梅高美 1

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  事实上,EMAS是由一种具有特定力学性能的泡沫混凝土,以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线的地面上,形成一个拦阻床。其宽度与跑道一致,长度在数十米到100多米之间。飞机一旦冲出跑道即进入其中,泡沫混凝土在机轮的碾压下破碎,以此吸收飞机的动能

一段时间以来,民航业内谈及云南腾冲机场,首先想到的就是该机场是支线机场拉动地方经济发展的典型。未来,或许大家再谈到腾冲机场,首先想到的则是它安装了第一套国产飞机跑道拦阻系统,是国产飞机跑道拦阻系统的样板机场,是支线机场安全建设的典型。

不久前,陈先生在Discovery频道上看到一个新奇的玩意:美国人在一些机场跑道的尽头铺了拦阻床,居然能阻止飞机冲出跑道。在电视画面上,跑道端铺就的材料成功阻止了一架即将冲出跑道的波音客机,保护了飞机,更保证了乘客的安全。

  不久前,陈先生在Discovery频道上看到一个新奇的玩意:美国人在一些机场跑道的尽头铺了拦阻床,居然能阻止飞机冲出跑道。在电视画面上,跑道端铺就的材料成功阻止了一架即将冲出跑道的波音客机,保护了飞机,更保证了乘客的安全。

机场发展需要安全作后盾

画面中呈现的这项技术叫做特性材料拦阻系统(Engineered Material Arresting
System,简称EMAS),这项技术长期以来都被国外公司所垄断。2012年7月12日,由中国民航科学技术研究院研发的,具有完全自主知识产权的EMAS正式通过了中国民航局的合格审定并获得工程应用批准,这是中国民航在涉及飞行安全的重大系统研发方面取得的重要进展,也是世界上第二个取得政府民航主管机构批准的EMAS。这一成果的取得,将大幅降低机场安装该系统的成本,从而推动我国众多高原机场和特殊地形机场有效提升安全保障能力。

梅高美,  画面中呈现的这项技术叫做特性材料拦阻系统(Engineered Material
Arresting
System,简称EMAS),这项技术长期以来都被国外公司所垄断。2012年7月12日,由中国民航科学技术研究院研发的,具有完全自主知识产权的EMAS正式通过了中国民航局的合格审定并获得工程应用批准,这是中国民航在涉及飞行安全的重大系统研发方面取得的重要进展,也是世界上第二个取得政府民航主管机构批准的EMAS。这一成果的取得,将大幅降低机场安装该系统的成本,从而推动我国众多高原机场和特殊地形机场有效提升安全保障能力。

安装飞机跑道拦阻系统是腾冲机场发展的需要。

如何阻止飞机冲出跑道?

  如何阻止飞机冲出跑道?

2009年初,腾冲机场通航。机场通航当年,接待游客人数就由2008年的160多万人次,猛增至330.5万人次,旅游收入达到16.2亿元,经济增速高达56%。腾冲机场是按照到2020年满足旅客吞吐量20万人次的标准建造的,但通航不足4年,旅客吞吐量就达到64万人次。随着机场的快速发展,现有的机场硬件设施已经无法满足发展的需要。

随着世界民航业迅的速发展,航班起降架次明显增多,飞机冲出跑道的次数呈上升趋势,如何避免飞机冲出跑道后发生严重事故,已经成为民航安全的一个重要课题。为了解决这一难题,早在20世纪60年代,英国人就着手研发相关技术来拦停冲出跑道的飞机,但是由于种种原因未能形成产品。到20世纪80年代,美国联邦航空局与美国一家公司开始共同研发EMAS系统。
事实上,EMAS是由一种具有特定力学性能的泡沫混凝土,以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线的地面上,形成一个拦阻床。其宽度与跑道一致,长度在数十米到100多米之间。飞机一旦冲出跑道即进入其中,泡沫混凝土在机轮的碾压下破碎,以此吸收飞机的动能,在保证飞机和机上人员安全的前提下,让飞机逐渐减速并最终停止在拦阻床内。

