Какова продолжительность этапа набора высоты в сегменте круизного полета со ступенчатым набором высоты в соответствии с правилами (FAA/EASA)?

Я работаю над программой оптимизации траектории для больших коммерческих самолетов, в которую я хочу включить реалистичные правила управления воздушным движением. Одно из ограничений, которое я хочу включить, — это требование УВД крейсерского полета с пошаговым набором высоты на определенных эшелонах полета.

В частности, правило полушария , хотя и не универсальное, является хорошим примером того, как управление воздушным движением осуществляется путем обеспечения того, чтобы рейсы в западном направлении выполнялись на четных эшелонах полета (FL020, FL040 и т. и т. д.).

Таким образом, самолет должен летать на одном из этих эшелонов полета во время крейсерского полета, когда он находится в горизонтальном полете, что приводит к крейсерскому полету с ступенчатым набором высоты, а не к профилю крейсерского полета с непрерывным набором высоты. Например, если самолет, летящий на восток, начинает свой крейсерский полет на эшелоне FL330, в какой-то момент ему может потребоваться увеличить высоту для повышения эффективности использования топлива. Если диспетчер УВД разрешит, он должен подняться до эшелона полета 350 (возможно, даже до эшелона полета 370, если это возможно) и так далее.

Мой вопрос; существуют ли какие-либо ограничения на максимальное время подъема между каждым из уровней (с точки зрения расстояния, времени или каких-либо других показателей), и если да, то какая конкретная глава FAR/JAR или CS25 упоминает об этом?

Можно представить, что если такие правила не будут введены, сегмент набора высоты между ступенями уровня теоретически может занимать так много времени, что фактически круиз все равно будет непрерывным набором высоты. Хотя это, вероятно, не слишком большая проблема в реальной жизни, это проблема моей программы оптимизации траектории. Т. е. без надлежащих ограничений продолжительности/длины этого промежуточного участка набора высоты решение всегда стремится к решению с непрерывным набором высоты, делая часть горизонтального полета короткой, а часть набора высоты большой.

Ответы (3)

Справочник IFR FAA проливает свет на то, что они ожидают (стр. 2-48)

Если пилот получает термин «набор высоты по усмотрению пилота» в информации о высоте разрешения УВД, это означает, что у пилота есть возможность начать набор высоты, когда он пожелает и имеет право на набор высоты с любой скоростью, и временно выровнять на любой промежуточной высоте по желанию, хотя после того, как вы покинете высоту, вы не сможете вернуться на эту высоту. Когда орган УВД не использует этот термин и не вводит никаких ограничений по набору высоты, пилоты должны немедленно набирать высоту после подтверждения разрешения. Набор высоты с оптимальной скоростью, соответствующей эксплуатационным характеристикам самолета, до 1000 футов ниже заданной высоты, а затем попытка набора высоты со скоростью от 500 до 1500 футов в минуту до достижения заданной высоты.

Это несколько противоречиво: сначала они говорят, что вы можете подниматься с любой скоростью, которую хотите, но затем они говорят, что в отсутствие каких-либо конкретных инструкций вы должны подниматься с «оптимальной» скоростью в пределах 1000 футов от назначенной высоты, а затем подниматься между 500 и 1500 футов в минуту. .

Это специально прописано в АИМ более-менее тем же языком

Когда орган УВД не использует термин «ПО УСМОТРЕНИЮ ПИЛОТА» и не налагает никаких ограничений на набор высоты или снижение, пилоты должны немедленно начать набор высоты или снижение после подтверждения разрешения. Снижение или набор высоты с оптимальной скоростью, соответствующей эксплуатационным характеристикам воздушного судна до1, 000 футов выше или ниже заданной высоты, а затем попытаться снизиться или набрать высоту со скоростью от 500 до 1500 футов в минуту, пока не будет достигнута заданная высота. Если в какой-то момент пилот не может набирать высоту или снижаться со скоростью не менее 500 футов в минуту, сообщите об этом УВД.

Интересно, что здесь добавлено примечание о том, что если вы не можете набирать высоту со скоростью 500 футов в минуту, вам следует предупредить УВД. Я бы принял это за минимальную скороподъемность.

Мне известен как минимум один разрешенный случай подъема в дрейф. «Конкорд» работал выше всех других коммерческих перевозок, и, кроме SR-71, там, где они находились, больше никого не было. Таким образом, когда они проходили определенный этаж, им разрешалось свободно дрейфовать вверх, пока они сжигали топливо. Насколько я знаю, это было уникально для их работы и специально разрешено. У них было много других специфических дополнений из-за их уникального дизайна.

