I.I. 引言引言 当飞行员对环境的感知因条件改变而与预期的情况发生变化时，就会产生目 视幻觉。 目视幻觉可能会导致跑道外接地、重着陆或冲出跑道，但也可能导致失去空 间位置和失去控制。 本飞行运行讲解教案就以下方面进行综述：可能导致目视幻觉的因素和条件；目视幻觉是如何影响飞行员对机场/跑道环境和跑道的感知的；如何通过在训练和航线运行中采取预防战略和防线来减少目视幻觉的影响。IIII 统计数据统计数据 30%的进近和着陆事故发生在目视进近或者仪表进近的目视段。 由于目视线索减少、目视幻觉的可能性增大以及空间位置迷失的风险性， 夜间的目视进近存在更大的危险。 在超过 70%的进近和着陆事故中（包括涉及 CFIT 的事故） ，低能见和/或降 水是其中的环境因素。“视觉视觉”因素因素占事件的百分比占事件的百分比 夜间75% 低能见70% IMC（仪表天气条件）59% 黑暗或昏暗53% 非-ILS 进近53% 降水（雨或雪）50% 目视进近30% 目视幻觉或空间位置迷失21% 缺少： -下滑引导设备 -进近/跑道灯光 -VASI/PAPI21%（飞行安全基金会 1998-2000） 表表 1 1：进近和着陆事件中的：进近和着陆事件中的“视觉视觉”因素因素IIIIII 目视幻觉目视幻觉 因素和条件因素和条件以下因素和条件将影响飞行机组对环境进行精确感知的能力，并造成目视 幻觉。 IIIIII1 1 机场环境机场环境 - - 地面纹理和特性； - - 机场以外的灯光，例如：停车场或街道亮度大； - - 五边进近航径上的“黑洞” ； - - 跑道入口前或进近航径环境中的上坡或下坡地形；飞行运行讲解教案飞行运行讲解教案 对目视幻觉的意识对目视幻觉的意识III.2III.2 跑道环境跑道环境 - 跑道尺寸（宽长比） ； - 跑道上坡或下坡坡度； - 跑道进近端地形下凹； - 进近和跑道灯光； - 跑道状况。IIIIII3 3 天气条件天气条件 - 云底高； - 能见度（即：垂直能见度、斜向能见度和水平能见度） ； - 云的情况（例如：雨、雾或雾团、霾、轻雾、烟雾、雪、乳白天空效应） 。IVIV 目视幻觉是如何影响飞行员的感知的？目视幻觉是如何影响飞行员的感知的？ 产生目视幻觉的原因是因为缺少目视参考或目视参考发生改变，以至于改 变了飞行员对他相对跑道位置的感知。 目视幻觉会影响对高度、距离和/或截获角度的感知。 当从 IMC 和仪表参考转为 VMC 和目视参考时，目视幻觉是最严重的。 目视幻觉（例如：黑洞效应）将影响机组的垂直和水平情景意识，特别是 在四边、四转弯和五边进近的时候。 目视幻觉通常会诱导机组进行输入（修正） ，导致飞机偏离原来的和计划的 垂直或水平航径。 目视幻觉会影响到以多大的下降率从 MDA（H）开始下降的决定。 下面将深入讨论可能导致目视幻觉的因素和条件以及每个因素是如何影响 飞行员在以下方面的感知的： -机场和跑道环境； -地形间隔； -飞机相对计划飞行航径的垂直或水平偏差。 -IV.1IV.1 机场环境机场环境 沿五边航径的“黑洞”：- 如果从水面上空进近或者在进近航径上存在没有照明的区域，由于缺少地 面参考特征，将会降低飞行机组感知飞机相对计划航径的横侧和垂直位置的能 力。 跑道入口前的上坡或下坡地形- 进近区域有上坡或者在跑道的进近端有下凹地形将产生高度过高的错觉 （即：感到下滑道很抖，见图 1） ，因而：. 可能诱导修正动作（增大下降率） ，使飞机低于计划的下滑航径；或，. 导致机组不能发现下滑角度过小。图 1：上坡地形对航径感知的影响-进近区的下坡地形会诱导高度过低的错觉（即：感觉下滑角过小，见图 2） ， 这样： . 可能导致将飞机修正到高于下滑航径；或 . 导致机组不能发现下滑角度过大。