  随着世界民航业迅的速发展,航班起降架次明显增多,飞机冲出跑道的次数呈上升趋势,如何避免飞机冲出跑道后发生严重事故,已经成为民航安全的一个重要课题。为了解决这一难题,早在20世纪60年代,英国人就着手研发相关技术来拦停冲出跑道的飞机,但是由于种种原因未能形成产品。到20世纪80年代,美国联邦航空局(FAA)与美国一家公司开始共同研发EMAS系统。

腾冲机场地处高原,机场海拔高度1887.8米,是云南省内填方最高的机场,机场跑道南北两端填方高度分别达到了86米和43米。腾冲机场所处的环境决定了机场无法再增加跑道端安全区长度,考虑到机场的长远发展对安全保障能力的需求,腾冲机场决定安装飞机跑道拦阻系统。

20世纪90年代,FAA审定了EMAS系统的设计方法。1996年首次在纽约肯尼迪机场进行了试验性铺设,并成功拦停了3架飞机。随后,FAA对其颁发了许可证,并在全美国有需要的民用机场中推广使用。截至目前,美国已有35个民用机场铺设了55套EMAS系统,成功拦停了8架飞机。与此同时,美国在全球范围内推广EMAS系统。近年来,我国四川九寨黄龙机场和台湾松山机场也先后安装了该系统。

  事实上,EMAS是由一种具有特定力学性能的泡沫混凝土,以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线的地面上,形成一个拦阻床。其宽度与跑道一致,长度在数十米到100多米之间。飞机一旦冲出跑道即进入其中,泡沫混凝土在机轮的碾压下破碎,以此吸收飞机的动能,在保证飞机和机上人员安全的前提下,让飞机逐渐减速并最终停止在拦阻床内。

腾冲机场办公室主任李庄告诉记者,目前,腾冲机场正在着手改扩建和航空口岸建设。在改扩建完成后,机场保障能力将进一步增强,航班量和航线网络布局将更加合理,航班和航线数量将有大幅度的提升。同时,安全保障压力也将进一步增大。

能解决冲出跑道的难题

  20世纪90年代,FAA审定了EMAS系统的设计方法。1996年首次在纽约肯尼迪机场进行了试验性铺设,并成功拦停了3架飞机。随后,FAA对其颁发了许可证,并在全美国有需要的民用机场中推广使用。截至目前,美国已有35个民用机场铺设了55套EMAS系统,成功拦停了8架飞机。与此同时,美国在全球范围内推广EMAS系统。近年来,我国四川九寨黄龙机场和台湾松山机场也先后安装了该系统。

国内外的统计数据表明,在严重危害民航飞行安全的事故征候中,飞机冲出跑道居首位。2012年,国际民航组织在“国际标准与建议措施”中提高了跑道端安全区长度的标准,以减少因为冲出跑道造成的重大飞行安全事故。但因为地理环境等因素制约,很多机场难以满足跑道端安全区加长300米的要求。安装飞机跑道拦阻系统,则能在不增加安全区长度的情况下,实现与新标准等效的安全保障。

四川九寨黄龙机场削山而建,三面环山,由于受复杂地形和高海拔的影响,飞行员在执行九寨黄龙机场飞行任务的过程中往往感觉跑道偏短,特别是在雨雪天气状况下,飞机着陆和中断起飞一旦出现反喷、刹车失效或冲出跑道的情况,后果不堪设想。因此,在2006年,九寨黄龙机场进行二期扩建工程时,就在跑道南北两端分别安装了两套EMAS系统。

  能解决冲出跑道的难题

【梅高美】我国自研阻止飞机冲出跑道技术打破外国垄断。国产设备竞争取胜

在我国,有相当数量的机场削山而建,俗称“桌面机场”。虽然这些机场均按标准建立了跑道端安全区,但安全区外往往为陡坎或悬崖,飞机一旦冲出跑道端安全区,机毁人亡的悲剧必然上演。此外,一些临江、临海、临居民区的机场也存在这样的问题。

