現代民用航空使用的儀器裝備越來越多、也越來越複雜,為了要安全執行任務,民航主管機關都必須要配置「飛測機」以進行定期的查核任務,在空軍,執行飛測任務的飛測機又有人稱為「電子查核機」。

民航局自己有一架飛測機在執行任務,不過在肺炎這一年,民航局的飛測機並沒有出門,而是由其他的飛測機代為執行任務。

究竟飛測作業在作什麼?民航局的飛測機和飛測作業平常都在做些什麼呢?

筆者整理了過去寫過的一些文字,在這篇文章中簡單和各位介紹維繫民航飛航安全的「飛測機」與「飛測作業」。

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【傳承與接棒】目前已是第三代的 Beech 家族飛測機

 

二戰過後,民航運輸業開始陸續應用無線電裝備取代原有的目視飛行手段,以無線電導航裝備所發射的信號進行導航。由於不再仰賴目視飛行,不僅讓飛機可以更不受到天候狀況干擾執行任務,也能讓同一空域活動的航空器更為安全。不過,飛機在天上飛行,利用無線電訊號拉出的「路」,就形成一條虛擬的路,當飛機巡航高度越來越高、或者是可以讓飛機執行越洋飛行的航路,就沒有地標讓飛行員可以確認無線電訊號是否正確,於是,就出現了「航路查核」作業,或是稱為「飛測」作業。飛測作業在航空產業中是一個存在已久的檢查作業,北美地區早在1926年、開始發展無線電導航技術的時代,就有航路調查(Airways Survey)作業。不過隨著導航裝備與程序越來越複雜,航路查核(飛測)作業就是一項專業而且必要的飛行任務。

 

臺北飛航情報區是在1954年起,以每座VOR涵蓋約130海浬半徑的導航涵蓋原則,利用美援撥款開始建置臺北、臺南以及恆春3座多向特高頻導航台(VOR),也就是現在大家知道的鞍部、西港*、恆春。1955~56年間,這3座陸陸續續啟用,在鞍部VOR啟用時,整個東亞地區除了臺北飛航情報區之外,就只有馬尼拉飛航情報區設置有VOR裝備,因此當時啟用時,還請菲律賓民航局派遣飛測機前來執行測試任務。

*目前的西港導航台並非早期所建置的所在地點,已有遷移過,但仍位於臺南西港的沿海地帶。

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設置於陽明山鞍部的特高頻多向導航台(VOR),是臺灣第一座啟用的VOR,初期啟用時是由菲律賓派遣飛測機執行飛測

 

爾後民航局也陸陸續續建置各種導航裝備,不過由於文獻十分有限,目前約略可知,在1970年以前,民航局曾經使用來自空軍的EC-45、Do28(編號為B-125)等機擔任過飛測任務,而1965年搭配松山機場與高雄機場的擴建,也曾經邀請美國聯邦航空總署(FAA)派遣1架C-121飛測機來台進行測試任務。不過,在1970年代民航局向立法院的簡報時,仍提到雖然空軍撥交了Do28進行飛測任務,但民航局仍希望能再購入1架民航機並改裝為飛測機,以因應1970年代民航局大量擴建的助導航裝備。

 

民航局是在1972年9月向遠東航空以95.8萬元的價格購入 B-259 號機,接替在空軍時代就不是很受歡迎的 Do28 飛測機(Do28機在1974年12月27日在高雄機場因衝偏出跑道受損後除役),開始擔任航路查核任務,這架飛機在1981年10月正式除役,除役後民航局於當年10月8日把飛機飛到桃園機場(中正機場)之後,飛機就陳列在航空科學館的室外展示區,直到航空科學館閉館後被移出。

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1981年10月8日就從松山移到桃園機場博物館停放的民航局航路查核機 B-126,前身是遠東航空的 B-259 機。
(資料來源:Wikimedia

 

接替B-126任務的,則是於1978年引進的Beech Super King Air 200型飛測機,註冊編號為 B-129。會採購這架飛機有蠻多時空背景,一來當時由遠航採購來的 DC-3 航路查核機機齡並不低,加上國內機場正處於蓬勃發展,DC-3 的後三點式起落架設計並不利於機場的查核作業。考慮必須執行國內機場之飛測,並且需具備靈活與一定的飛行性能,因此民航局在1976年左右就開始編列預算,向美國採購與 FAA 飛測機機隊中同型的的 Super King 200型飛測機。

 

