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摘 要 一个安全、合理、高效的训练空域对飞行员的培养尤为重要，本文从训练飞行及其航空管制的特点、人的因素、设备因素等来构建出合理、实用、安全的训练空域，并对其进行安全评估及实用性分析。
关键词 空域设置；训练科目；安全评估；实用性分析
中图分类号：V351 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0162-03
1 遂宁新机场概况
遂宁新机场位于北纬30°23′51″，东经105°25′27″，遂宁市安居区会龙镇街官厅，全名为遂宁安居接官厅机场。其机场区域为以跑道中心圈为中心46公里（25海里）为半径的圆形区域。前期规划一条跑道（磁向012-192，真方位：0123434.9-1923434.9），机场标高： 347.2 m，跑道长宽为2200 m×45 m，平行滑行道长宽为2200 m×18 m，垂直联络道5条，分别为A、B、C、D、E，长度与宽度136.5 m×18 m。训练机坪占地3000 m2，设起飞线1、2号塔台。19号跑道为主降，设一类盲降（ILS）。
2 遂宁新机场空域设置数据
251机场中心磁向025°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。（目视参考点：新桥镇旁边涪江河畔），252机场中心磁向075°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。（目视参考点：集凤场乡镇）。
257机场中心磁向275°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。
（目视参考点：拦江镇的麻子滩水库），258机场中心磁向330°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。（目视参考点：金元乡城镇）
以上空域均为仪表、目视空域，其中251、253、254、255、256设为低空空域。
3 训练空域分类及设置要求
中国民航飞行学院主要是为民航培养飞行驾驶人才，本文只研讨训练飞行空域。分为目视飞行训练空域、仪表飞行训练空域、超低空飞行空域。其范围以及与机场之间的距离，根据飞行的需要、飞机的型别、机场区域的地理条件等确定。学院对飞行训练空域的规定为：飞行空域应当在航路和空中走廊之外。
1）仪表（云中）飞行空域：其边界应距离航路、空中走廊以及其他空域的边界不小于10 km。但是学院活塞式螺旋桨训练飞机的空域边界可以不小于5 km。
2）驾驶术飞行空域：应避开城市，选在显著地标上空或其附近。
3）超低空飞行空域：应选在居民点较少的平坦地区上空。
4 训练空域飞行科目及训练意义
1）正常科目：正常训练科目主要分为目视训练和仪表训练科目。
目视训练科目有：直线平飞、飞机速度控制、上升转弯和下降转弯、上升、下降、改平、向左右两个方向的中等坡度盘旋、从巡航速度到小速度之间的变速飞行、转弯至指定航向、进近速度飞行、S形转弯、低于巡航速度飞行、围绕地标转弯等。
仪表训练科目有：小速度飞行，低于巡航速度飞行，最小可操纵速度飞行，直线爬升和下降，转弯，IFR飞行，全仪表上升、上升转弯、下降、下降转弯、直线平飞、恒定上升率上升、恒定下降率下降、标准转弯率转弯、变速飞行、恒定速度上升、恒定速度下降、参考磁罗盘计时转弯、参考磁罗盘转弯、大坡度盘旋、不正常状态改出，部分仪表上升、下降、直线平飞、变速飞行、恒定速度上升、恒定速度下降、恒定上升率上升、恒定下降率下降、参考磁罗盘计时转弯、参考磁罗盘转弯、大坡度盘旋、不正常状态改出、标准转弯率转弯等等。
正常训练科目主要是培养学员的基本驾驶技能和巩固前期所学内容。
2）特殊科目：主要的特殊训练科目有：螺旋的识别、进入和改出，失速的识别和改出、急盘旋下降、大坡度盘旋、急上升转弯和懒“8”字。训练这些特殊科目的意义与目的在于飞机意外进入非正常状态的现象和改出方法，全面了解、掌握飞机机动飞行性能。
5 空域训练间隔标准安全评估及合理性分析
5.1 飞机之间的碰撞危险冲突的评估意义
飞机之间的碰撞危险冲突可以从侧向、垂直方向、纵向三个方向上进行分解，见图2。
分别对侧向、垂直方向、纵向的碰撞危险模型进行推导，将这三个方向上的碰撞危险相加，就可得到总的碰撞危险。本文是对空域设置研讨，只考虑水平方向的碰撞危险因素。
利用碰撞危险模型不仅可以对现行间隔标准进行安全性评估，对将要实施修改的间隔标准进行预测性安全评估，还可以在已知需要达到的安全目标等级情况下，计算出目前条件下可实现的最小间隔标准，以减少空域资源的浪费，减轻空域交通拥挤，图3反映了这个过程。