Это очень четкий комментарий, спасибо. Одна вещь, которая кажется мне особенно противоречивой в руководстве IFR, это то, что вам разрешено временно выравниваться, тем самым снижая ваш RoC до 0 футов в минуту. Это не согласуется с неявной минимальной скоростью набора высоты 500 футов в минуту. Опять же, я считаю, что в реальных приложениях такие строгие правила не выиграют.
Одним из умственных навыков, которыми должен обладать диспетчер, является способность предвидеть, могут ли возникнуть конфликты в результате инструкций, которые он/она дает воздушному движению, и это может включать в себя параметры, связанные с инструкцией по набору высоты. Таким образом, тип разрешений или указаний будет учитывать возможность конфликтов с использованием того, что вы могли бы назвать эмпирическими правилами, которые включают достаточные факторы безопасности.
@ Сэм, не могли бы вы процитировать полную часть о том, что пилоту разрешено временно выровнять во время набора высоты по ППП? Это требует контекста, потому что, как правило, нет, если вы поднимаетесь на заданную высоту, вы не можете произвольно просто выровнять ее.
@MichaelHall Я думаю, что он ссылается на строку «и временно выровнять на любой промежуточной высоте по желанию» из руководства по IFR (в моем приведенном выше отрывке)
@ Дэйв - тогда это прямая цитата? (Я не вижу его на странице 2-28 связанного документа.)
@MichaelHall извините, это страница 2-48, я неправильно сослался, но да, это прямая цитата
Конечно же, вот оно. Очень важно, однако, включить: «Если необходимо выровняться на промежуточной высоте во время набора высоты, сообщите об этом УВД». Это контекст, который я искал, и он всегда применим независимо от того, используется ли термин «усмотрение пилота».
Собственно, именно эту цитату я и имел в виду. Приношу свои извинения за то, что не включил его напрямую.

Чтобы обсудить то, что обсуждается в комментариях...

Правило Восток/Запад регулирует крейсерскую высоту. Когда вы поднимаетесь на крейсерскую высоту или спускаетесь с нее, эти правила не применяются. УВД, очевидно, должно учитывать движение в противоположном направлении, когда они обдумывают, где и когда выдавать эти разрешения на набор высоты и снижение, но для пилота это всего лишь вопрос нескольких минут до того, как разрешение будет выдано.

Допустим, я лечу рейсом в западном направлении. Я знаю, что буду лететь на эшелоне полета 300, 320, 340, 360, 380 или 400 (поскольку мой самолет не может подняться выше 410, и любой полет, достаточно длинный, чтобы думать о ступенчатом наборе высоты, не будет крейсерским на высота от 280 и ниже). Как правило, есть некоторая оптимальная высота, на которую я поднимусь, учитывая ветер и мой начальный вес. Скажем, FMC говорит, что моя идеальная высота для "прямо сейчас" составляет 34 300 футов... Я не могу летать туда, поэтому я поднимусь на FL340. Проходит время, и эта идеальная крейсерская высота увеличивается. Через некоторое время мне будет лучше на FL360. Этого не происходит, когда идеал проходит FL350; вы менее эффективны на 1000 футов выше оптимальной высоты, чем на 1000 футов ниже ее. Скажем, для простой математики, что точка безубыточности на 500 футов выше оптимальной соответствует тому же расходу топлива (на милю), что и на 1500 футов ниже. Поэтому, когда оптимальная высота моего FMC будет 35 500, я запрошу эшелон полета 360. И когда у УВД будет свободный путь — нет встречного движения на эшелоне полета 350 — они разрешат мне подняться до эшелона полета 360. И через пару часов этот процесс повторится, когда я буду готов перейти на FL380.

Что касается модели, если вы предполагаете, что средний набор высоты 500 футов в минуту от 340 до 360 (или любого другого шага), это четыре минуты подъема на каждый шаг, и это, вероятно, довольно разумная оценка. В большинстве случаев самолет будет набирать высоту быстрее, но когда эти шаги происходят с разницей в пару часов, действительно ли разница между 2,0 или 3,1 минутами и 4 минутами значительна для модели? Если это так, то вам потребуются гораздо более подробные данные о характеристиках моделируемого вами конкретного самолета, чем может дать любое эмпирическое правило. Но я подозреваю, что для большинства целей предположение о том, что 4 минуты (или несколько меньше) для ступенчатого набора высоты до следующего четного (или нечетного, в случае полетов в восточном направлении), вероятно, является работоспособным предположением, которое даст вам разумное приближение. какие самолеты обычно горят при таком сценарии.

Спасибо, действительно, это обобщает и разъясняет некоторые моменты, обсуждаемые в комментариях. Особенно ваш последний абзац - это то, что я намеревался получить от этого вопроса; требование RoC устанавливает верхнюю границу времени перехода к новому FL. Поскольку я сначала получил этот ответ из ответа Дейва, я оставил его как принятый ответ. Вы правы, 2 или 4 минуты не имеют значения для модели, но без верхней границы в 4 минуты алгоритм оптимизации подталкивает набор высоты к решениям с очень малыми скоростями набора высоты, тем самым не моделируя реалистичные траектории, совместимые с УВД.

ATC специально не требует ступенчатого подъема. Единственная причина, по которой они будут удерживать вас на высоте ниже предполагаемой конечной крейсерской высоты, — конфликтующее движение или ограничения воздушного пространства. Например, диспетчер вылета очистит вас до вершины своего сектора, но вам нужно будет связаться с центральным диспетчером, чтобы получить разрешение выше.

