障碍物限制专题:OLS/OFV 04 障碍物限制专题:OLS / OFV 创建日期:2026-05-29 状态:初稿 1. 快速结论 Vertiport 的障碍物限制不是单一路线,而是两套逻辑并行: 传统 heliport 路线:OLS,进近面 / 起飞爬升面 / 过渡面 城市 eVTOL 路线:OFV,无障碍空间/体积,再从 OFV 顶面引出 OLS 中国团标的结构非常清楚: 净空条件良好 → 参照 MH5013 的传统 OLS 净空条件复杂 → 设置 h0 和 OFV,再把进近/起飞爬升面、过渡面起点抬到 OFV 顶面 这就是 eVTOL 起降场在城市环境中区别于传统直升机场的核心。 2. 标准对比总表 标准 基本障碍物限制方法 是否引入 OFV 进离场方向 关键参数 ICAO Annex 14 Vol II 传统 heliport OLS 否 按 FATO/运行类型确定 FATO、Safety Area、进近面、起飞爬升面、过渡面 ICAO Doc 9261 对 Annex 14 的工程解释 否,主要解释 heliport 解释曲线、提升起点、海上平台扇形面等 1D、0.83D、OLS/LOS MH5013-2023 传统 OLS + 水上平台扇形面 否 至少两个进近/起飞爬升面,中线夹角宜 ≥135° 进近面、起飞爬升面、过渡面、净空道、扇形面 中国团标 T/CCAATB 0062-2024 净空好用 MH5013,净空复杂用 OFV 是 至少两个进近/起飞爬升面,中线夹角宜 ≥135° D、h0、OFV、FATO、安全区 EASA PTS-VPT-DSN OLS + OFV 双体系 是 至少两个 approach/take-off climb surfaces,宜相隔 ≥135° h1、h2、TOwidth、FATOwidth、θapp、θdep CASA AC139.V-01 FPA/VPS/OFV + approach/climb-out surface 是 approach/climb-out surface,可单向/双向/复杂 FPA、VPS、OFV、Design D FAA EB105A 14 CFR Part 77 imaginary surfaces 没采用 EASA 式 OFV 多条路径,宜 reciprocal 或 ≥135° 8:1 approach/departure,2:1 transitional,4000 ft 长度 3. 中国团标:净空良好 vs 净空复杂 文件: 电动垂直起降航空器起降场技术要求.pdf/md 3.1 净空条件良好 条文:6.1.1、6.1.2。 在空域环境良好时,eVTOL 起降场障碍物限制面宜参照 MH5013。 以 eVTOL 最大全尺寸 D 代替直升机最大旋翼直径。 进近和起飞爬升面内边宽度为 FATO 加安全区的宽度。 内边位置为安全区边界。 宜至少设置两个进近/起飞爬升面,中线夹角宜不小于 135°。 判断: 这是传统 heliport OLS 迁移法。 简单、保守,适用于机场、郊区、开阔地、净空条件好的地面起降场。 3.2 净空条件复杂 条文:6.2.1 至 6.2.3。 当周边净空条件复杂,或参照 MH5013 设置 OLS 无法满足净空要求时,宜设置悬停高度 h0 和 OFV。 进近和起飞爬升面、过渡面起始端位于 OFV 顶面。 其他参数宜参照 MH5013。 悬停高度 h0 根据周边航路障碍物及 eVTOL 飞行性能确定。 OFV 几何: h0 ≤ D: OFV 底面:FATO 高度处,边长至少 2D 的正方形 OFV 顶面:h0 高度处,边长至少 2 × (D + h0) 的正方形 侧面:线性延伸斜面 h0 > D: OFV 底面:FATO 高度处,边长至少 2D 的正方形 OFV 顶面:h0 高度处,边长至少 4D 的正方形 侧面:D 高度以下为向外 45° 斜面,D 高度以上为竖直面 圆形 FATO 场景: 因避开障碍物需调整两个进近/起飞爬升面方向,以形成 ≥135° 夹角时,宜设置圆形 FATO。 OFV 底面和顶面宜为圆形。 底面直径 2D。 顶面直径 2D 至 4D。 判断: 团标的 OFV 是为城市复杂净空准备的。 它把传统 OLS 起点从安全区边界抬高到 h0 顶面,给 eVTOL 留出垂直起降空间。 这是团标最有价值的创新段落之一。 4. MH5013-2023:传统 OLS 母体 文件: 民用直升机场飞行区技术标准-MH5013-2023.pdf/md 4.1 OLS 构成 条文:6.1、6.2。 