因此，要保障空域的安全性，就必须对空域的安全性进行评估。得出相邻空域最小安全间隔。
5.2 基本概念
5.2.1 空域结构
训练空域有圆柱型训练空域与复合型训练空域之分，圆柱型训练空域是指距离机场中心点一定距离的一个圆柱型活动区域。复合型训练空域为各种形状的训练空域组合而成的训练空域。本文设置的是距离机场中心15海里的圆柱型训练空域，其活动范围为2.5海里。
5.2.2 邻近点
本文讨论的是圆柱型训练空域，按学院训练《飞行运行手册》规定，同一个空域作业有相应的高度差，所以本文只考虑水平方向两机发生碰撞的危险，而同一个水平面上的相邻空域的碰撞最容易发生在两圆相切的点上，所以两圆相切的点视为邻近点。
5.2.3 碰撞模板
由于学院训练机重要以初中教机为主，所以设空域活动中每架飞机的尺寸是相同的；飞机的长度、翼展、高度分别用表示。以飞机A为中心，在纵向、横向、垂直方向上分别以虚拟出一个长方形区域，因为当另一架飞机进入该区域时就会发生碰撞，因此将该区域定义为碰撞模板，本文只考虑水平方向。 5.3 训练空域安全性评估
为了计算方便，本文只考虑同一个水平面相邻两空域活动的飞机同时出现在邻近点的情况，并假设飞行员操作与管制指挥没有错误的情况，即只考虑各种误差。由于学院训练机主要以初中教机为主，其飞行速度都在250 km/h以内，本文以C172飞机为例，其巡航速度（V）为：185 km/h。
1）学院训练飞行现在主要以ADS-B为监视手段，在实际工作中主要存在以下几方面的容差：
①飞行技术容差，按规定驾驶员反应时间为3s和压坡度3s，所以=6s。
②管制员指挥误差，按规定指挥员的反应指挥时间为0～6秒，本文取最大值6s。
而251空域磁向025°，252空域磁向075°，253空域磁向115°，254空域磁向155°，255空域磁向195°，256空域磁向235°，257空域磁向275°，258空域心磁向330°。都距离机场中心15海里两个空域之间的夹角均大于等于40°，所以空域符合安全要求。
5.4 训练空域实用性分析
一个合理、高效，安全的空域对训练倍显重要，根据空域训练要求，驾驶术目视飞行空域要求空域净空条件好，应避开城市，选在显著地标上空或其附近。且学院《飞行运行手册》对空域设置要求学院活塞式螺旋桨训练飞机的空域边界与同一水平面上的航路不小于5千米。遂宁机场西北方向磁方位300°为遂宁至广汉航路，332°为遂宁至绵阳航路，东北方向55°为遂宁至南充航路。根据上面推导及图5可知，空域邻近点距航路最小间隔为：
，即3.987nm，以0.5nm往上取整得，空域邻近点距航路最小间隔为4nm。根据正切函数得：tana=r/R=（4+2.5）÷15=0.433，由正切函数值表查得tan 23°= 0.424474816，tan24°= 0.445228685，即24°>a>23°所以a≥24°即为安全合理空域。251空域设置在新桥镇旁边涪江河畔，其方位为20°与绵阳航路夹角为48°与南充航路夹角为35°，均大于24°，目视参考点涪江明显、净空条件很好，目视、仪表训练可以使用全高度活动，同时为低空空域。252空域设置在集凤场乡镇旁边，其方位为75°与南充航路夹角为20°，此空域训练注意避开南充航线高度即可。253空域设置在玉溪场镇旁边的涪江河畔；254在崇龛镇旁边的琼江河与支流交汇处；255 空域在长河源乡旁边的琼江河上游河畔；256空域在潘龙河镇旁边的琼江河上游河畔。其目视参考点明显且净空条件很好并远离航线，目视、仪表训练可以使用全高度活动，是空域训练首选，253、254、255、256同时设为低空空域。257 空域设置在拦江镇的麻子滩水库上空，其方位为275°与广汉航路夹角为25°>24°且其目视参考点明显、净空条件很好，目视、仪表训练可以使用全高度活动。258空域设置在金元乡城镇，其方位为330°与广汉航路夹角为30°，与绵阳航路夹角为2°该空域应避开绵阳航线高度即可。
6 结束语
本文通过计算实际飞行过程符合程序要求的各种误差以及自身存在的碰撞保护区和学院运行标准等因素得出两相邻空域最小运行间隔，从而构建出合理、实用、安全的训练空域，望有助于学院训练更上一层楼。
参考文献
[1]朱代武，何光勤.目视和仪表飞行程序设计[M].成都：西南交通大学出版社，2004.
[2]中国民航飞行学院运行手册[S].2012，7.
[3]盛骤，谢式千，潘承毅.概率论与数理统计（第三版）[M].高等教育出版社，2008.
[4]应爱玲，徐肖.空域飞行侧向碰撞危险的REICH模型方法研究[J].中国民航学院学报，2002.