這架 B-129 引進後,除了很快的讓 B-126 航路查核機得以退役外,也因為是民航局的新性能飛機,所以擔任過很多特殊的任務。例如1978年飛測機剛買來沒多久,B-129 就成為首次抵達桃園機場北跑道進行起降試行作業的航機;1984年7月19日,「華僑精神號」自塞班島起飛就想一路飛到松山機場的路上,由於松山機場天氣不佳,因此當時由飛安科梁龍科長擔任正駕駛、後來官拜民航局副局長的李萬里擔任副駕駛,以飛測機帶著這架 Cessna 182RG 先飛到花蓮,後來又擔任伴隨機任務,一路帶著華僑精神號到松山機場。航管前輩江天錚教官紀錄華僑精神號的往事,其中有張照片就是當時 B-129 飛測機與華僑精神號在花蓮機場合影的畫面。

 

後來飛測機也擔任過其他政府航空器的特殊任務,例如1982年遠航直升機在基隆外海失事時,B-129機也曾經執行配合協助執行搜索救援任務;而1988年華航發生花蓮意外時,飛測機也曾在天候良好時模擬失事軌跡的測試機,藉以釐清飛安意外的原因。不過,隨著民航局手上的導航裝備越來越多、越來越複雜,飛測機的任務也日益沈重,因此在1991年12月,民航局接收了新一代的 Beech B300型 (KingAir 350)飛測機 B-00135(推測原編號應該僅有 B-135)擔任飛測任務。

 

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民航局於1991年年底購入的B-00135飛測機,是民航局 Beech 家族的第二架飛機。

 

民航局目前的飛測機「B-00101」則是在2012年7月27日以編號「D-CAAT」飛至松山機場交付,會被稱為「B-00101」是因為交付當年是民國101年,並於2013年1月8日正式接替原 B-00135 的勤務(B-00135則是在2012年12月28日除役)。如果我們看B-00135 自1992年起、至2012年底共計21年的勤務,總飛行時數為 8,024小時,並執行了 6,687次起降,如果扣除中間歲修保養的時間,每年需要執行的飛測任務時數大約為450小時之譜,以每趟飛測任務平均約需3小時計算,其實飛測機一年也要執行大約150日的飛測任務,這之間還要考慮到飛測儀器的校正、等候飛測任務重測前之助導航設施調整、以及天候狀況不適宜執行飛測任務的情形,其實任務也頗為沈重。

 

民航局自B-129、接著至B-00135 至目前的 B-00101等3架飛測機的交替,並不單純只是機種更新,飛測儀器也有所提升。例如原本 B-00135 帶的是 挪威 NORMAC 飛測裝備,而 B-00101 則攜帶了更先進、由德國  Aerodata AG公司製造之自動化飛測系統(Automatic Flight Inspection System, AFSI),同時再搭配新式之相位差分定位系統(Phase Differential Global Positioning System, P-DGPS),讓飛測機的定位功能更精確,以讓新一代飛測機可以執行更精準的 CAT-III 等級儀器降落系統檢測作業,或者是新一代RNAV航路及雷達、ADS-B等先進航管系統之啟用測試工作。

 

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民航局自2012年購入、2013年正式啟用的 B-00101 King Air 350iER 延程型飛測機,最大特色是發動機後方延伸出來的適型油箱,讓飛測機執行任務的時間增加,同時機上也較前一代機種增加更多飛測用的天線裝備。

 

不過,B-00101 於2019年6月因德安航空廠棚維修作業事故而遭遇波及受損,先是因受損航材待料花了一點時間,但隨後肺炎疫情爆發,由於飛測機已經有一段時間未執行任務,所以也有可能縱使修好但組員或飛機認證時數已過期。然而,飛測作業還是要進行,以維持助導航設施的精確與穩定,這時只好拜託同樣擁有查核機的空軍,協助進行飛測任務。值得一提的是,空軍所使用的飛測機,用的也是 Beech 家族的 B-1900C 雙螺旋槳飛機,比民航局用的 KingAir 家族略大一點,是空軍自1988年起開始使用的機種。編號 1911與 1912兩架外型為橘紅色的機隊成員,就是目前擔任空軍導航設施查核任務的 EB-1900C 電子查核機。在民航局飛測機無法執行任務時,就由這 2架查核機代打,也因此可以在民航機場中看到空軍查核機執行飛測任務的難得景象。

 

2021年3月,B-00101飛測機終於開始進行回復任務前的相關試飛、熟飛與訓練項目,由於這次間隔時間有點長,應該還要再花一點時間才能看到她有機會正式執行任務。不過,可以在FR24上面看到她的蹤跡,其實也象徵她回來執行任務的日子已經不遠了~