  四川九寨黄龙机场削山而建,三面环山,由于受复杂地形和高海拔的影响,飞行员在执行九寨黄龙机场飞行任务的过程中往往感觉跑道偏短,特别是在雨雪天气状况下,飞机着陆和中断起飞一旦出现反喷、刹车失效或冲出跑道的情况,后果不堪设想。因此,在2006年,九寨黄龙机场进行二期扩建工程时,就在跑道南北两端分别安装了两套EMAS系统。

在2012年7月12日中国民航科学技术研究院获得民航局许可证前,美国ESCO公司的EMAS是全球唯一同类产品。2006年,我国九寨黄龙机场安装2套EMAS共花费了人民币近9000万元。时隔5年,2010年,台北松山机场计划铺设1套该系统,预算高达43000万新台币(约合人民币9500万元),价格翻了一番。我国机场如果要安装美国的EMAS产品,需要面对3个问题:价格高、维护距离远和维护费用高。

【梅高美】我国自研阻止飞机冲出跑道技术打破外国垄断。随着中国民航的快速发展,航班数量剧增,要维持过去的安全水平,就需要更新的安全手段。国际民航组织统计数据显示,在全球范围内冲偏出跑道事故次数排在民用航空器事故类型统计的首位。我国民航近年来冲偏出跑道事件次数在民用航空器严重事故征候类型统计中亦居首位。由此可见,在跑道端安全区不够长的机场安装EMAS系统,解决好飞机冲偏出跑道的问题,能明显提升安全运行水平。

  在我国,有相当数量的机场削山而建,俗称“桌面机场”。虽然这些机场均按标准建立了跑道端安全区,但安全区外往往为陡坎或悬崖,飞机一旦冲出跑道端安全区,机毁人亡的悲剧必然上演。此外,一些临江、临海、临居民区的机场也存在这样的问题。

【梅高美】我国自研阻止飞机冲出跑道技术打破外国垄断。此次腾冲机场EMAS安装项目主要是在跑道南段安全区内安装1套EMAS,配套建设透水沥青道面飞机拦停系统铺砌面,预留进近灯光管路、道面标志等工程。在安装公司的选择上,腾冲机场采取了公平、公开的招投标方式。航科院科技发展有限公司与ESCO公司同台竞争,最终航科院公司胜出。

的技术难题

  随着中国民航的快速发展,航班数量剧增,要维持过去的安全水平,就需要更新的安全手段。国际民航组织统计数据显示,在全球范围内冲偏出跑道事故次数排在民用航空器事故类型统计的首位。我国民航近年来冲偏出跑道事件次数在民用航空器严重事故征候类型统计中亦居首位。由此可见,在跑道端安全区不够长的机场安装EMAS系统,解决好飞机冲偏出跑道的问题,能明显提升安全运行水平。

【梅高美】我国自研阻止飞机冲出跑道技术打破外国垄断。“我们打破了ESCO公司的全球垄断地位,在竞争中迫使ESCO公司的EMAS产品价格大幅跳水,这本身就是巨大的胜利。”航科院公司有关负责人告诉记者。该名负责人透露,此次腾冲机场EMAS的中标价格低得“让人惊讶”。主要原因有二:一是腾冲机场是国产EMAS的启动用户;二是EMAS这类安全设备是由政府出资一部分来完成安装。低价能为机场节约大量成本,为政府省下资金。因此公司严格控制成本,将利润降至最低。

在中国民航科学技术研究院研发的EMAS获得中国民航局的审定批准之前,国内没有类似产品,我国机场如果要安装,需要面对三个问题:产品价格高、运输距离远和系统维护难。

  技术难题

4月28日,航科院施工队正式进入腾冲机场开始施工,预计工期为2个月。但受到腾冲雨季天气影响,施工工期有可能延长。在施工期间,腾冲机场的飞行标准提高,航班对天气的依赖度增强。为保证旅客的出行,航空公司对在腾冲机场的航班量和时刻进行了调整。腾冲机场也将通过微博等信息平台及时发布航班信息。

