磁差引起的运行风险
发布时间:2021-12-13 会员:
磁差这个概念对我们来说并不陌生。但是磁差有什么用呢?似乎除了在考试题中会遇到,在实际工作中似乎没有什么机会用到。这是因为在民航运行中,涉及到方向的计算基本都以磁方向为基准,很少涉及用到真方向,所以磁差没有什么用武之地;另外,涉及磁差计算的飞行计划制作现在基本都使用计算机完成,我们没有什么机会接触磁差计算。
其实有一种涉及磁差计算的情况往往被我们忽略了,而这里面还潜伏着不小的风险。
目前的运行中,绝大部分方向元素都以磁方向为基准,但有一个例外,就是气象报文中风的方向是真方向。在进行风速对飞机起飞着陆时的影响计算时,要将风向(真方向)和跑道方向(磁方向)换算为同一基准,这时就会用到磁差。
但是,由于世界上绝大部分地区的磁差都很小,尤其是像我国这样地理位置处于中低纬度位置的地区,大多数机场的磁差都在3度左右。因此,在进行风速影响计算时,是否将风向和跑道方向转换为同一基准,对计算结果几乎没有任何影响。
在实际工作中,有很大一部分人会直接拿跑道号码乘以十等同于跑道方向,然后用这个方向和风向的夹角进行风速投影计算分风量。就像前文所说,这样计算在绝大部分情况下都是没有问题的,但是在一些磁差较高的地区,磁差的影响就不得不考虑了。
在我国东北地区的机场,磁差往往都在10°左右,其中不少机场磁差在10°以上。当风速处于超标边缘时,我们就应该十分注意了,因为很有可能出现这么一种情况:当我们像往常一样,按跑道号大致估计跑道方向来计算风速是否超标时的结果,与使用实际跑道方向计算出的结果不一致。
我们就拿佳木斯机场举例,佳木斯机场的磁差是11°W,跑道是RWY24(磁方向239°)和RWY06(磁方向059°),换算成真方向后跑道的方向为RWY24(真方向250°)和RWY06(真方向70°)。
假设佳木斯机场此时的风向为180°,风速16米/秒,如果按跑道号估算跑道方向,即跑道方向按240°计算,那么计算的侧风分量为:16×sin(240°-180°)=13.85m/s,而经过真磁方向换算后实际的侧风分量其实是:16×sin[(239°+11°)-180°)=15.03m/s。
对于干跑道的情况,一架B737飞机在该跑道着陆或起飞时(侧风标准为不超过15m/s),使用前者的计算结果是侧风不超标,使用后者的计算结果则是侧风超标,二者截然相反。在实际运行中,这很可能引发一起低于标准的运行。
要知道这并非是极端情况,在各磁差较高的机场中,由于跑道方向不同,风向的变化,乃至湿滑跑道或污染跑道等条件的变化,上面例子中描述的情况很可能出现。
因此,在磁差较高的机场中运行,当风速处于超标边缘时,一定要用实际的跑道方向与风向夹角计算风分量,不能估算。
磁差较高的机场有什么地理特点呢?
有意思的是,磁差与纬度并不是直接的相关关系,只是在大部分情况下,高纬度的机场往往磁差可能会比较大。例如牡丹江机场和乌鲁木齐机场都处于北纬44°,但是牡丹江机场磁差是10°W,乌鲁木齐机场磁差是3°W。
其实磁差大小跟经纬度都有关系,如果按地区划分会更容易理解。感兴趣的话大家可以拿个地球仪,把磁北极和真北极标出来,看看各地与真磁两极连线的夹角就会明白了。
在我国,中东部沿海和东北地区的机场磁差普遍偏高,而东北地区大部分机场磁差都不低于10°。做了个简单的统计,这些机场有:
1.松原/查干湖机场(ZYSQ)10.1°W
2.齐齐哈尔/三家子机场(ZYQQ)10°W
3.漠河/古莲机场(ZYMH)11°W
4.牡丹江/海浪机场(ZYMD)10°W
5.伊春/林都机场(ZYLD)11°W
6.鸡西/兴凯湖机场(ZYJX)10.3°W
7.建三江/湿地机场(ZYJS)11.6°W
8.佳木斯机场(ZYJM)11°W
9.加格达奇/嘎仙机场(ZYJD)11.24°W
10.黑河/瑷珲机场(ZYHE)11.5°W
11.哈尔滨/太平机场(ZYHB)10°W
12.抚远/东极机场(ZYFY)11.2°W
13.五大连池/德都机场(ZYDU)11.6°W
14.大庆/萨尔图机场(ZYDQ)10°W
再加上东北地区冬季常有降雪和大风天气,很容易出现本文中举例所说的情况,坑人于无形。
在北半球的国际地区,磁差偏高的机场主要集中在俄罗斯远东、阿拉斯加半岛、加拿大北部、格林兰岛和冰岛等地区,基本上都是兔子不拉屎的地方,民航机场也很少。
但是这并不意味着跟我们的运行无关,对于一些飞往美洲的国际航线,这些地区的一些机场可能会被选为ETOPS备降机场,同样会面临前面所说的问题。而且由于这些地区更加靠近北极,有些地方磁差大的离谱。
举个极端点的例子,下面是位于格林兰岛的图勒机场。
看到了吗?图勒机场的磁差竟然高达是48°W,这个机场所处的区域也就是我们常说的磁不可靠区域,磁方向在这里没有什么意义,所以这个机场的跑道方向是用真方向来确定的,会在航图上的跑道号和跑道中心线方向后加“T”字母标识,表示是“true”,真方向的意思。
但是也正是因为图勒机场跑道方向是通过真方向确定的,与风向的基准一致,反而不存在前面所说的计算偏差了。
如何测量磁差?
1、测量内容
机场跑道方位及磁差测量一般包括机场基准点测量、跑道两端入口坐标点测量、跑道真北方位测量、磁北方位测量及磁差计算等。
2、测量方法
依据《民用机场勘测规范》、《民用机场飞行区技术标准》、《大地天文测量规范》及《工程测量规范》等技术规范的要求,机场基准点及跑道入口坐标点测量,平面位置采用GNSS观测技术,坐标系统一般采用WGS-84或CGCS2000坐标系;高程测量采用水准测量方法,高程系统一般采用1985高程基准,正常高系统。
3、真北测量
跑道真北方位测量一般采用天文测量方法(该方法是在机场强电磁环境下稳定可靠的方法),北极星任意时角法测量真北方位,多星近似等高法测量天文经纬度,采用依巴谷星表。
4、测量成果
根据用户需要,一般提交用户的测绘成果有技术报告、机场基准点及跑道入口标志点测量成果、跑道真北方位、跑道磁差及年变率(如有)等测量成果。