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2020年,由於民航局 B-00101 飛測機仍無法服役,所以飛測任務就要先委託空軍的 EB-1900C 查核機協助確保民航導航設施的精確性。圖為飛越桃機南跑道、同步正在執行飛測作業的 1911 查核機。

 

【飛測項目】從軌跡說明一切

 

由於新款的 B-00101 具有 ADS-B 的驗證功能,也因此當她執行任務時,自己也會發射 ADS-B 訊號,於是我們透過 FlightRadar24 或者是 PlaneFinder 這種網站的彙整資訊,就可以一窺飛測機在執行的任務內容。

 

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飛測作業一「圓弧作業」:在距離左右定位臺大約6到10海浬、高度1,500呎的位置上,依據跑道中心線左右兩側35度的範圍飛一個「弧線」,隨著新啟用的導航裝備,還可能會在不同的距離畫圓弧,以確保飛機在圓弧範圍內、都能正確地被引導回到跑道中心線上。這個飛測作業不僅可用在儀器降落系統(ILS)的驗證科目,在僅有左右定位台的進場程序中,也會使用類似圓弧測試的方式驗證導航裝備的穩定性。

 

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飛測作業二「低空進場測試」:飛機飛機對準跑道進場方向,從跑道中心延長線10海浬外,沿滑降台的下滑道訊號一路下降高度、直到距離跑道50呎的高度改成低空平飛,低空飛過跑道末端再一路爬升回到正常高度。這個測試就是與正常飛機的降落程序幾乎相同,要測試ILS是否具有足夠的精確性可引導飛機安全在跑道上落地。這個科目是站在機場旁最能看到飛測機作業的科目,因為飛測機會飛到跑道上方以「低空衝場」的方式通過機場。

 

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飛測作業三「平飛測試」:這個測試跟上面的「低空進場測試」很像,一樣得要先飛到跑道中心延長線10海浬之外、但保持1,500呎的飛行高度、一路飛到跑道頭的端點(不用飛越整條跑道)後就轉出來。她的測試目的主要目的是要測試滑降臺的訊號是否正常,飛機訊號應該要從「偏低很多」到1,500呎應該抵達的位置顯示「對準」、接著接近跑道時一路顯示成「偏高很多」。除了可以確認滑降臺的訊號之外,也可以同時確認精確進場滑降指示燈(PAPI)和滑降臺訊號是否一致,避免燈光與導航訊號不一致的情形。

 

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飛測作業四「360度圓弧測試」:這個測試科目主要是進行「特高頻多向導航台(VOR)」的飛測任務,飛測機會選定以VOR為中心的一定距離(通常是會比照這座VOR所設計的圓弧形相關儀器飛航程序),保持特定高度,繞著VOR至少進行一趟完整的360度測試,藉此測試 VOR 在不同角度的導航訊號、導航參考距離是否有異常的情形。

 

除了上述的科目之外,隨著現代助導航技術新增了很多以GPS為導航基礎參考的航路(例如RNAV 區域航行航路),因此飛測機還有一些任務是會在高空活動,主要目的就是為了確保這些航路導航點所提供的座標資訊正確性。走到了航路階段,自然就會飛到情報區邊緣,所以過去飛測機在台日防空識別區的交界地帶偶有聽聞遭到日本空中自衛隊「識別」的情形,其實都是為了確保飛航情報區相關服務品質的必然現象。而執行任務的核心,就是民航局這架飛測機、以及民航局標準組飛測小組 / 航管組的相關教官們。

 

在目前 B-00101 飛測機暫時仍然沒辦法執行任務的情況下,飛測任務就還是要繼續拜託空軍幫忙,當然現在在 FlightRadar24 上面就看不到飛測作業的蹤影。雖然在民航機場偶爾可以看到空軍查核機的身影,但仍然期盼民航局的飛測機可以儘快恢復執行任務,繼續確保台灣天空助導航訊號的品質可靠與穩定。

 

後記:這篇文字完成於2021年1月18日,而在2021年2月開始,民航局的 B-00101 飛測機已經修復完成並開始執行任務。因此民航相關助導航設備的飛測任務,沒有意外應該就是由民航局的飛測機來執行,謝謝空軍弟兄在民航局飛測機無法服務時,仍然為台灣民航天空貢獻自己的心力,確保民航助導航服務的穩定與可靠!

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民航局飛測機對於台北飛航情報區的飛航服務品質維持至關重要!

 

延伸閱讀:臺灣與日本間的「東經123度」

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