海军航空大学高级工程师张广兴为您讲解——
航空飞行的特殊“交规”
据统计，全球每天大约有10万架次飞机进行起降。如果从太空俯瞰地球，这些飞机的航迹会编织成一张巨大的交通网，将地球包裹起来。
航线建立之初，还没有生成一套行之有效的飞行规则，在遇到通行高峰期或复杂情况下，就可能会发生飞行事故。1960年12月16日，纽约城天空雨雪交加、浓雾弥漫，两架客机飞行中突然相撞。
空中既没有红绿灯，也没有交警指挥，如何让飞机井然有序地飞行？20世纪70年代末，为解决飞行安全问题，各国航空指挥所建立起一系列类似地面交通法规的防相撞规则。
“交规”①：莫“压线”，间隔好
与地面交通相似，空中交通网络也是由一条条“道路”组成，这些道路称为“航路”。不同之处在于，地面上的道路只有长和宽，而“航路”有上下高度限制。这种差别就像长方形和长方体，一个是二维的，另一个是三维的。纵横交错的航路看似杂乱无章，实则都经过反复设计、甄选，不仅要考虑飞行的具体方向、起止点和经停点，还要根据空中交通管制需求调整空间方位，确定出航路的“三维坐标”。
航路一经确定，飞行员就要按规定航路飞行，严禁“压线”。然而，受紊乱气流影响，飞机飞行过程中会偶尔偏航。为此，设计人员将航路分为一个个高度层，每个高度层只允许飞机按规定方向单向飞行，就好比地面上的单行线，不允许逆向行驶。此外，飞机在前后、左右方向上必须保持至少20公里的间隔距离和10分钟以上的时间间隔，这些规定是飞行安全的有力保障。
“交规”②：听指令，要避让
车辆通过十字路口时，需要红绿灯来维持秩序，避免撞车。然而，空中并没有红绿灯，一旦多架飞机沿不同航路经过同一汇聚点该怎么办呢？科学家发现，空中飞行仅靠“自觉守规”还不够，为避免相撞，还需要塔台管制员指挥调控。
管制员就像“空中交警”，发布指令调整飞机速度，让飞机有序通过汇聚点。管制员可以命令飞机盘旋等待，等别的飞机通过后，再按原计划飞行。与“地面交警”不同的是，管制员还是“三维大师”，他可以充分利用三维空间的高度层，通过改变飞机飞行高度来科学指挥空中交通。
“交规”③：听语音，防相撞
在复杂环境下，仅靠管制员指挥和飞行员操作并不能完全避免相撞事故的发生。2018年11月4日，加拿大2架飞机在接到管制员多次调配指令后，依然发生空中相撞事故。为确保飞机飞行绝对安全，空中防撞系统应运而生。
空中防撞系统能够检测到一定时间内即将发生的碰撞风险。系统工作时，空中防撞系统询问器会发出脉冲信号，当其它飞机的应答器接收到询问信号时，会发射应答信号。空中防撞系统的计算机会根据发射信号和应答信号的时间间隔来计算距离，同时依据方向天线确定方位，为驾驶员提供警告信息，这些信息实时显示在驾驶员的导航信息显示器上。
现代民用航空的空中防撞系统还可以提供警告语音，当与别的飞机距离过近时，系统会在驾驶舱内发出警告语音，如“爬升”或“下降”等。此外，空中防撞系统的计算机可以计算出监视区内飞机的动向和可能的危险，使驾驶员有25至40秒的时间采取应急措施。（赵 楠 刘任丰 赵镜然）
来源： 解放军报
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