据报道,2010年台湾松山机场计划铺设1套该系统,预算高达43000万新台币,与2006年四川九寨黄龙机场铺设该系统时相比,价格有较大幅度的增长。如此高昂的费用,即使政府给予大部分补贴,国内最需要安装EMAS系统的中小机场也难以负担。

  在中国民航科学技术研究院研发的EMAS获得中国民航局的审定批准之前,国内没有类似产品,我国机场如果要安装,需要面对三个问题:产品价格高、运输距离远和系统维护难。

腾冲机场的示范意义

中国需要自己的EMAS系统!2010年,在民航局副局长李健的指示下,航科院组织了由院主要领导挂帅、数十名科研骨干参与的研发团队,联合国内相关单位,投入数千万元经费。经过2年多的时间,攻克了材料生产和系统设计方法的技术难题。为了有效验证产品的性能和系统的安全性,航科院设计并建造了专用的试验台架,对机轮碾压材料的过程进行了数十次试验测试,取得了大量宝贵的数据,并最终建立起一套完善的拦阻过程仿真计算模型和设计方法。航科院还专门从国航购买了一架波音737飞机,从2011年第四季度开始,利用天津机场第二跑道先后开展了6次大规模的真机验证试验。试验结果表明,航科院研发的EMAS系统具有有效的拦阻功效,并能保证飞机和机上人员的安全。

  据报道,2010年台湾松山机场计划铺设1套该系统,预算高达43000万新台币,与2006年四川九寨黄龙机场铺设该系统时相比,价格有较大幅度的增长。如此高昂的费用,即使政府给予大部分补贴,国内最需要安装EMAS系统的中小机场也难以负担。

尽管航科院研发EMAS进行了多次真机试验,但试验并不能等同于实际运用,像EMAS这样的科研项目,最终需要实践来检验它是否成功。腾冲机场作为首套国产EMAS的机场,在安装施工等方面无先例可以借鉴。

的发展展望

  中国需要自己的EMAS系统!2010年,在民航局副局长李健的指示下,航科院组织了由院主要领导挂帅、数十名科研骨干参与的研发团队,联合国内相关单位,投入数千万元经费。经过2年多的时间,攻克了材料生产和系统设计方法的技术难题。为了有效验证产品的性能和系统的安全性,航科院设计并建造了专用的试验台架,对机轮碾压材料的过程进行了数十次试验测试,取得了大量宝贵的数据,并最终建立起一套完善的拦阻过程仿真计算模型和设计方法。航科院还专门从国航购买了一架波音737飞机,从2011年第四季度开始,利用天津机场第二跑道先后开展了6次大规模的真机验证试验。试验结果表明,航科院研发的EMAS系统具有有效的拦阻功效,并能保证飞机和机上人员的安全。

“腾冲机场的EMAS项目,对我们来说,意义重大。”航科院公司负责人表示。航科院公司将努力把云南腾冲机场EMAS项目打造成为EMAS示范工程,一方面争取在安装中发现问题,从而进一步完善产品;另一方面积累安装使用该系统的经验,为今后其他安装此系统的机场提供借鉴,具有重要的示范意义。“目前已经有巴西、英国和新加坡的公司与我们接触,希望代理我们的EMAS产品”。

“对于中国民航而言,EMAS项目是一项全新的、具有开创性的项目,国际上也仅有美国掌握了这项技术,我们没有任何经验可以借鉴和参考。做好这个项目,对于中国民航向国际民航界输出标准,提升中国民航的国际地位,对于提升复杂机场的安全裕度,对于建设民航强国,都具有十分重要的意义。”民航局李健副局长曾多次在不同场合强调中国民航研发自己的EMAS系统的重要意义。

  发展展望

“腾冲机场拦阻系统安装完成后,机场的安全保障能力进一步提升,可以满足改扩建完成后航班量大幅增长的安全保障需求,确保飞行安全,为广大旅客的生命财产安全提供保障,为腾冲机场飞行安全奠定基础。”李庄表示。

