民航基础学习

1 IATA

1.1 简介

image-20240908145636476

国际航空运输协会（IATA，全称：International Air Transport Association）是全球航空公司及相关机构的行业组织，成立于1945年，旨在促进航空运输行业的安全、可靠、经济和标准化运作。

IATA负责分配和管理全球航空运输中的各种代码，这些代码是确保航空运输系统全球互通的重要基础：

  • 航空公司代码：IATA分配的两位字母或数字代码用于标识各个航空公司（如：CA代表中国国际航空，AA代表美国航空）。
  • 机场代码：IATA为全球机场分配三位字母代码，用于在机票、行李标签和航班信息中标识机场。例如，PEK代表北京首都国际机场，LAX代表洛杉矶国际机场。
  • 航班号：航班号通常由航空公司IATA代码和数字组合而成，用于标识具体的航班。

1.2 IATA航空公司代码

国内常见航空公司的IATA代码详见：

1.3 IATA机场代码

常见的中国机场IATA机场代码：

机场名称 所在城市 IATA 代码
北京首都国际机场 北京 PEK
上海浦东国际机场 上海 PVG
广州白云国际机场 广州 CAN
深圳宝安国际机场 深圳 SZX
成都双流国际机场 成都 CTU
成都天府国际机场 成都 TFU
重庆江北国际机场 重庆 CKG
西安咸阳国际机场 西安 XIY
昆明长水国际机场 昆明 KMG
天津滨海国际机场 天津 TSN

2 ICAO

2.1 简介

ICAO 是 International Civil Aviation Organization（国际民用航空组织）的缩写。它是一个专门的联合国机构，负责制定全球航空业的标准和规定，以确保国际航空运输的安全性、效率和可持续性。

成立时间：ICAO 成立于 1944 年，其起源可以追溯到《国际民用航空公约》（也称《芝加哥公约》），该公约确立了现代国际航空制度的基础。

总部：ICAO 的总部设在加拿大蒙特利尔。

主要目的：ICAO 的核心任务是通过制定国际航空的标准和规定，促进安全、有效、可持续和协调的全球航空运输。

与IATA的区别

IATA是一个航空公司行业协会，主要负责航班、行李、票务等商业操作和流程标准化，而 ICAO 则专注于制定航空安全、保安和操作方面的全球标准。

2.2 ICAO机场代码

ICAO 为全球机场分配了四字母代码，用于空中交通管制和飞行计划。ICAO代码的前两位表示国家或地区，中国的机场代码前缀通常是 Z（有时与其他字母组合）。

以下是中国常见的机场的ICAO代码：

机场名称 所在城市 ICAO 代码
北京首都国际机场 北京 ZBAA
上海浦东国际机场 上海 ZSPD
广州白云国际机场 广州 ZGGG
深圳宝安国际机场 深圳 ZGSZ
成都双流国际机场 成都 ZUUU
成都天府国际机场 成都 ZUTF
重庆江北国际机场 重庆 ZUCK
西安咸阳国际机场 西安 ZLXY
昆明长水国际机场 昆明 ZPPP
天津滨海国际机场 天津 ZBTJ

3 机场

3.1 简介

飞机场（英语：airport）简称机场，亦称航空站或空港，是供固定翼飞机、直升机、飞艇等中大型航空器停靠、进出乘客和装卸货物的飞行场。机场的组成至少需要一个可供飞机起降的平整空间，如跑道、滑行道、停机坪或空旷水面，而且往往拥有许多为机组人员和乘客提供服务的功能性设施及建筑物，如航站楼、登机桥、交通枢纽、空中交通管制设施（例如控制塔与进场灯光系统）、机坪、机库、维修厂棚、地勤服务设施等。