Единственное реальное требование, касающееся продолжительности набора высоты, заключается в том, что УВД требует от вас сообщать, если вы не можете поддерживать набор высоты на уровне не менее 500 футов в минуту. Если вы сообщите, что не можете выполнить это требование, они могут выровнять вас, но не существует минимального времени, необходимого для любого промежуточного выравнивания до достижения конечной крейсерской высоты.

Насколько я понимаю, некоторые авиалайнеры будут ступенчато набирать высоту из соображений экономии топлива при определенном весе. (и/или из-за скороподъемности) Однако ступенчатый набор высоты по этой причине не будет нормативным или навязанным УВД, это будет политика авиакомпании или запрошенный пилотом.

Хорошо, тогда мое понимание правила полушария, вероятно, как-то не так. Я обнаружил, что в соответствии с визуальными (VFR) или правилами полетов по приборам (IFR) нужно придерживаться определенных эшелонов полета в соответствии с курсом самолета, когда бы он ни находился в контролируемом воздушном пространстве. Разве лазание по ступенькам не является логическим следствием этого правила? И если нет, не могли бы вы объяснить, почему эти правила (правило полушария и разрешение непрерывного подъема) не противоречат друг другу?
@Sam - К вашему сведению, на самом деле магнитный курс самолета определяет правила полушария. (в случае, если курс скорректирован на ветер, и вы едете на 355, но дрейфуете на 005...) Ваше понимание правил полушария кажется правильным, однако я не уверен, как это относится к ступенчатому восхождению. Если я подаю IFR в западном направлении на эшелоне полета 240, зачем УВД требовать от меня выравнивания по пути вверх, если я могу поддерживать скорость 500 футов в минуту вплоть до 240? (при условии, что трафик не имеет значения)
Таким образом, в основном продолжительность набора высоты связана только с неофициальным требованием поддержания минимального RoC на уровне 500 футов в минуту. Не странно ли, что эти требования к скороподъемности не конкретизированы в конкретных правилах? Что касается вашего последнего пункта, мне кажется, что правило полушария связано с набором высоты по ступенькам, потому что уровень «ступеней», на которых летит самолет, определяется теми ЭП, которые определены этим правилом. Действительно, если вы можете поддерживать 500 футов в минуту на всем пути, нет необходимости выравниваться между ними; кажется, единственное, что ограничивает непрерывный набор высоты, это несоблюдение минимального RoC.
К вашему сведению, «требование» сообщать, если не удается выполнить 500FPM, на самом деле содержится в AIM, поэтому оно не является нормативным в том смысле, что CFR. Но я до сих пор не совсем понимаю, как вы могли подумать, что ступенчатое лазание является логическим следствием правил полусферического круиза. Что заставило вас сначала подумать, что вам нужно будет выравниваться в течение какого-то случайного периода времени с интервалом в 2000 футов? Я полагаю, вы хоть раз в жизни летали на самолете? Это сделало это?
Ах, теперь я вижу, где я не ясно выразился. Я не думал, что вам придется останавливаться с интервалом в 2000 футов во время лазания. Скорее, я предположил, что из-за правила полушария вам не разрешат постепенно (и медленно) набирать высоту во время круиза. С точки зрения оптимизации траектории, этот постепенный набор высоты по мере сжигания топлива был бы наиболее экономичным. Однако кажется, что этому препятствует требование летать на определенном эшелоне полета. Что касается моего фона; Я не пилотировал, но летал на самолете в качестве пассажира и изучаю авиационную технику.
Хорошо, теперь я тебя понимаю. Однако в какой-то момент вам нужно выровняться, а не летать по полностью оптимизированной параболической дуге. Исключением будет случай, если вы летите по аварийному топливному профилю «бинго». Наши профили предполагают набор высоты на полной мощности, то есть некоторую высоту в зависимости от расстояния до отклонения, очень минимальное время на высоте, а затем холостой спуск.
Обычно в RL это обрабатывается так (ок только когда нет конфликтующего tfc): пилот вылетает, запрашивает FL410. Мы очистим его до FL410 без ограничения скорости. Это означает, что нам действительно все равно, будет ли средняя скорость 1000fpm или 50fpm. Если скорость действительно низкая, иногда случается, что самолет будет выравниваться во время набора высоты (например, FL376). Это обычная процедура для семейства A320, без ограничения скорости он будет набирать высоту с высокой скоростью, а затем выравниваться в течение 10 секунд, прежде чем снова набирать высоту. При необходимости согласовываем набор высоты со следующим сектором
Если необходимо, чтобы самолет сохранял хорошую скороподъемность, мы так и скажем. Например: «UAL123 поднимается на эшелон полета 390 со скоростью 500 футов/мин или выше». В случае, если мы знаем, что самолет работает достаточно хорошо, это также может иногда достигать 1500 футов в минуту, когда необходимо подняться выше трафика.
Какова продолжительность этапа набора высоты в сегменте круизного полета со ступенчатым набором высоты в соответствии с правилами (FAA/EASA)?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v