風(fēng)切變表現(xiàn)為氣流運(yùn)動(dòng)速度和方向的突然變化。它可以出現(xiàn)在垂直方向上,也可以出現(xiàn)在水平方向上;可以出現(xiàn)在高空,也可以出現(xiàn)在低空。出現(xiàn)在600米以下的叫低空風(fēng)切變。由于低空風(fēng)切變具有變化時(shí)間短、范圍小、強(qiáng)度大等特點(diǎn),在這種環(huán)境中飛行,相應(yīng)地就要發(fā)生突然性的空速變化,空速變化引起了升力變化,升力變化又引起飛行高度的變化。如果遇到空速突然減少,而飛行員又未能立即采取措施,飛機(jī)就要掉高度,以致發(fā)生飛行事故。由于目前對(duì)低空風(fēng)切變探測(cè)難、預(yù)報(bào)難、航管難等一系列困難,因此,低空風(fēng)切變?cè)陲w機(jī)起飛、著陸階段中對(duì)飛行安全威脅極大。 有資料表明,在1970年-1985年的16年間,在國(guó)際定期和非定期航班飛行以及一些任務(wù)飛行中,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至少發(fā)生過(guò)28起與低空風(fēng)切變有關(guān)的飛行事故,絕大多數(shù)都發(fā)生在飛行高度低于300米的起飛和著陸階段,其中尤以著陸為最多。在28起飛行事故中,著陸占22起,約占78%;起飛為6起,約占22%。在這28起飛行事故中,現(xiàn)代中、大型噴氣運(yùn)輸機(jī)的風(fēng)切變飛行事故比重較大,其中DC-8和B707、727等飛機(jī)占了絕大多數(shù)。分析飛行事故原因,28起事故中有一半以上與雷暴天氣條件下的強(qiáng)風(fēng)切變有關(guān)。 那么,風(fēng)切變是怎樣對(duì)飛機(jī)造成影響的呢?我們簡(jiǎn)單地分析一下在風(fēng)切變條件下,在空中飛行的飛機(jī)所受到各種力的情況。假定飛機(jī)開(kāi)始是頂風(fēng)飛行的,這時(shí)空速、地速和流過(guò)機(jī)翼表面的氣流和產(chǎn)生的升力都是恒定的。地速等于空速減去頂風(fēng)分量。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入風(fēng)切變后,如果原有的逆風(fēng)突然降為零,空速就要降低,降低值與逆風(fēng)分量變化相同。這時(shí)如果飛機(jī)迎角不變,升力也就隨之要降低。升力降低的結(jié)果使飛機(jī)向不平橫諸力的合力方向加速。當(dāng)飛機(jī)的總重量變化不大時(shí),由于升力不再與總重量平衡,飛機(jī)就要掉高度。顯然,這時(shí)飛機(jī)要保持原有的升力,就必須增大推力,使飛機(jī)加速,如果飛機(jī)能在一瞬間就加到所需的速度,風(fēng)切變就不會(huì)造成影響,然而問(wèn)題在于飛機(jī)改變速度需要時(shí)間,這個(gè)時(shí)間主要是:飛行員的反應(yīng)時(shí)間、發(fā)動(dòng)機(jī)增加(或降低)功率的時(shí)間、飛行員操縱飛機(jī)改變飛行狀態(tài)(增大或減小迎角、保持合適的升降速度等)的時(shí)間等等。美國(guó)曾計(jì)算過(guò)某大型噴氣飛機(jī)在風(fēng)切變條件下改變空速需用的時(shí)間。假設(shè)飛機(jī)在風(fēng)速為36公里/小時(shí)(10M/S)的頂風(fēng)中飛行,空速為180公里/小時(shí),地速為144公里/小時(shí),突然進(jìn)入風(fēng)速為零的區(qū)域,空速降低到144公里/小時(shí),在這種情況下,增加地速,使飛機(jī)空速恢復(fù)到180公里/小時(shí),最少也要176秒鐘,而飛機(jī)穿過(guò)風(fēng)切變時(shí)間只需幾秒鐘。如果飛行員不能在這幾秒鐘之內(nèi)操縱飛機(jī)使其高度不致降低過(guò)多以便完成增速的話,飛機(jī)就有墜毀的危險(xiǎn)。 為什么在飛機(jī)著陸時(shí)遇到低空風(fēng)切變?nèi)菀装l(fā)生事故呢?波音公司風(fēng)切變研究組分析原因時(shí)指出:一是飛機(jī)已經(jīng)下降到接近地面,改變下滑航經(jīng)角需要時(shí)間,而當(dāng)遇到嚴(yán)重風(fēng)切變條件時(shí),等反映過(guò)來(lái)可能已經(jīng)沒(méi)有時(shí)間來(lái)改變了;二是在風(fēng)切變情況下,一般天氣都非常復(fù)雜,飛行員用手操作進(jìn)行時(shí),工作量很大,他的注意力一般都集中在飛行指引儀的指令,而顧不上其他指示,如垂直航徑的儀表,因此,不能早期發(fā)現(xiàn)飛機(jī)偏離垂直航徑;三是進(jìn)近時(shí)逐步回收油門(mén),可能掩蓋空速降低的趨勢(shì);四是由于天氣條件惡劣,飛行員集中精力考慮是否應(yīng)該落地,而干擾了飛行員判斷航徑質(zhì)量的能力。如沒(méi)有經(jīng)過(guò)有效的風(fēng)切變訓(xùn)練,這些情況能分散飛行員對(duì)有關(guān)儀表的注意力;五是飛行員一般具有在顛簸天氣飛行的成功經(jīng)驗(yàn),而且已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的落地機(jī)場(chǎng),這種強(qiáng)烈的落地愿望很可能延遲他作出復(fù)飛的決定,等他決定時(shí)可能已經(jīng)來(lái)不及了。 通過(guò)討論低空風(fēng)切變對(duì)航空飛行的影響,作為民航飛行人員要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)切變,特別是低空風(fēng)切變的認(rèn)識(shí),積累處置經(jīng)驗(yàn),在天氣復(fù)雜時(shí),合理分配精力,精心操作,及時(shí)果斷處置因風(fēng)切變?cè)斐傻娘w行異常情況,確保航空飛行安全。 |