3.2 基础设施

机场基础设施结构图示

这张图展示了一个典型民用机场的主要组成部分。

3.2.1 主要区域

  1. Runway Lighting（跑道灯光）：用于在夜间或能见度低的情况下指引飞机沿着跑道正确滑行和着陆。
  2. De-Icing Area（除冰区）：飞机在起飞前进行除冰操作的区域，以确保飞机的安全运行。
  3. Pre-Threshold（跑道入口前区）：跑道入口前的一段区域，通常用于飞机准备着陆前的滑行。
  4. PAPI（精确进近指示灯系统）：帮助飞行员在降落时判断飞机与理想着陆路径的相对高度。
  5. Runway Designator（跑道编号）：跑道的编号，通常基于跑道的磁方位角。
  6. Center Line（跑道中线）：跑道中央的标线，帮助飞行员保持在跑道的中心线上。
  7. Touchdown Zone（接地区域）：飞机着陆时，预期的接触地面的区域。
  8. Aiming Point（瞄准点）：跑道上的标记，飞行员在降落时瞄准的目标。
  9. Threshold（跑道入口）：跑道的起始点，标识了跑道的有效长度。
  10. Stopway（停止道）：跑道末端的延伸区域，用于紧急情况下飞机停止。
  11. Holding Position（等待位置）：飞机在滑行道上等待进入跑道的指定位置。
  12. Edge Marking（边缘标记）：用于标识跑道和滑行道的边界。
  13. High-Speed Twy（高速滑行道）：允许飞机快速进入或离开跑道的滑行道。
  14. Helicopter Stand（直升机停机位）：为直升机专设的停机区域。
  15. Fire Station（消防站）：机场的消防设施，用于处理紧急情况。
  16. Airline Service（航空公司服务区）：航空公司提供各种地面服务的区域，包括登机、行李处理等。
  17. Bus Stop（公交车站）：为旅客提供公共交通接驳的公交车停靠点。
  18. Taxi Stands（出租车站）：为旅客提供出租车服务的候车区域。

3.2.2 其它关键区域

  • Hangars（机库）：用于停放和维护飞机的建筑物。
  • Maintenance（维修区）：飞机维修和维护的区域。
  • Terminal（航站楼）：旅客办理登机手续、安检、候机等的区域。
  • Parking（停车场）：供旅客和工作人员停车的区域。
  • Apron（停机坪）：飞机停放、装卸乘客和货物的区域。
  • Ramp（停机区）：飞机停放的区域，通常连接停机坪。
  • Aircraft Stands（飞机停机位）：供飞机停放和地面服务的专用位置。
  • Freight（货运区）：处理货物运输的区域。
  • Fuel Depot（燃料储存区）：用于储存和提供航空燃油的区域。
  • Tower（控制塔）：机场的控制中心，负责管理飞机的起降和地面滑行。
  • General Aviation Terminal（通用航空航站楼）：为非商业航班和私人飞机提供服务的航站楼。
  • Parking Deck（多层停车楼）：为旅客和工作人员提供多层停车空间的设施。
  • Railway Station（火车站）：机场内或附近的火车站，为旅客提供铁路交通服务。

3.2.3 材料

  • Asphalt（沥青）：黑色，表示主要用于铺设跑道和滑行道的材料。
  • Concrete（混凝土）：灰色，表示用于建筑物、停机坪等区域的材料。
  • Facilities（设施）：红色，表示机场内的建筑设施，如航站楼、机库等。

3.3 跑道（Runway）

3.3.1 简介

跑道是机场中最重要的部分，是供飞机起飞和降落的专用区域。

规模较小的机场，俗称O-D机场。规模较小的机场的跑道往往短于1000米，跑道种类为硬土、草皮或砂石跑道，而大型的机场的跑道通常铺有沥青或混凝土，长度也比较长，能承受的重量也比较大，是机场最重要的设备。在规划新机场时，通常会将当地盛行风向列入考量，因为飞机需逆风起降。有些机场因此会有好几条不同方向的跑道，以因应不同季节时的风向变化。

逆风起降原因

飞机需要逆风起降的主要原因是逆风可以提供更大的升力，从而提高飞机的安全性和起降效率。

  1. 增加升力

    • 飞机的升力是由机翼上的气流产生的。当飞机迎着风起飞时，风速增加了流经机翼的空气速度，从而增加了升力。

    • 增加的升力使飞机能够更快地达到起飞所需的速度，缩短了起飞所需的跑道距离。

  2. 降低地速

    • 地速是飞机相对于地面的速度，空速是飞机相对于周围空气的速度。逆风条件下，飞机的空速可以达到起飞所需的数值，而地速较低。这意味着飞机可以在较短的跑道上达到起飞条件。

    • 例如，如果飞机需要150节的空速才能起飞，且有20节的逆风，飞机只需达到130节的地速即可起飞。这不仅减少了跑道长度需求，还提升了安全性。

  3. 更好的操控性

    • 逆风起降提供了更好的操控性，特别是在起飞和着陆的关键时刻。逆风可以帮助飞机更稳定地离地或接地，减少因风切变或横风带来的不稳定因素。

  4. 减少着陆距离

    • 在着陆时，逆风可以帮助飞机更快地减速，从而缩短着陆滑跑距离。这对于一些跑道较短或有障碍物的机场来说尤为重要。

3.3.2 方向和编号

跑道的编号通常是根据其磁方位角来命名的。磁方位角：从某观察点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，使用度来量测。