MH5013 对陆上直升机场规定: 精密进近、非精密进近、含目视航段面的 PinS FATO: - 起飞爬升面 - 进近面 - 过渡面 目视进近 FATO,包括不含目视航段面的 PinS FATO: - 起飞爬升面 - 进近面 4.2 进近面 进近面是从安全区边界起向外、向上延伸的倾斜面。 内边长度 = FATO 最小规定宽度或直径 + 安全区宽度。 内边位置 = 安全区外边线。 进近面可为直线,也可含一个曲线段。 曲线段要求:转弯半径 + 直线段长度 ≥ 575 m,转弯半径 ≥ 270 m。 4.3 起飞爬升面 起飞爬升面从安全区或净空道端部起,向上倾斜。 内边长度 = FATO 最小规定宽度或直径 + 安全区宽度。 内边位置 = 安全区端或净空道端。 曲线段要求同进近面:转弯半径 + 直线段长度 ≥ 575 m,转弯半径 ≥ 270 m。 4.4 方向要求 陆上直升机场宜至少设置两个进近/起飞爬升面。 中线夹角宜不小于 135°。 目的:避免顺风,最大限度减少侧风,并允许中断着陆。 判断: 中国团标 6.1 基本是直接继承 MH5013 的 OLS 体系。 135° 夹角也是从 MH5013 继承来的。 5. EASA:OLS + OFV 双体系 文件: EASA-PTS-VPT-DSN-current-official.pdf 5.1 Chapter D 结构 EASA Chapter D 明确分为两部分: Subpart 1 — Obstacle Limitation Surfaces, OLS Subpart 2 — Obstacle-Free Volume, OFV EASA 的意图是: OLS 用于传统进离场保护。 OFV 用于拥挤城市和障碍物密集环境中的垂直起降程序。 5.2 OLS EASA 传统 OLS 包括: Approach surface Take-off climb surface Transitional surface, where provided 方向要求: vertiport should have at least two take-off and climb and approach surfaces separation should be not less than 135 degrees 5.3 OFV 目标 条文:D.440。 OFV 的目标是为 vertiport 上方提供保护,便于在拥挤区域和障碍物密集环境中引入 vertiport。 对应程序为 vertical take-off and landing。 5.4 OFV 参数 EASA 的 OFV 从 aircraft AFM 的垂直起降程序参数推导: h1 = Low hover height h2 = High hover height TOwidth = Width at h2 TOfront = Front distance at h2 TOback = Back distance at h2 FATOwidth = Width of FATO FATOfront = Front distance on FATO FATOback = Back distance on FATO θapp = Slope of approach surface θdep = Slope of departure surface 最小/最大约束: h2 ≥ h1 TOwidth ≤ 5D TOfront ≤ 5D TOback ≤ 5D FATOwidth ≥ 1.5D FATOfront ≥ 0.75D FATOback ≥ 0.75D θapp ≥ 4.5% θdep ≥ 4.5% 5.5 OFV 几何 条文:D.455。 OFV 从 Safety Area 外边界垂直向上延伸至 h1。 从 h1 到 h2 线性扩展,形成 funnel-shaped volume。 在 h2 高度处,在 VTOL procedure volume 每侧增加 0.5D。 OFV 不应被障碍物穿透。 判断: EASA 的 OFV 比中国团标更性能化,依赖 AFM 程序参数。 中国团标的 OFV 更工程简化,用 D 和 h0 直接构造。 6. CASA:FPA / VPS / OFV 文件: CASA-AC139.V-01-Guidance-Vertiport-Design-2023.pdf CASA 的障碍物体系基本跟 EASA 相似,但术语组织更适合工程建模: FPA = FATO Protection Area VPS = Vertical Procedure Surface OFV = Obstacle Free Volume Approach/climb-out surface Transitional surface 关键定义: OFV 是 FPA 与 VPS 之间的空域,用于保护执行 vertical procedures 的航空器。 