中的复飞，更多是丢失目视参考以及单发，但真实中的复飞很少发生在类似的场景中。

而造成机组复飞频频出错的原因则有：

1.机组未能识别出不稳定进近的状态或偏差；

2.即便机组意识到飞机已经处于不稳定进近状态，但仍认为很快飞机就能恢复正常；

3.PF/PM过度依赖对方喊出偏差或者做出复飞的决定；

4.机组认为即便当时飞机处于不稳定状态，但依然能够安全着陆；

5.之前可能有过类似经历，不稳定进近后依然能够正常落地；

6.机组在实际飞行中遇到的情形与模拟机训练不同，使得机组在实际情况中没有信心或不愿意执行自己不熟悉场景的复飞；

7.机组之间达成默契不执行复飞。

由此可见，对于复飞的准备、训练不足是导致机组复飞的最大因素，不论稳定进近与否。

事实上，如果从事故发生率或者事故严重程度的角度分析，无论是不稳定进近后选择复飞还是继续落地，飞行风险的指数都是呈现上升趋势。

从以上数据可以看出，不稳定进近所带来的事故率比正常状态高出20%，而严重事故率则高出35%之多。事实证明，严重事故率的高低与不稳定进近息息相关！

综上所述，如果一次进近未被正确的执行，并且进入了不稳定状态，这本身就是飞行风险将成倍增加的强烈信号。在这种情况下，无论是继续进近还是复飞，机组都将承受超出预期的压力和工作负荷。而导致机组复飞中问题频发的最主要原因，并非不稳定进近本身，而是在训练中缺少类似的场景训练。因此，模拟机训练中的复飞科目设计应该更具有意外性和不确定性，将重点放在机组未能预期的场景中。

四

如何避免长距离平飘

1．技术层面

对于波音737飞机来说，最具有普遍适应性的飞行方法便是波音手册推荐的技术。虽然每位飞行员在经过长时间的飞行后，或多或少会在技术层面掺入一些自己的“私货”，但制造商的推荐程序是经过成百上千次的测试，最能适用于大众飞行员的方法。无论是刚下机队的“菜鸟飞行员”还是已经安全飞行几十年的“老鸟”，都不应忘记“温故而知新”的道理，时常以波音的标准检视自己的技术动作，避免盲目自信。

2．心理层面

航空公司应该重视飞行员情景意识的训练，利用好模拟机资源，应用EBT理念，在课程中加入有关平飘距离长的科目，一方面提高飞行员识别此类风险的能力；另一方面，从心理上加强机组对于复飞的应激反应。只有提升训练水平，才能在实际运行中最大限度避免人为因素的错误。

3．安全政策层面

航空公司应不断审视和改进公司安全政策，无论是过于严厉的防范所谓的“重着陆”的QAR标准，还是对于机组复飞过于繁琐或严苛的问询程序，都应该做出调整。任何对于某一警告的限制措施都会导致意想不到的矫枉过正后果，并且在日后增加出现不安全事件的概率。

飞行是一门科学，只有将科研上的严谨作风应用在飞行技术以及安全管理上，才能最大限度保证安全！

我们，任重而道远！

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