22跑道，相反方向则命名为04跑道

以下是磁方位角和对应跑道编号（01~36）的表格：

磁方位角范围 (°) 跑道编号
5° - 14° 01
15° - 24° 02
25° - 34° 03
35° - 44° 04
45° - 54° 05
55° - 64° 06
65° - 74° 07
75° - 84° 08
85° - 94° 09
95° - 104° 10
105° - 114° 11
115° - 124° 12
125° - 134° 13
135° - 144° 14
145° - 154° 15
155° - 164° 16
165° - 174° 17
175° - 184° 18
185° - 194° 19
195° - 204° 20
205° - 214° 21
215° - 224° 22
225° - 234° 23
235° - 244° 24
245° - 254° 25
255° - 264° 26
265° - 274° 27
275° - 284° 28
285° - 294° 29
295° - 304° 30
305° - 314° 31
315° - 324° 32
325° - 334° 33
335° - 344° 34
345° - 354° 35
355° - 4° 36

命名的原则（以22°磁方位角为例）：

  1. 将磁方位角22°四舍五入到最近的整十位数：
    • 22° 四舍五入后为 20°。
  2. 跑道编号为磁方位角除以10后的数字：
    • 20° ÷ 10 = 2。

所以，磁方位角为 22° 的跑道编号为 02。

可能有不同方向但是同名的跑道（比如方位角分别为171度和174度的两条跑道，他们都叫做17号跑道）。由于跑道可能双向使用，因使用方向变化，跑道对应的方位角也发生变化，所以一般跑道会有两个数字名称。上述方位角变化为180度，所以只要将其中一个跑道的数字名称上加或减18，就能得到跑道另一方向的名称，例如“12跑道”相反方向便是“30跑道”。

如果机场有超过一条方向相同的跑道，它们便会在数字之后加以“L”、“C”、“R”来区别，分别代表左（Left）、中（Center）和右（Right）。例如 “15L”，“15C”，“15R”指三条互相平行，方位角均为150度的跑道。在英语对话时会叫作 “Runway One Five Left”，”Runway One Five Center”，”Runway One Five Right”。亦有机场采取相邻数字对多条平行跑道编号，例如上海浦东机场（PVG）16L、16R、17L、17R四条跑道（为167度）。

3.3.3 长度

跑道长度一定程度上决定着可起降飞机的大小和类型，当然跑道道面的强度（通常用PCN值来表示）、跑道宽度和机场海拔高度对此也有影响。为了保险，起飞距离会比基本要求多15%，而着陆距离则多2/3。

各机场在不受地形限制的问题下跑道设计的长度由其所需起降的机种而定，一般螺旋桨飞机跑道长度至少1公里以上，喷射机至少1.5公里以上，广体飞机就需要2公里以上，巨型飞机如波音747就需要3到3.8公里(取决于不同型号)，空巴A380则需要3公里。

目前，全球最长的跑道位于美国51区，长度达7093米，而最长民用机场跑道在中国西藏昌都邦达机场，道面长度为5500米，其中的4200米满足4D标准。世界海拔最高的民用机场跑道位于中国四川的稻城亚丁机场，海拔高度4411米。

3.3.4 标识

跑道上有各式的标志和记号，通常包括跑道名称、跑道中心线、跑道入口、着陆点、接地区、跑道边界线等。国际民航组织规定，跑道的标志必须是白色的，而对于浅颜色跑道可通过加黑边的方式来改善显示效果。

09R跑道

image-20240908154140033

  • 跑道入口（Threshold）：由横向线条和中心线两侧的狭长标线构成，标线条数与跑道宽度有关。
  • 跑道中心线：跑道中心白色间隔线，通常每段长30米，间隔20米。
  • 目标点标志（Aiming point）：通称“大白块”，是位于中心线两侧的粗条线，长30-60米，宽4-10米。
  • 接地段标志（Touchdown zone）：接地段标志每侧条带的数量与此段开始的可用着陆距离有关。

3.4 滑行道（Taxiway）

3.4.1 简介

滑行道是飞机在机场连接跑道与停机坪、机库、航站楼和其他设施的路径。 它们大多具有坚硬的表面，例如沥青或混凝土，尽管较小的通用航空机场有时会使用砾石或草地。

大多数机场没有特定的滑行速度限制（尽管有些机场有）。 有一个基于障碍物的安全速度的一般规则。 运营商和飞机制造商可能会受到限制。 典型的滑行速度为 20-30 节（37-56 公里/小时）。