照片 1：距接地点 12 海里 照片 2：距接地点 2 海里 图 2：下坡地形对航径感知的影响IV.2IV.2 跑道环境跑道环境 跑道尺寸/宽长比（图 3）：- 跑道的宽长比会影响机组对跑道的视觉感受：. 宽跑道或短跑道（宽长比小）会产生高度过低的感觉；. 窄跑道或长跑道（宽长比大）会产生高度过高的感觉。图 3：中间的照片：LFBO 14R（3500mx45m）/3 度下滑道/200 英尺无线电高度 上坡或下坡跑道：- 上坡跑道会产生高度过高的错觉（感觉下滑道过抖） ；- 下坡跑道会产生高度过低的错觉（感觉下滑道过于平） 。 进近和跑道灯光- 进近和跑道灯光（包括接地区的灯光）会影响对深度的感知，与以下因素 有关：. 灯光的强度；. 昼间还是夜间；. 天气条件。 -跑道灯光亮度大会产生离跑道近的感觉（因而感觉下滑线高） ； -跑道灯光亮度低会产生离跑道远的感觉（因而感觉下滑线低） ； -跑道灯光间的间隔不标准也会改变飞行员对跑道距离和下滑航径的感知； -如果只能看到部分跑道灯光（例如：目视起落航线或目视盘旋的三边或四边） ，则跑道可能显得更远或处于不同的角度（即：感觉到的切入角比实际的小） 。IV.3IV.3 跑道进近辅助设备跑道进近辅助设备 以下跑道进近辅助设备和条件可能增大机组产生目视幻觉的概率： 由于地形的原因，在某个点之后下滑道波束不可用，或者在水面上空进 近时，在低于某个特定高度后下滑道波束不可用； 航向道的航道偏置；和/或 在距接地区的高度低于 300 英尺以下时使用 2 排的 VASI 灯进行下滑航径 修正。IV.4IV.4 天气条件天气条件 以下天气条件可能导致目视幻觉：降水（例如：雨、雾、雪） ； -在小雨、雾、霾、轻雾、烟雾、灰尘、表面光反射或黑暗中飞行通常会感到 高度过高； -在霾中飞行会产生跑道较远的感觉，结果导致减小下滑梯度并最终造成接地 靠前； -薄雾（即：雾层厚度低于 300 英尺）将导致低空遮蔽和斜向能见度低； 当处于薄雾的顶部时，可以看到地面（或机场和跑道，若是飞越的话） ， 但当进入雾层后，就将失去前方和斜向能见度； 进入雾层后也会产生上仰的感觉，从而诱导机组向下推杆，并导致飞机低 于预计的下滑航径，使下滑梯度大于预计值； - 在小雨或中雨中，由于雨的晕圈效应，跑道可能显得模糊，增加了在目视航 段无法感知垂直或水平偏差的风险。目视航段指的是完全从仪表转入目视参考后所飞的航段； - 大雨会影响对深度和距离的感知： 风挡上的雨水会形成反射，造成过高的感觉，从而诱发机组进行推杆修正， 并导致飞机低于希望的航径； 在昼间，雨水将降低进近灯光系统（ALS）的视觉强度，产生跑道较远的感 觉。由于这种幻觉，机组可能会减小下降率，导致接地距离长； 在夜间，雨水会增加 ALS 的视觉强度，产生跑道较近的感觉，诱发机组推 杆增大下降率，结果可能导致跑道外接地。 - 若在云底和能见度都为最低标准时出云，斜向能见度可能不足以让你看到 VASI/PAPI 的远端排灯，在能见度降低的情况下将减少目视段的可用目视线索；- 被雪覆盖的地形，再加上满天云，将造成一种被称为“白色覆盖”的现象， 使我们无法感知地形的特点（坡度）以及相对于地形的高度。 侧风： - 在侧风条件下，跑道灯光和环境将与飞机的航向形成一个角度；飞行机组应 保持偏流角并防止用飞机的航向对正跑道中心线。 跑道道面状况（例如：湿跑道）：- 由于湿跑道不反射光，会影响对深度的感知，感觉跑道还很远。 这种视觉效应通常导致拉平晚和接地重。在湿跑道着陆时，应利用跑道边灯来增加对深度的感知以及对拉平点的判 断。V V 典型的机组动作和结果典型的机组动作和结果在分析因视觉幻觉引发的进近和着陆事故或事故征候时，通常会引用以下机 组动作和结果：为了保持对目视参考的连续感知，无意识地改变了飞机的轨迹；低于下滑道或初始下滑航径的本能趋势；在下降低于期望的下滑航径后，不能够控制好下降率（判断出拉平的时机 和跑道环境偏晚） ；在目视段缺少对仪表的参照；没能发现目视参照的衰减；由于两名飞行员都在寻找目视参考，而没有监控仪表和飞行航径。