VPS 是航空器开始到场垂直程序或结束离场垂直程序的面。 几何关系: FPA reference circle 半径 = half FATO width + 3 m 或 0.25 Design D,取大值。 VPS reference circle 位于 FATO 上方并居中。 VPS reference circle 直径 = FPA reference circle 直径 + 每升高 100 ft 增加 1 Design D。 OFV 位于 FPA 与 VPS 之间,为截锥体。 OFV 应无障碍。 判断: CASA 的 FPA/VPS/OFV 对工程画图很友好。 它把 EASA 的 OFV 概念转成了更直接的保护区/垂直程序面表达。 7. FAA EB105A:不用 OFV,回到 Part 77 imaginary surfaces 文件: FAA-EB-105A-Vertiport-Design-2024.pdf 7.1 基本逻辑 FAA EB105A 明确说: 14 CFR Part 77 中适用于 heliport 的 imaginary surfaces 也适用于 vertiport。 包括 primary surface, approach surface, transitional surfaces。 这是和 EASA/CASA 最大的分歧。 FAA 没有采用 EASA 式 OFV,而是把 vertiport 放回 Part 77 的空域评价体系中。 7.2 VFR approach/departure surfaces FAA EB105A 参数: Primary surface = FATO,水平面,标高为 vertiport elevation。 Approach/departure surface: - 从 FATO 边缘开始 - 初始宽度 = primary surface 宽度 - 水平长度 = 4000 ft / 1219 m - 外端宽度 = 500 ft / 152 m - 坡度 = 8:1 Transitional surface: - 从 primary surface 和 approach surface 侧边向外向上延伸 - 坡度 = 2:1 - 水平距离 = 250 ft / 76 m 方向要求: 应提供多于一个 approach/departure path。 宜为 reciprocal heading,或至少相隔 135°。 路径应避开障碍物。 路径必须满足 8:1。 曲线进离场: S + R ≥ 1886 ft / 575 m R ≥ 886 ft / 270 m 总中心线长度 ≥ 4000 ft / 1219 m 7.3 FAA 的另一个安全增量:DCA FAA 不用 OFV,但引入 Downwash/Outwash Caution Area (DCA): DCA 是为保护人员和财产免受下洗/外洗影响的运行区域。 当风速可能达到或超过 34.5 mph / 55.5 kph 时,应设置 DCA。 DCA 可能超出 Safety Area。 判断: FAA 的障碍物限制仍是传统空域面。 但 FAA 把 eVTOL 新风险放到 DCA,而不是 OFV。 这体现了美国体系偏“空域评价 + 运行安全区”的路径。 8. 工程判断 8.1 两种主流路径 路径一:传统 OLS 路线 代表:ICAO、MH5013、FAA EB105A 适用:净空较好、机场/郊区/地面设施、可提供常规进离场面 路径二:OFV 路线 代表:EASA、CASA、中国团标复杂净空条款 适用:城市屋顶、高架、障碍物密集区、需要垂直程序的 eVTOL 起降场 8.2 中国团标的位置 中国团标其实是折中: 净空良好 → MH5013 OLS 净空复杂 → 简化版 OFV 这很适合中国当下工程应用,因为项目既可能在郊区开阔地,也可能在城市楼顶或交通枢纽。 8.3 后续研究重点 下一步要把障碍物限制做成可操作表: 1. 场址属于净空良好还是净空复杂? 2. 如果用 OLS,按哪个标准的坡度、宽度、长度? 3. 如果用 OFV,h0/h1/h2 怎么取? 4. OFV 顶面与进近/起飞爬升面如何衔接? 5. 135° 夹角无法满足时,是否改用圆形 FATO? 6. 下洗/外洗 DCA 是否会比 Safety Area 更控制场地边界? 一句话: 物理特性决定“地面能不能建”,障碍物限制决定“飞机能不能进出”。Vertiport 的真正难点在后者,尤其是城市复杂净空下 OFV 与传统 OLS 的衔接。