3.4.2 图示结构

image-20240908155256023

  1. 停机坪（Apron）：图中标注为灰色区域，显示了飞机停靠的位置。
  2. 平行滑行道 (Parallel Taxiway） ：平行滑行道是与跑道平行设置的滑行道，用于飞机在地面上滑行以到达跑道或停机坪。图中标注为红色。
  3. 连通滑行道（Access Taxiway）：连通滑行道是连接停机坪和平行滑行道的滑行道，便于飞机从停机坪滑行到平行滑行道或跑道。图中标注为绿色。
  4. 高速出口滑行道（High-Speed Exit Taxiway）：高速出口滑行道是供飞机在降落后高速退出跑道使用的滑行道，设计为曲线形（一般设计为30°，与连通滑行道的90°不同），以便于飞机快速离开跑道，减少占用跑道的时间。图中标注为蓝色。
  5. 跑道（Runway）：跑道是飞机起飞和降落的主要通道。图中标注为深灰色，并标有跑道编号16。

3.4.3 编号

滑行道通常使用字母（A-Z）进行编号。例如，滑行道可以编号为 A、B、C、D 等。这些字母通常以顺序排列，便于导航。

在大型机场，滑行道可能使用字母组合进行编号。例如，滑行道可能被编号为 AA、BB、CC，或者使用主要滑行道字母后跟数字的形式，如 A1、B3 等。这种方式帮助区分机场内不同区域的滑行道。

3.4.4 滑行道指示牌

滑行道指示牌，在飞机于滑行道滑行时，指引方向和提供注意资讯。下面的标志通常可以组合使用。

  • 位置标志：黑底黄字，标示即将进入或所在的跑道或滑行道。

image-20240908160041810

  • 方向／跑道出口指示牌：黄底黑字，表示即将接近的滑行道交叉口，箭头指示转弯的方向。

image-20240908160059809

  • 跑道标志：红底白字，表示前方有跑道交叉口。例如在下方图片的跑道14-32。

image-20240908160203711

示例

image-20240908160243967

  • 左侧黄色标志：“2340M →”：这个标志表示从当前滑行道位置到跑道的右转方向还有 2340 米 的距离。黄色背景和黑色字体是滑行道距离标志的常见配色。
  • 中间黄色标志：“Z”：这个标志表示滑行道的编号是 “Z”。
  • 右侧红色标志：“12-30”：这个红色标志表示滑行道 Z 连接的跑道编号是 “12-30”。

这块滑行道标志告诉飞机驾驶员，在滑行道 Z 上，如果右转再滑行 2340 米，就可以到达编号为 12-30 的跑道。

3.5 塔台（Tower）

塔台，或称控制塔，航空交通管制塔，是一种设置于机场中的航空交通管制设施，用来监看以及控制飞机起降的地方。

通常塔台的高度必须超越机场内其他建筑，以便让航空管制员能看清楚机场四周的动态，但临时性的塔台装备可以从拖车或远端无线电来操控。完整的塔台建筑，最高的顶楼通常是四面皆为透明的窗户，能保持360度的视野。

广州白云国际机场塔台

4 卫星厅

卫星厅（Satellite Terminal），是指位于主航站楼（Terminal）之外，通过地下通道、旅客捷运系统（APM，Automated People Mover）或廊桥与主航站楼连接的一个独立的建筑或设施。卫星厅的主要功能与航站楼类似，通常用于处理登机、安检、候机和行李提取等乘客服务，但由于其相对独立的位置，常被称为“卫星”。

深圳宝安国际机场卫星厅和航站楼

5 飞行流程

image-20240908163917681

5.1 登机（Boarding）

安检与候机：乘客到达机场后，首先通过安检，进入候机区，等待登机。

登机：乘客通过登机口（Gate）登上飞机，找到自己的座位并安顿好行李。登机可以通过廊桥直接进入飞机，或通过摆渡车到达停机坪上的飞机。

5.2 关闭舱门（Door Closure）

安全检查：空乘人员检查乘客是否正确系好安全带，行李是否妥善放置，座椅靠背是否直立。

机舱门关闭：确认所有乘客都已登机后，机舱门关闭，飞机准备推出。

5.3 撤轮档（Off-Block）

撤轮档是指在飞机准备起飞前，移除放置在飞机轮子前后的挡块的操作。挡块（轮档）通常是用橡胶或木材制成的小块，放置在飞机的前后轮处，以防止飞机在停机位或滑行道上滑动。

这里设涉及两个时间点：

  • AOBT (Actual Off-Block Time)
    • 定义：飞机实际离开停机位的时间。
    • 用途：记录实际的离开时间，通常用于与计划时间的对比。
  • EOBT (Estimated Off-Block Time)
    • 定义：预计的飞机离开停机位的时间。
    • 用途：在飞行计划中，EOBT用于计划飞机何时开始滑行。