航科院科技发展有限公司有关负责人向记者透露,国产EMAS系统的成功研发大幅降低了铺设费用,为在我国众多高原机场、复杂地形机场、其他因为特殊原因难以延长跑道端安全区的机场,提供了价位合理的工程解决方案。它具有非常广阔的市场前景,腾冲机场已经确定安装EMAS系统,而国内外多家机场也对该产品表现出浓厚的兴趣。“我们在天津空港经济区拥有10000多平方米的生产厂房,能够满足拦阻材料生产、养护所需的环境要求,可以保证材料性能的稳定,每月可生产1套EMAS系统所需的材料。”

  “对于中国民航而言,EMAS项目是一项全新的、具有开创性的项目,国际上也仅有美国掌握了这项技术,我们没有任何经验可以借鉴和参考。做好这个项目,对于中国民航向国际民航界输出标准,提升中国民航的国际地位,对于提升复杂机场的安全裕度,对于建设民航强国,都具有十分重要的意义。”民航局李健副局长曾多次在不同场合强调中国民航研发自己的EMAS系统的重要意义。

安全百科

今年,国际民航组织将在“国际标准与建议措施”中提出提高跑道端安全区长度的标准,以减少因为冲出跑道造成的重大飞行安全事故。但因为地理或者别的环境因素制约,很多机场难以满足新的跑道端安全区长度要求,EMAS已写入ICAO《国际民用航空公约》附件14《机场》第一卷《机场设计和运行》第3.5.5条,成为国际通行的等效安全措施。

  航科院(北京)科技发展有限公司有关负责人向记者透露,国产EMAS系统的成功研发大幅降低了铺设费用,为在我国众多高原机场、复杂地形机场、其他因为特殊原因难以延长跑道端安全区的机场,提供了价位合理的工程解决方案。它具有非常广阔的市场前景,腾冲机场已经确定安装EMAS系统,而国内外多家机场也对该产品表现出浓厚的兴趣。“我们在天津空港经济区拥有10000多平方米的生产厂房,能够满足拦阻材料生产、养护所需的环境要求,可以保证材料性能的稳定,每月可生产1套EMAS系统所需的材料。”

EMAS——跑道最后的安全屏障

据了解,尽管国产EMAS系统价格相比国外同类产品有较大幅度下降,但对于很多机场特别是中小型机场来说,此费用也是一笔巨大的开支。鉴于EMAS系统铺设的目的是提高机场运行的安全性,中国民航局正着手制定相关补贴政策,以支持EMAS系统的推广运用。

  今年,国际民航组织将在“国际标准与建议措施”中提出提高跑道端安全区长度的标准,以减少因为冲出跑道造成的重大飞行安全事故。但因为地理或者别的环境因素制约,很多机场难以满足新的跑道端安全区长度要求,EMAS已写入ICAO《国际民用航空公约》附件14《机场》第一卷《机场设计和运行》第3.5.5条,成为国际通行的等效安全措施。

在飞行过程中,进近着陆是飞机安全飞行的关键阶段,也是事故发生最多的阶段。据统计,飞机在降落过程中冲出跑道已成为航空公司事故的最常见问题之一,世界上约1/4的航空运输事故和事故征候涉及到冲出跑道的情况。如何避免飞机冲出跑道后发生严重事故,已经成为民航安全的一个重要课题。

  据了解,尽管国产EMAS系统价格相比国外同类产品有较大幅度下降,但对于很多机场特别是中小型机场来说,此费用也是一笔巨大的开支。鉴于EMAS系统铺设的目的是提高机场运行的安全性,中国民航局正着手制定相关补贴政策,以支持EMAS系统的推广运用。

