助航灯光是专门为夜间或低能见度条件下飞机起飞、降落和滑行提供目视引导的系统,能够保障飞行安全。为此,助航灯光须遵循严格的技术标准,具备高亮度、高可靠性和特定的颜色与光强配置,以确保飞行员在各种天气条件下都能够准确识别跑道、滑行道等关键区域。
近年来,不一样的地区的运输机场不断探索助航灯光领域新技术的应用和运行维护管理模式。为适应新形势、新业态,2024年12月,民航局机场司发布了《民用机场助航灯光系统维护规程》(以下简称“新规程”)和《民用机场助航灯光监控系统技术方面的要求》(以下简称《监控系统技术方面的要求》),旨在加强机场助航灯光的日常维护管理工作,确保助航灯光系统运行适用可靠。
助航灯光系统除包含进近灯光、跑道和滑行道灯光、精密进近航道指示器(PAPI)等传统助航灯光系统外,还包含相关配电、监视和控制管理系统,以及风向标、标记牌等。
在乌鲁木齐机场,助航灯光系统包括站内的1120千伏安柴油发电机组、320千伏安不间断电源(UPS)电池组、26面低压配电柜、39台调光器、10台切换柜、1套灯光单灯监控和操作系统和站外的39条助航灯光供电回路、5286套助航灯具、310面标记牌、54基高杆灯和1套停止排灯系统。在北京大兴机场,4座助航灯光变电站、1个助航灯光监控中心、299条助航灯光回路、32000余盏助航灯具在助航灯光管理单位与管制、飞行单位的合作下,实现了A-SMGCS(高级场面活动引导和控制管理系统)IV级自动灯光引导。
虽然不同机场的设备种类和数量不同,但都在运行安全领域具有举足轻重的作用。
民航局机场司2009年发布的《民用机场助航灯光系统运行维护规程》(以下简称“原规程”)规范了民用机场助航灯光系统的维护管理,为保障飞行安全发挥了及其重要的作用。但随着机场业的持续加快速度进行发展,众多新技术、新产品、新系统不断涌现,如机场助航灯光系统的灯具光源、调光器整流、跑道状态灯、适用于A-SMGCS系统的C类助航灯光监控系统、灯光塔(桥)……
这不仅为各机场助航灯光系统维护管理提出了新的挑战,也让与时俱进的规章标准体系呼之欲出。为健全完善相关规章标准,满足国际民航组织普遍安全监督审计(USOAP)要求及附件14相关条款,民航局机场司修订了原规程,并在首届民用机场目视助航灯光安全管理经验技术交流会上发布了新规程。
新规程根据机场助航灯光系统维护的新形势和新要求,对检查维护、故障处置、性能检验测试等工作进行了深入规范,对文件类型、内容增加、条款修改和删除等方面做了全面修订。本次修订共新增26项内容,重点体现在进近灯光系统、精密进近航道指示器、跑道和滑行道灯光系统、助航灯光监控系统四个方面;共有16项修改内容,重点体现在跑道和滑行道灯光系统、助航灯光回路、备品备件储备种类及数量三个方面。
在确保助航灯光系统运行适用可靠的同时,最大限度保障飞行安全——这是新规程新增内容和修订内容的宗旨。新规程将推动助航灯光系统维护的科学化、全面化,也将通过更加人性化的手段为一线人员减负。
其中,按照机场灯具安装总数量,新规程区分了小于1000套,大于1000套、小于10000套,大于10000套三个量级,考虑机场体量差异性,分类设定机场助航灯光系统备品备件储备种类和数量,使相关工作更加科学合理。以跑道和滑行道灯光系统为例,新规程不仅对原规程中立式灯具发光颜色和均匀性提出了检查维护要求,还将跑道入口灯、跑道入口翼排灯、跑道末端灯等有定向发光要求灯具的发光角度纳入检查维护范畴。
除此之外,新规程减轻了一线维护人员的工作所承受的压力。以助航灯光串联回路检查维护项目为例,新规程规定跑道灯光系统、进近灯光系统和PAPI回路绝缘电阻测量每月进行一次,具备回路绝缘电阻实时监测条件的其他回路测量频率由每月一次改为每半年一次。
值得一提的是,新规程将管理性条款整体平移到《运输机场目视助航设施管理办法》后,主要聚焦助航灯光系统维护的技术方面的要求,并从文件类型上将原规程由规范性文件(AP)调整为行业标准,进而在机场助航灯光领域形成“规章—规范性文件—技术标准”这样较为健全的规章标准体系。
在大连机场,灯光站设有调光器监控系统2套、单灯监控系统2套、进近灯带视频监控系统1套,并自主研发了1套防误操作的调光器监视设备。在重庆机场,助航灯光监控系统除具备常规的回路监控、电力监控、单灯监控、高杆灯监控和视频监控功能外,还对全场PAPI灯加装了光源及角度监视功能,实现了运作时的状态的不间断监视,以最大限度保障助航灯光系统稳定运行。
灯光监控系统是助航灯光运行的“大脑”。从临时电到移动式发电机供电,从传统助航灯具到LED光源灯具,设备和技术的不断迭代推动助航灯光监控系统持续升级,也让机场运行环境日益复杂化。
