第十二章极地与高原机场运行第一节极地飞行和极地航线的相关概念极地运行是指使用穿越极地区域航路的航班运行，北极区域为北纬78度00分以北的区域。

1926年5月9日，美国人伯得和贝内特驾驶福克F.VIIA-3M三发单翼机，从挪威斯匹次比尔根群岛出发，穿越北冰洋上空，成功飞越北极点后安全返回。

1929年11月28日，伯得等四人机组驾驶一架“福特4-AT”三发飞机，从南极州边缘的小阿美利加基地出发，飞临南极后返回，往返飞行18小时59分钟。

伯得成为世界上第一个飞越过地球两极的人。

1926年5月11日，欧洲飞行探险家开始由罗马至阿拉斯加的飞行尝试，因天气原因未达目的地。

1937年，俄罗斯飞行员第一次实现了由莫斯科经北极飞抵安克雷奇。

1954年北欧航空公司（SAS ）使用DC-6B型客机开通了哥本哈根经极地飞至美国西海岸城市洛杉矶（CPH-SFJ-LAX）航线。

欧亚之间的极地飞行历史超过40年。

1957年斯堪的那维亚航空公司（SAS）使用DC-6B 机型开通了哥本哈根-安克雷奇-东京航线（CPH-ANC-NRT）。

1983年芬兰航空公司（Finnair）使用DC-10机型开通了赫尔辛基-东京航线(HEL-NRT)。

现行的北极航路POLAR 1、2、3、4是从多年的极地飞行经验基础上发展起来的。

九十年代初，俄罗斯开放了部分领空和军用机场，为北极航路的开通创造了有利的条件。

1993年出现了POLAR 1、2、3、4，1998年7月国泰航空公司进行了第一次验证飞行。

2001年2月1日北极航路正式对外开放，2001年3月1日完成了首次B777的ETOPS运行。

目前，跨越极地的商业运行已有40余年的历史。

一、我国民用航空公司在此领域的现状时间航空公司机型性质起始目的机场2001年5月30日中国东方航空公司 A340 验证飞行芝加哥-上海2001年7月15日中国南方航空公司 B777 验证飞行纽约-北京2002年8月19日中国国际航空公司 B747 验证飞行纽约-北京2002年9月27日中国国际航空公司 B747 正常航班北京-纽约-北京二、其他国家航空公司在此领域的现状美国联合航空公司、美国西北航空公司、美国大陆航空公司、国泰航空公司、UPS等航空公司使用北极航线开通了北美至亚洲的定期航班，每周有300多个航班穿梭往来于欧洲和美国西海岸，300多个航班经俄罗斯境内穿梭往来于欧亚之间。

截止至2007年2月，正在执行极地航线的航空公司如下：美联航芝加哥香港、北京、东京、上海、大阪纽约（JFK）东京盛顿（IAD）东京美大陆纽瓦克香港、北京、东京中国国际纽约（JFK）北京中太平洋纽约（JFK）香港新加坡纽瓦克新加坡加拿大航空多伦多香港、北京、上海、首尔、东京美西北航底特律东京国泰纽约（JFK）曼谷美利坚航芝加哥上海大韩首尔纽约日本航空公司、日本全日空、UPS、FedEx、达美、中国东方航空即将加入极地航线运行。

第二节极地飞行的限制因素和复杂性一、北极地区航路概况航路航迹代号航路点纵向间隔可用飞行高度A218 N LISKI 20 min 96,106,116m B244 P FRENK 20 min 96,106,116m G212 Q YUREE 20 min 86, 96,106,116m G583 R MARCC 20 min 96,106mB480/G490 P2 DEVID 25 min 310,350,390ft G491 P3 RAMEL 20 min 320,340,380ft G494 P4 ORVIT 20 min 320,340,380ft 其中的最小纵向间隔对于加拿大Nav，安克雷奇ARTCC和俄罗斯从30公里到20分钟不等，极地航线的管制由安克雷奇ARTCC，Reykjavik, Murmansk, Magadan和Edmonton ACC 共同承担，安克雷奇ARTCC要求一个10分钟的额外流量限制，俄罗斯在雷达管制下要求30公里的纵向间隔，在程序管制下要求10分钟的纵向间隔。

二、POLAR1-4航路概况北极地区的航路形成于1993年，验证飞行从1998年7月开始，共进行了650多次。

先期推出了4条北极航线，从白令海峡向北依次为POLAR4、3、2、1。

POLAR1：由印度北部穿越诺里尔斯克，直飞北极圈；主要服务于北美西部城市至印巴航线。

POLAR2：由蒙古乌兰巴托经伊尔库茨克及布拉茨克抵北极圈；主要服务于北美东部和中部城市至马来西亚、新加坡、泰国和印尼。

POLAR3：自北京经蒙古地区绕季克西抵北极圈；主要服务于北美中部、东部城市至中国、中国香港、中国台湾和菲律宾。

POLAR4：由北京起穿越雅库茨克，直达北极圈外围地带；主要服务于北美中东部城市至中国、中国香港、中国台湾、韩国和许多交叉航路。

北极地区航路简图见图12-1。

1.中国境内航段截至2006年，我国拥有总共7个出入极地航线位置点，它们是：中国与俄罗斯之间：ARGUK，GOPTO，SIMLI，TELOK。

中国与蒙古之间：INTIK，MORIT，POLHO。

考虑到上海浦东机场和使用POLAR4航路，中国正在着手研究开辟一条新的转换航线来缩短飞行距离，同时评估国内现时可用的航线来为国际飞行服务。

中国要求进出这7个位置点的航班在离场前的1个小时提供详细的飞行计划给相关管制单位。

2.俄罗斯航段的劣势（1）飞越俄罗斯所需导航费用比非俄罗斯航段高；（2）运营者倾向于使用北太平洋航线来避免进入俄罗斯空域；（3）节省下来的飞行时间和油量与飞越俄罗斯所需的导航费用相抵；（4）基于可选航段和可使用的高度层，俄罗斯航段容量有限；图12-1北极地区航路简图。