[5]柯强，汪朝东.基于ADS-B的民航飞行训练安全间隔初步评估[M].科技通报出版社，2012.
关键词 空域设置；训练科目；安全评估；实用性分析
中图分类号：V351 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0162-03
1 遂宁新机场概况
遂宁新机场位于北纬30°23′51″，东经105°25′27″，遂宁市安居区会龙镇街官厅，全名为遂宁安居接官厅机场。其机场区域为以跑道中心圈为中心46公里（25海里）为半径的圆形区域。前期规划一条跑道（磁向012-192，真方位：0123434.9-1923434.9），机场标高： 347.2 m，跑道长宽为2200 m×45 m，平行滑行道长宽为2200 m×18 m，垂直联络道5条，分别为A、B、C、D、E，长度与宽度136.5 m×18 m。训练机坪占地3000 m2，设起飞线1、2号塔台。19号跑道为主降，设一类盲降（ILS）。
2 遂宁新机场空域设置数据
251机场中心磁向025°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。（目视参考点：新桥镇旁边涪江河畔），252机场中心磁向075°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。（目视参考点：集凤场乡镇）。
257机场中心磁向275°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。
（目视参考点：拦江镇的麻子滩水库），258机场中心磁向330°距离15海里为中心，2.5海里为半径的圆形。（目视参考点：金元乡城镇）
以上空域均为仪表、目视空域，其中251、253、254、255、256设为低空空域。
3 训练空域分类及设置要求
中国民航飞行学院主要是为民航培养飞行驾驶人才，本文只研讨训练飞行空域。分为目视飞行训练空域、仪表飞行训练空域、超低空飞行空域。其范围以及与机场之间的距离，根据飞行的需要、飞机的型别、机场区域的地理条件等确定。学院对飞行训练空域的规定为：飞行空域应当在航路和空中走廊之外。
1）仪表（云中）飞行空域：其边界应距离航路、空中走廊以及其他空域的边界不小于10 km。但是学院活塞式螺旋桨训练飞机的空域边界可以不小于5 km。
2）驾驶术飞行空域：应避开城市，选在显著地标上空或其附近。
3）超低空飞行空域：应选在居民点较少的平坦地区上空。
4 训练空域飞行科目及训练意义
1）正常科目：正常训练科目主要分为目视训练和仪表训练科目。
目视训练科目有：直线平飞、飞机速度控制、上升转弯和下降转弯、上升、下降、改平、向左右两个方向的中等坡度盘旋、从巡航速度到小速度之间的变速飞行、转弯至指定航向、进近速度飞行、S形转弯、低于巡航速度飞行、围绕地标转弯等。
仪表训练科目有：小速度飞行，低于巡航速度飞行，最小可操纵速度飞行，直线爬升和下降，转弯，IFR飞行，全仪表上升、上升转弯、下降、下降转弯、直线平飞、恒定上升率上升、恒定下降率下降、标准转弯率转弯、变速飞行、恒定速度上升、恒定速度下降、参考磁罗盘计时转弯、参考磁罗盘转弯、大坡度盘旋、不正常状态改出，部分仪表上升、下降、直线平飞、变速飞行、恒定速度上升、恒定速度下降、恒定上升率上升、恒定下降率下降、参考磁罗盘计时转弯、参考磁罗盘转弯、大坡度盘旋、不正常状态改出、标准转弯率转弯等等。
正常训练科目主要是培养学员的基本驾驶技能和巩固前期所学内容。
2）特殊科目：主要的特殊训练科目有：螺旋的识别、进入和改出，失速的识别和改出、急盘旋下降、大坡度盘旋、急上升转弯和懒“8”字。训练这些特殊科目的意义与目的在于飞机意外进入非正常状态的现象和改出方法，全面了解、掌握飞机机动飞行性能。
5 空域训练间隔标准安全评估及合理性分析
5.1 飞机之间的碰撞危险冲突的评估意义
飞机之间的碰撞危险冲突可以从侧向、垂直方向、纵向三个方向上进行分解，见图2。
分别对侧向、垂直方向、纵向的碰撞危险模型进行推导，将这三个方向上的碰撞危险相加，就可得到总的碰撞危险。本文是对空域设置研讨，只考虑水平方向的碰撞危险因素。
利用碰撞危险模型不仅可以对现行间隔标准进行安全性评估，对将要实施修改的间隔标准进行预测性安全评估，还可以在已知需要达到的安全目标等级情况下，计算出目前条件下可实现的最小间隔标准，以减少空域资源的浪费，减轻空域交通拥挤，图3反映了这个过程。
因此，要保障空域的安全性，就必须对空域的安全性进行评估。得出相邻空域最小安全间隔。