下表归纳了各种因素和条件以及飞行员的感知情况，以及可能导致危险情况 的飞行员可能的动作： 条件条件感知感知可能诱发的动作可能诱发的动作结果结果 窄/长跑道太高推杆跑道外接地/重着陆 宽或短跑道太低带杆接地距离长/冲出跑道 上坡跑道或地形太高推杆跑道外接地/重着陆 下坡跑道或地形太低带杆接地距离长/冲出跑道 跑道灯光亮太近（太陡）推杆跑道外接地/重着陆 跑道灯光暗太远（太平）带杆接地距离长/冲出跑道 小雨、雾、霾、 薄雾、烟雾、灰 尘太高推杆跑道外接地/重着陆大雨太近推杆跑道外接地/重着陆 进入雾中（浅层）仰角增大推杆下滑道陡/CFIT在霾中飞行太远（太平）带杆接地距离长/冲出跑道 吹雨、雪和砂飞机偏向一边偏流修正错误偏出跑道 湿跑道太远（太高）拉平晚重着陆 侧风与跑道带交叉取消偏流修正偏离航迹/跑道中心线 表表 1 1 视觉幻觉对飞行员感知和动作的影响视觉幻觉对飞行员感知和动作的影响VIVI 如何减少目视幻觉如何减少目视幻觉为了减少目视幻觉的影响，应根据以下建议制定预防战略和防线并加以实施。VI.1VI.1 危险意识危险意识运营人应对其所涉及的整个运行网络的运行环境进行评估，了解目视幻觉的 风险。针对目视幻觉的因素和条件，以及目视幻觉对环境和飞机位置感知的影响， 要对飞行机组进行教育培训，包括：对高度/深度、距离和角度的感知；对飞机横侧位置和下滑航径的评估。提高对目视幻觉的意识，应首先识别运营人运行网络中所有危险的机场和/ 或跑道，包括相关的导航台、目视辅助设备和主要的危险。VI.2VI.2 危险评估危险评估在做进近和复飞简令的时候，应该对每次进近所涉及的危险进行评估，主要 应涉及以下因素：云底高和能见度的状况；天气： - 风、紊流 - 降雨 - 雾或烟团 - 吹雪或吹砂 - 被雪覆盖的地形/跑道（白色覆盖现象） - 太阳相对地平线的高度；机组对机场和机场环境的经验： - 周围的地形- 特定的机场和跑道的危险源（跑道状况、障碍物、黑洞、机场以外的灯 光情况等等） ； 跑道的进近和目视助航设备：- 进近的类型；- DME 是否可用以及它相对跑道入口的位置；- 引导助航设备的限制（若有） ，例如：在某个点之后或低于某个高度之 后下滑道不可用；- 进近灯光系统的类型；- VASI 或 PAPI 灯是否可用。VI.3VI.3 地形意识地形意识在要求或接受目视进近时，机组应了解周围地形的特点以及人造障碍物的情 况。在夜间，若在被照明的区域和跑道头之间存在一个未被照明的山坡地，则会 使机组无法正确感知上升的地形。VI.4VI.4 飞行技术飞行技术进近类型进近类型 在夜间，当可以进行仪表进近的时候，尽量选择仪表进近，而不要去做目 视进近，这样可以减少因目视幻觉带来事故的风险，包括： 利用 VASI/PAPI 灯来完成 ILS 进近的目视段； 利用 VASI/PAPI 灯来完成非精密进近。 在实施阶梯下降的非精密进近时，若在进近图上规定了目视下降/决断点 （VDP） ，即使在 VDP 之前已经获得了足够的目视参考，也禁止在到达该点之前 下降到最低下降高度（MDA）以下。为了防止过早依赖目视参考而提前下降到 MDA（H）以下，在到达 VDP 点之 前，PF 应保持仪表飞行。这样可以防止在危险条件下发生目视幻觉。 在目视进近或目视盘旋进近时，若 VASI/PAPI 灯显示飞机低于下滑道，则 应改平或拉升，直到处于 VASI/PAPI 灯所指示的下滑道上。飞行航径监控飞行航径监控 要防止低头和故意低于下滑道的倾向，这是飞行员在进近的目视航段所面 临的最大挑战，包括：在实施紧密进近的过程中，为了试图找跑道而对着引进灯推杆；在发生目视幻觉时，因感觉太高而故意低于下滑道。将目视飞行与仪表飞行结合进行（包括 ILS 进近的目视航段中下滑道的偏