当原有的技术标准不能完全满足当前的安全需求时,就会存在一定的安全风险隐患和管理漏洞;当监控系统的数据传输和解决能力受到局限时,便不足以满足机场对实时监控和数据分析的需求。于是,新规程新增了有关助航灯光监控系统的内容。例如,在灯光监控系统检查维护中,须检查停止排灯与滑行道中线灯的开关功能和连锁功能完好性、单灯监控系统信号稳定性、单灯监控装置运作情况等;在助航灯光监控系统运行期间,不得升级维护,且不可以通过远程操作升级维护;在相关厂商进行升级维护时,机场有关技术人员须全程在场,并做复核验收,以确保监控系统升级不会影响机场助航灯光系统正常运行。
在机场运行中,助航灯光监控系统的监控内容涵盖调光器监控、供配电系统监控、UPS监视、开关量监控对象、顺序闪光灯监控、单灯监控等,不仅复杂多变,而且对安全要求十分严格。为此,民航局机场司除了在新规程中对助航灯光监控系统有关内容做了修订,还发布了《监控系统技术方面的要求》。
《监控系统技术方面的要求》对民用机场助航灯光监控系统来进行了详细的分类和规范,明确了不同类别监控系统的基本功能和适合使用的范围,使各机场能够因地制宜选择助航灯光监控系统的类型,让助航灯光系统得到一定效果监控和管理。
助航灯光监控系统的使用环境、人机界面图形、控制设计、故障安全设计……《监控系统技术方面的要求》对各项内容均提出了详细要求。
例如,在使用环境方面,要求监控系统能够在高温、低温、湿度大等各种恶劣的环境条件下正常运行;在人机界面图形方面,要求界面设计直观、易用,能够清晰地显示助航灯光系统的运作时的状态和故障信息,并提供对应的操作提示和帮助;在控制设计方面,要求监控系统能够单独控制每一个机场灯光回路组成元素,包括改变光级和开启/关闭回路,并具备互锁开关控制和同时控制的能力;在故障安全设计方面,要求监控系统具备故障自诊断和自动恢复功能,能够在出现故障时及时发出报警信息,并采取对应的安全措施,防止故障的进一步扩大。
《监控系统技术方面的要求》的发布和实施如同机场助航灯光照亮飞机起落之路一般,在利用机场助航灯光监控系统保障航班安全高效运行的同时,在选型、安装、调试、运行和维护等方面提供了“指路明灯”。这一新要求不仅为机场助航灯光监控系统的技术进步和创新发展奠定了坚实基础,也将推动机场助航灯光系统的智能化、信息化发展,机场运行管理上的水准和服务的品质的提高未来可期。
2024年,民航局机场司建立了“基于飞行视角的运输机场运行保障能力反馈工作机制”。在有关助航灯光系统问题的反馈中,关于PAPI灯存在仰角和水平角度不准确以及滤色片失效问题的反馈较为集中。
确保PAPI灯的正常运行和及时维护能为飞行安全提供有力保障。因此,新规程增加了对PAPI灯故障类型的条文说明,对故障检查及修复、功能有效性等方面提出了要求。除了新规程中增加的内容,各个机场也在积极探索有关PAPI灯的新技术。
青岛机场在助航灯光回路安全运行管理中,通过建立灯光回路全要素信息库,详细记录了PAPI灯的供电线路以及调光器组号、编号、功率参数等信息,为PAPI灯的日常维护和故障排查提供了准确的数据支持。西安机场在助航灯光系统差异化维护经验总结中,对PAPI灯的维护周期进行了调整。通过收集PAPI灯的维护数据和故障数据,分析了PAPI灯故障的影响因素,如温度、运行时长、光级强度等,并据此调整了PAPI灯的预防性维护周期,使其更加科学合理。
PAPI灯只是各机场对助航灯光系统新技术探索的冰山一角。在首届民用机场目视助航灯光安全管理经验技术交流会上,与会的机场代表分享了探索助航灯光系统创新应用多层次、全方位的经验。
北京首都机场开展了多项创新性研究,如使用多台微型调光器分段控制现场灯具实现除冰坪引导,研发减震垫片以降低跑道灯具故障率,研发回路抢修车等,有效提升了助航灯光系统的运行效率和可靠性;在助航灯光系统维护中,广州白云机场创新运用“两点接地法”,通过改装隔离变压器,使其单独可靠接地,有效解决了开路故障和回路接续排查中的难题。
助航灯光的跑道和滑行道灯具种类较多,安装方法多样,有不少经验是“第一次吃螃蟹”。
上海虹桥机场在国内首次应用跑道状态灯系统,通过红色灯光的亮灭准确及时地通报跑道占用情况,预防了跑道侵入事件的发生;成都天府机场是中国内地首个在跑道、滑行道及机坪区域全部采用深桶灯安装模式的机场,有效解决了浅桶灯存在的多个痛点问题,提高了助航灯光系统的运行效率和安全性。
技术层面的创新落地少不了智能化、智慧化系统的应用,其对助航灯光系统的实时监控、故障预测与诊断、智能调度等功能正逐渐完备,从而大幅度提高系统的运行效率和可靠性。
郑州机场开展停止排灯与空管TOMS系统的联动控制放行测试,明显地增强了对航空器跑道侵入风险的预防能力;重庆机场依托5G专网平台和数字化技术,构建了智慧飞行区系统,从资源调度、流程再造、数据整合三方面入手,实现了维护管理流程的全面电子化,提高了运行管理模式的效率和安全性。
新规程有关标准落地落实,新要求正严格执行,新技术不断实践探索新发展。助航灯光正在各机场照亮每一架飞机起落之路,保障每一次起落安妥。(中国民航报 记者张人尹 通讯员王宏宇、张巍)