5.2 基本概念
5.2.1 空域结构
训练空域有圆柱型训练空域与复合型训练空域之分，圆柱型训练空域是指距离机场中心点一定距离的一个圆柱型活动区域。复合型训练空域为各种形状的训练空域组合而成的训练空域。本文设置的是距离机场中心15海里的圆柱型训练空域，其活动范围为2.5海里。
5.2.2 邻近点
本文讨论的是圆柱型训练空域，按学院训练《飞行运行手册》规定，同一个空域作业有相应的高度差，所以本文只考虑水平方向两机发生碰撞的危险，而同一个水平面上的相邻空域的碰撞最容易发生在两圆相切的点上，所以两圆相切的点视为邻近点。
5.2.3 碰撞模板
由于学院训练机重要以初中教机为主，所以设空域活动中每架飞机的尺寸是相同的；飞机的长度、翼展、高度分别用表示。以飞机A为中心，在纵向、横向、垂直方向上分别以虚拟出一个长方形区域，因为当另一架飞机进入该区域时就会发生碰撞，因此将该区域定义为碰撞模板，本文只考虑水平方向。 5.3 训练空域安全性评估
为了计算方便，本文只考虑同一个水平面相邻两空域活动的飞机同时出现在邻近点的情况，并假设飞行员操作与管制指挥没有错误的情况，即只考虑各种误差。由于学院训练机主要以初中教机为主，其飞行速度都在250 km/h以内，本文以C172飞机为例，其巡航速度（V）为：185 km/h。
1）学院训练飞行现在主要以ADS-B为监视手段，在实际工作中主要存在以下几方面的容差：
①飞行技术容差，按规定驾驶员反应时间为3s和压坡度3s，所以=6s。
②管制员指挥误差，按规定指挥员的反应指挥时间为0～6秒，本文取最大值6s。
而251空域磁向025°，252空域磁向075°，253空域磁向115°，254空域磁向155°，255空域磁向195°，256空域磁向235°，257空域磁向275°，258空域心磁向330°。都距离机场中心15海里两个空域之间的夹角均大于等于40°，所以空域符合安全要求。
5.4 训练空域实用性分析
一个合理、高效，安全的空域对训练倍显重要，根据空域训练要求，驾驶术目视飞行空域要求空域净空条件好，应避开城市，选在显著地标上空或其附近。且学院《飞行运行手册》对空域设置要求学院活塞式螺旋桨训练飞机的空域边界与同一水平面上的航路不小于5千米。遂宁机场西北方向磁方位300°为遂宁至广汉航路，332°为遂宁至绵阳航路，东北方向55°为遂宁至南充航路。根据上面推导及图5可知，空域邻近点距航路最小间隔为：
，即3.987nm，以0.5nm往上取整得，空域邻近点距航路最小间隔为4nm。根据正切函数得：tana=r/R=（4+2.5）÷15=0.433，由正切函数值表查得tan 23°= 0.424474816，tan24°= 0.445228685，即24°>a>23°所以a≥24°即为安全合理空域。251空域设置在新桥镇旁边涪江河畔，其方位为20°与绵阳航路夹角为48°与南充航路夹角为35°，均大于24°，目视参考点涪江明显、净空条件很好，目视、仪表训练可以使用全高度活动，同时为低空空域。252空域设置在集凤场乡镇旁边，其方位为75°与南充航路夹角为20°，此空域训练注意避开南充航线高度即可。253空域设置在玉溪场镇旁边的涪江河畔；254在崇龛镇旁边的琼江河与支流交汇处；255 空域在长河源乡旁边的琼江河上游河畔；256空域在潘龙河镇旁边的琼江河上游河畔。其目视参考点明显且净空条件很好并远离航线，目视、仪表训练可以使用全高度活动，是空域训练首选，253、254、255、256同时设为低空空域。257 空域设置在拦江镇的麻子滩水库上空，其方位为275°与广汉航路夹角为25°>24°且其目视参考点明显、净空条件很好，目视、仪表训练可以使用全高度活动。258空域设置在金元乡城镇，其方位为330°与广汉航路夹角为30°，与绵阳航路夹角为2°该空域应避开绵阳航线高度即可。
6 结束语
本文通过计算实际飞行过程符合程序要求的各种误差以及自身存在的碰撞保护区和学院运行标准等因素得出两相邻空域最小运行间隔，从而构建出合理、实用、安全的训练空域，望有助于学院训练更上一层楼。
参考文献
[1]朱代武，何光勤.目视和仪表飞行程序设计[M].成都：西南交通大学出版社，2004.
[2]中国民航飞行学院运行手册[S].2012，7.
[3]盛骤，谢式千，潘承毅.概率论与数理统计（第三版）[M].高等教育出版社，2008.
[4]应爱玲，徐肖.空域飞行侧向碰撞危险的REICH模型方法研究[J].中国民航学院学报，2002.
[5]柯强，汪朝东.基于ADS-B的民航飞行训练安全间隔初步评估[M].科技通报出版社，2012.