（5）由于使用RVSM，北太平洋航段拥有更多有效的飞行高度层，例如，多数俄罗斯航段只有三个可用高度层，9600，10600和11600米,而北太平洋航段则有近10个RVSM 高度层（200 220 240 260 280 300 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410）；（6）没有为POLAR1运行和从东部进入安克雷奇飞行情报区的航迹咨询服务；（7）从俄罗斯东部经极地航线的航班逐年增加，将导致流量管理；（8）配额限制和对货机进入的限制；（9）由于员工方面的问题，周六北美离场的航班将不能使用POLAR4航路，改航的航班将消耗额外的飞行时间和油量；3.安克雷奇航段（1）“P”和“Q”被视为一条单独的航段，距FRENK 349NM的B244和距YUREE 347NM 的G212，在UHMA汇聚进入G212，这就限制了进入俄罗斯远东航班容量；（2）使用马赫数飞行时，进入俄罗斯远东的最小纵向间隔为10分钟，POLAR2航段为15分钟。

由于不同航空器的速度限制，使用马赫数飞行可能会影响航班容量；例如，767-300巡航速度为0.80，而747-400为0.85，这将极大影响纵向间隔的使用；（3）俄罗斯境内使用米制，额外增加了转换高度单位制的工作量；（4）高频通讯的不稳定将影响地-空-地的联系，而地面俄罗斯-安克雷奇-Edmonton管制中心的联系也会由于电话或数据传递方面的问题而受到影响；第三节极地航线的特点一、低温燃油管理在极地航线飞行时，飞机运行环境的特殊性，要求使用特定的燃油，而且要求在处理燃油时进行严格控制。

低温燃油管理问题对于极地飞行是非常重要的，不论是在飞行前准备阶段，还是在飞行过程中。

世界范围内，目前广泛使用的航空燃油是煤油，型号有JET-A、JET-A1等，我国生产的航空煤油有RP-1和RP-2。

煤油是一种碳氢化合物，通常会含有一些水份和蜡质。

含蜡量随燃油的牌号而不同。

在常温与正常的燃油管理情况下，水份与蜡是不会出现问题的。

但是，在喷气飞机的特殊运行环境下，有可能出现问题。

如果低温性能不好，在低温条件下，燃料流动缓慢，煤油中所含的水份或液态杂质会冻结，出现烃结晶与冰结晶堵塞油路，影响正常供油，如果温度继续下降，在接近燃油冰点时，蜡质会呈固体状并将燃油滤堵塞，严重时会造成供油中断，发生飞行事故。

航空煤油结晶点一般要求在-40～-60℃以下。

表12-2为目前常用燃油标准冰点和最低使用温度数据。

表12-2燃油标准冰点和最低使用温度由于上述原因，喷气飞机均有燃油加温装置，以便于飞机在燃油温度低于水的冰点飞行。

同时，还需要限定飞机在燃油温度高于其冰点的条件下飞行。

1.燃油冰点测试程序从每年的5月1日零时(UTC)起至10月31日24时(UTC)使用燃油的标准冰点。

在此期间根据气象预报航路大气温度低于-65℃(含)，必须采用实测燃油冰点代替燃油标准冰点。

从每年11月1日零时(UTC)起至次年4月30日24时(UTC)，必须采用实测冰点。

具体测试程序如下：（1）在每年11月1日（含）至次年4月30日（含）的低温燃油冰点测试程序：A.由公司测试人员将第一个油样实测燃油冰点值通过传真和电话在航班起飞前报飞行签派员。

B.起飞后2小时内飞行签派员向飞行机组报告全部实测燃油冰点中最高的一个。

C.飞行签派员收到第一个油样实测燃油冰点报告后换算为静温SAT后与计算机飞行计划进行比较检查计划中给出的航路温度SAT是否低于实测的燃油冰点，如低于应重新制作计算机飞行计划。

D.在重新制作计算机飞行计划时，可适当改变飞行高度或调整飞行速度。

E.如改变高度或调整飞行速度均不能使计划中的航路温度SAT高于燃油实际冰点TAT，可以选择其他北极航路或备份航路。

(2)在每年5月1日(含)至10月31日(含)的低温燃油冰点测试程序：A.检查所选最佳北极航路的计算机飞行计划中航路温度SAT是否达到或低于-65度如果达到或低于-65度立即通知地面代理测量燃油实际冰点。

B由地面代理将第一个油样实测燃油冰点通过传真和电话在起飞前1小时20分钟报飞行签派员。

C.起飞后2小时内飞行签派员向飞行机组报告全部实测燃油冰点中最高的一个。

D.飞行签派员收到第一个油样燃油冰点报告经换算为SAT后与计算机飞行计划进行比较检查计划中给出的航路温度SAT是否低于实测的燃油冰点，如低于应重新制作计算机飞行计划。

E.在重新制作计算机飞行计划时，可适当改变飞行高度或调整飞行速度。

F.如改变高度或调整飞行速度均不能使计划中的航路温度SAT高于燃油实际冰点TAT，可以选择其他北极航路或备份航路。

如在航班起飞前飞行签派员得不到实际的燃油冰点且航路温度低于-65度可选择备份航路。

如果实测燃油冰点低于-47℃，则本次航班冰点值取-47℃。

二、极地航线导航特点由于地球磁场收敛于地磁北极和南极，这样地磁场在极区具有两个特点,一是磁倾角很大，磁场水平分量很小，使磁罗盘不能正确测量磁航向；二是磁经线迅速收敛磁差变化很大。