RECAT对民用机场容量的影响分析和探讨

RECAT对民用机场容量的影响分析和探讨

彭程

（长沙黄花国际机场运行控制中心湖南长沙410000）

摘要：在跑道基础设施一定的情况下，尾流间隔的大小成为提升跑道系统容量和机场容量最直接的关键要素之一。尾流再分类标准RECAT会在很大程度上增加现有机场跑道的运行效率与容量，提升机场应对更高运量、更多机型运行发展的适应性。本文在我国现行尾流标准和RECAT标准条件下，通过计算与比较全国大中型繁忙机场不同机型结构雷达进近（离场）的加权最小间隔距离，定量探究理想状况下尾流再分类标准对我国繁忙机场的跑道容量提升的贡献水平，并提出相应的应用建议。

关键词：尾流间隔；RECAT；机场容量

引言

在跑道基础设施一定的情况下，尾流间隔往往决定了机场跑道单位时间内的飞机起降架次，即跑道的运行效率。由于尾流间隔标准直接影响跑道的运行要求，因此尾流间隔的大小成为提升跑道系统容量最直接的关键要素之一。美国联邦航空管理局（FAA）、交通部国家运输系统中心、欧洲航行安全组织以及航空业内尾流、安全与风险分析相关专家团队经过十余年的共同努力，提出一种通过调整小型航空器尾流间隔实现运行效率、容量提升且安全性等同或高于现行运行标准（ICAO）的尾流再分类标准——RECAT。本文在我国现行尾流标准和RECAT标准条件下，通过计算与比较全国大中型繁忙机场不同机型结构雷达进近（离场）的加权最小间隔距离，定量探究理想状况下尾流再分类标准对我国繁忙机场的跑道容量提升的贡献水平，并提出相应的应用建议。

1、尾流分类标准的比较

目前，我国现行的雷达进近尾流标准主要依据《中国民用航空空中交通管理规则（CCAR-93TM-R5）》中的相关规定。上述规则中将航空器机型种类按航空器最大允许起飞全重分为重型机（H）、中型机（M）和轻型机（L），并据此对前后起飞离场或前后进近着陆航空器的雷达尾流间隔最低标准作出了分类规定。尾流再分类标准（RECAT）中既保留了原有的按航空器最大允许起飞全重分类的依据，并在此基础上将航空器的进近时速与机翼结构等因素列入考虑。在新的分类标准下，航空器被重新划分为A到F六个类别，并相应地调整了不同类别间的雷达间隔最低标准。根据FAA最新发布的航空器分类最小尾流间隔标准（RECAT1.5）[5]，整理得到RECAT现行的最新雷达尾流间隔最低标准如下表2所示。

表1FAA最新RECAT1.5雷达尾流间隔最间隔最低标准（单位：nm）

RECAT1.5分类标准在我国现行尾流分类上进行了细化，将重型机（H）细分为A、B、C三类，中型机（M）细分为D、E两类。根据我国现行尾流标准和RECAT1.5分类标准中有关最小尾流间隔的相关要求，比较两者在相同机型分类情况下雷达尾流最小间隔的差异。研究发现，RECAT1.5标准较我国现行标准在相同机型分类下的最小间隔均进行了缩减。其中，B、C类机型的缩减幅度较为显著。

3、两种间隔标准对容量影响的分析

3.1数据统计与计算

根据FlightGlobal2018年9月最新数据，统计得到我国2017年年旅客吞吐量排名前十位繁忙机场的机型结构比率数据集Pni，其中n=1，2，3…10，i表示航空器机型种类。同时，依据我国现行尾流分类标准和RECAT1.5尾流分类标准，对我国排位前十机场的航空器尾流分类情况分别进行统计。

在建立仿真模型的情况下，机场某一类型航空器在到达/离场飞机流中出现的概率可以用该类航空器的机型结构比率加以代替。因此，将各机场机型结构比率数据集Pni带入公式Pij=Pi*Pj，得到各机场的飞机对出现概率矩阵Pn（i，j）。其中，n=1，2，3…10，i=1,2,3…m，j=1,2,3…m。根据统计得到的各机场尾流分类情况，计算得到每个机场不同飞机对在相应尾流间隔标准下的最小间隔距离要求，并将上述数据带入公式，分别计算得到各机场在我国现行尾流分类标准和RECAT1.5分类标准要求下的加权平均尾流最小间隔值。

3.2计算结果分析

根据不同尾流分类标准的技术要求，计算得到我国前十大繁忙机场的加权平均尾流最小间隔值，并点绘于图1中。经比较，在理想情况下若其它影响跑道容量的条件与因素不发生变化时，RECAT1.5尾流间隔标准可以有效缩短机场的进近/离场的加权平均最小尾流间隔。其中，基于我国现行尾流分类标准的全国前十位机场的加权平均最小尾流间隔均值为3.52nm，基于RECAT1.5尾流分类标准的全国前十位机场的加权平均最小尾流间隔均值仅为2.79nm，较前者平均缩短了0.78nm。相比我国现行尾流标准，采用RECAT1.5标准在雷达进近/离场时，理论上可平均提升机场相对容量的20.7%。由此可以看出，RECAT1.5标准会在很大程度上增加现有机场跑道的运行效率与容量，提升机场应对更高运量、更多机型运行发展的适应性。

图1我国前十大机场在两种标准下的加权平均最小尾流间隔情况

4、结论与建议

本文在比较我国现行雷达尾流标准和美国RECAT1.5标准差异的基础上，构建了基于机型比率结构的加权平均最小尾流间隔模型，通过计算与比较全国排名前十位繁忙机场在两种尾流间隔标准下的雷达进近（离场）加权最小间隔距离，主要得到以下结论：

1）RECAT1.5尾流分类标准相较我国现行标准，将航空器的进近时速、机翼结构等因素例如考虑，对航空器的尾流分类进行了细化，将重型机（H）细分为A、B、C三类，中型机（L）细分为D、E两类。

2）经对比，RECAT1.5尾流分类标准较我国现行标准，在相同航空器尾流分类下的雷达最小间隔距离均进行了缩减。其中，RECAT1.5标准分类下的B、C类机型的缩减幅度较为显著。

3）模型计算结果表明，在影响跑道系统的其它条件和因素不发生变化的情况下，采用美国RECAT1.5标准较我国现行雷达尾流标准能够有效缩减我国前十繁忙机场的加权平均最小尾流间隔，提升大型繁忙机场的运行效率与容量水平。

目前中国民航使用的尾流分类标准与国际民航组织（ICAO）一致，在确保空中交通安全有序方面发挥了重要作用。随着我国民航业的持续健康快速发展，不够精细的尾流分类和间隔标准造成了不必要的航班延误和等待，在一定程度上制约了大型繁忙机场容量的进一步提升。推广使用RECAT尾流分类标准在一定程度上能够有效提升繁忙机场的容量，提升机场应对更高运量、更多机型运行发展的适应性。但RECAT标准本身也只是一套缩小尾流间隔的技术方法，并不是一成不变的分类结果，在实际推行与应用中应结合我国机场运行的实际情况进行调整与优化。未来想要探索出一套安全、适用的新型尾流分类标准，仍需进行更为深入的理论研究与实践检验。