5.4 推出与滑行（Pushback & Taxiing）

推出：飞机由地面拖车推离登机口，通常是倒退离开停机位。

滑行：飞机在地面滑行，驶向跑道。滑行过程中，乘客能听到发动机加速的声音。

5.5 起飞前准备（Takeoff Preparation）

等待起飞许可：飞行员与塔台（ATC）进行沟通，确认起飞许可。此时，飞机可能在跑道入口处等待。

起飞准备：飞行员检查起飞清单，确保所有系统正常。乘客被要求系好安全带，座椅靠背直立，收起小桌板。

5.6 起飞（Takeoff）

加速：飞机进入跑道后，飞行员推进油门，飞机开始加速。

抬升：达到起飞速度（V1）后，飞行员拉动操纵杆，飞机抬升离地。

收起起落架：起飞后不久，飞行员会收起起落架（Landing Gear），减少空气阻力。

这里涉及两个时间点：

  • ATOT (Actual Takeoff Time)

    • 定义：飞机实际起飞的时间。
    • 用途：记录飞机实际起飞时间，用于与计划时间的对比。

  • ETOT (Estimated Takeoff Time)

    • 定义：预计的飞机起飞时间
    • 用途：在飞行计划中，ETOT用于估算飞机何时将离开地面。

5.7 爬升（Clime）

初始爬升：飞机逐步爬升到预定的巡航高度。在此过程中，乘客可能会感到轻微的耳压变化。

平飞准备：爬升过程中，飞行员逐步调整飞行速度和角度，以达到巡航状态。

5.8 巡航（Cruise）

平飞：飞机达到巡航高度，保持稳定飞行。此时，飞行速度和高度保持相对恒定。

机上服务：空乘人员开始提供机上服务，如餐饮、饮料等。乘客可以放松，休息或进行其他活动。

航线调整：飞行员根据飞行计划和空中交通管制的指示，适时调整航线和高度。

民航机通常在对流层顶飞，不进入平流层。 短程航线的飞机一般在6000米至9600米高空飞行，而长程洲际航线的飞机一般在8000米至12600米高空飞行。 现在普通民航客机的最高飞行高度不会超过12600米，但有一些公务机的飞行高度可以达到15000米。

5.9 下降准备（Descent Preparation）

开始下降：接近目的地时，飞行员开始逐步降低高度，进入下降阶段。

机舱准备：空乘人员通知乘客系好安全带，收起桌板，恢复座椅靠背直立，准备着陆。

5.10 进近与着陆（Approach & Landing）

进近：飞机进入目的地机场的空域，进行进近程序。飞行员根据塔台指示调整高度和速度，准备着陆。

最终进近：飞机对准跑道，进行最后的进近。在此过程中，乘客可能会感到轻微的振动或颠簸。

着陆：飞机接触地面后，飞行员减速并使用反推力装置，减小飞机速度。

这里涉及两个时间点：

  • ALDT (Actual Landing Time)

    • 定义：飞机实际着陆的时间。
    • 用途：记录飞机实际着陆时间，用于与计划时间的对比。

  • ELDT (Estimated Landing Time)

    • 定义：预计的飞机着陆时间。
    • 用途：在飞行计划中，ELDT用于估算飞机何时将接触地面。

5.11 滑行与停靠（Taxiing & Parking）

滑行：飞机减速后，滑行至指定的停机位或登机口。

停靠：飞机停稳后，地面工作人员连接飞机与廊桥或摆渡车。

5.12 上轮挡（In-Block）

当飞机停稳后，地勤人员会在飞机的前后轮处放置轮挡，确保飞机在地面上的安全和稳定。

这里涉及两个时间：

  • AIBT (Actual In-Block Time)

    • 定义：飞机实际到达停机位并停稳的时间。
    • 用途：记录实际的到达时间，用于与计划时间的对比。

  • EIBT (Estimated In-Block Time)

    • 定义：预计的飞机到达停机位的时间。
    • 用途：在飞行计划中，EIBT用于估算飞机何时将停稳在停机位。

5.13 乘客下机（Disembarkation）

机舱门打开：确认停稳并连接廊桥后，机舱门打开，乘客依次下机。

行李提取：乘客下机后前往行李提取区，领取托运行李。

离开机场：领取行李后，乘客离开机场，结束飞行旅程。

5.14 飞行后程序（Post-Flight Procedures）

发动机关闭：所有乘客下机后，飞行员关闭飞机发动机，完成飞行后检查。

飞机清洁与维护：地勤人员进行飞机的清洁和检查，为下一次飞行做准备。

6 民航机结构