为了解决这一难题,20世纪80年代,美国联邦航空局开始研发EMAS。1996年,EMAS首次在纽约肯尼迪机场进行了试验性铺设。

EMAS具有可靠性高、受气候环境影响小、易修复的特点,且对机场正常运行的影响很低。
由于机场的发展,机场的用地面积会受到一定的限制。EMAS的应用能够提供与标准跑道端安全区相同的安全保障,同时可以节省机场用于跑道端安全区的土地面积。

EMAS采用特殊工程材料,能保证在普通和及极端天气状况下降低缓滑行飞机的速度。该系统由具有特定力学性能的泡沫混凝土,以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线的地面上,形成一个拦阻床。飞机由于速度或操作不当冲出跑道进入拦阻床时,飞机轮就会碾碎泡沫混凝土,飞机的动能就会被吸收,随着飞机进入阻拦材料的距离的增加,飞机轮压入EMAS的深度也随之增加,阻拦面给飞机轮的阻力也进一步加大,最终使飞机停止在阻拦床中,从而避免其冲出跑道端,造成机毁人亡事故的发生。

随着中国民航的快速发展,航班数量剧增,减少冲出跑道事故的发生,在我国机场推广EMAS成为必然。2012年7月12日,由中国民航科学技术研究院研发,具有完全自主知识产权的EMAS系统通过了民航局的合格审定并获得工程应用批准,这是中国民航在涉及飞行安全的重大系统研发方面取得的重要进展,也是世界上第二个取得政府民航主管机构批准的EMAS系统。

平安视角

安全与效益的“聪明”思维

腾冲机场的发展速度出乎意料的快,机场带动了地方经济的腾飞,机场发展同时获得了地方政府的大力支持。但是,腾冲机场并未一味扩建,而是先想到安装EMAS。这就是腾冲机场的“聪明”之处,没有安全,何来效益?

对任何一个机场而言,安全都是第一位的,中小型机场尤其如此。大型机场如果出现安全事故,由于地理位置不可替代,规模大,盈利情况好,恶劣影响相对能较快消除。中小型机场一旦出现安全事故,很可能直接导致航班量锐减,旅客人数减少,民航对当地经济的带动作用减弱,失去地方政府支持。本身中小型机场的盈利能力较弱,再失去地方政府支持,机场则会陷入恶性循环。因此,中小型机场更应该重视安全问题。

腾冲机场建在山上,又是填方而建,跑道长度并不长,存在着飞机冲出跑道的安全隐患。机场跑道一端是悬崖,飞机一旦冲出跑道,后果不堪设想。于是,腾冲机场想到了安装EMAS以进一步确保飞行安全。当时,航科院的EMAS尚在研发过程中,机场便积极与航科院接触,跟进了解情况。

EMAS的好处自不待言。九寨黄龙机场2006年铺设了2套美国产的EMAS,价格不菲。而腾冲机场积极与航科院公司接触,在该项目研发成功后,进行招投标工作,引入了竞争,大大降低了EMAS的安装成本。尽管目前腾冲机场EMAS的安装价格属于商业秘密,但是除去通货膨胀因素,可以肯定的是,其价格比九寨黄龙机场低得多。如今,腾冲机场既兼顾了安全,又因为是航科院公司的启动用户,在安装EMAS上还有特别折扣,省下了大笔资金。这是腾冲机场的又一个“聪明”之处。他们同样安全产品上,精打细算,考虑效益,实现安全与效益的兼顾。

特别值得一提的是,根据行业和EMAS系统安装工程要求,腾冲机场在施工期间需关闭盲降系统,在没有盲降条件下,航班对天气依赖程度增加。机场考虑到这一因素,提高了航班的运行标准。为此,机场采取一系列措施,包括加强与各航空公司的沟通联系,做好中长期天气预报;在候机楼区域设置地面客运售票点,方便旅客在航班取消情况下调整出行计划;与腾冲县政府、旅游客运公司、酒店、旅行社等多家单位合作,做好应急保障联动工作。机场把问题想在前面,争取航空公司与旅客支持。同时也让大家了解到,今天的不便是为了明天的安全,明天的安全是为了后天的方便。

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