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解讀飛機如何與風切變“過招”?
2011-10-21 10:23:07      來源:中國民航報

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解讀飛機如何與風切變“過招”?

某年3月9日20時30分左右,某航班在經歷了約一個半小時的平穩飛行后,進入了上海空中管制區域,準備在浦東國際機場降落。飛行機組已做好進近、著陸的準備。這時,駕駛艙舷窗外天色已經很暗,隨著飛機的逐漸下降,云層越來越厚,大片的雪花撲面而來。

當飛機進近下降到1000英尺高度時,飛機突然開始強烈顛簸,風向、風速明顯變化,機長感覺飛機難以正常操縱,而幾乎同時,風切變探測警報響起,語音提示“WIND SHEAR, GO AROUND(風切變,復飛)”。此時,飛機已經距離地面僅800英尺。機長發出明確的復飛指令,并果斷前推油門到復飛位,全馬力將飛機拉升起來,機組沉著地完成了風切變改出的復飛程序。

這是一次典型的飛機遭遇風切變的案例。然而,我們不禁要問:什么是風切變?它對飛行安全有什么樣的影響?真正遇上它時機組又該怎么應對呢?

揭開風切變的“面紗”

風切變是一種大氣現象,是大氣空間任意兩點之間風的矢量(風向和風速)的變化,可分為水平風切變和垂直風切變。風切變主要有兩大成因:一是大氣運動本身的變化,二是地理、地形環境因素。風切變是導致現代飛機發生事故的大敵。發生在600米以下的風切變稱為低空風切變,已經被公認為是現代大型飛機在起飛、爬升、進近以及著陸階段航空安全的“無形殺手”。它會使正處在起飛、爬升或著陸、進近階段的飛機在短時間內姿態、速度等參數發生劇烈變化,從而失去穩定性,變得難以操縱。

飛機在起飛、低空爬升、降落過程中,如果進入風切變區域,一般會先遇強頂風,后遇劇烈下沉氣流,隨后是強順風。嚴重的低空風切變常發生在低空急流狹長的強風區,具有探測難、預報難、強度大的特點。

低空風切變的判斷比較困難,但機組還是可以觀察到部分征兆,并及時避開它。一般來說,飛行機組首先要及時了解運行機場的天氣實況及天氣變化趨勢,對如雷暴等危險天氣狀況作出綜合的分析、判斷。山地高差大,水域面積大,不僅易產生風切變,而且強度也會較大。當機場附近有雷雨天氣時,機組要提前使用機載氣象雷達進行觀察,這樣對在起飛過程中是否會遇到風切變有一定的思想準備。

而因天氣、地形、氣溫等綜合因素產生的低空風切變將會發生得很突然,讓人措手不及。在這些機場起飛及著陸前,飛行機組要對機場周圍的地形進行分析,在起飛和進近簡令中加入遭遇風切變后改出程序的講述。在地形復雜的機場、高原或高高原機場運行時,要對顛簸、風向、風速的變化更為敏感。高原飛行時,飛機的空氣動力性能變差,一旦遭遇真實風切變,若執行改出動作程序不及時,極有可能錯過最佳改出時機,對飛行安全構成直接威脅。

另外,飛行中機組之間的協同配合、明確分工非常重要。機組在駕駛飛機飛行的同時要認真收聽地面氣象通告及其他飛機的報告,做好等待或備降的準備,一旦遭遇風切變,及時執行相應的程序。

如何應對風切變

在了解了如何判斷風切變之后,駕駛員又該如何使用機載設備來探測和改出風切變呢?

以空客A320為例,空客A320飛機所選裝的風切變設備有預測性功能和風切變反應性功能。預測性功能被并入氣象雷達系統中,可探測飛機前方5海里之內的微暴風切變活動,并向機組提供預先警告。反應性功能是在遭遇到風切變后向機組提出警告。

在飛機運行中,風切變預測功能被激活。若在飛機起飛前發生預警狀況,要延遲起飛,并重新選擇最有利的跑道;若飛機已在起飛滑跑過程中(100海里以下),應中止起飛;若飛機已離地,推力手柄設置起飛全推力(TOGA),跟隨起飛時速度基準系統(SRS)指令,只要沒有進入風切變區域,可按常規改變襟/縫翼的形態;若飛機在著陸階段,并有復飛的提示音,要及時執行復飛程序,但如果確實能證明沒有危險存在,可視為一種提示;若出現預警風切變的琥珀色信息,機組要及時觀察周圍天氣狀況,嚴密監視空速的變化趨勢,必要時要延遲起飛或進近,并選擇最理想的跑道。

若在起飛、爬升、低空進近或復飛階段,觀察到主飛行顯示器(PFD)速度帶上的黃色速度趨勢指示變化異常,飛行軌跡矢量FPV明顯偏移,風向、風速劇烈變化,飛機振動劇烈,姿態難以控制,飛機有明顯的下沉或上升趨勢,機組有明顯的飛機能量損失的感覺,可以認為已經遭遇風切變。如果此時機組不及時執行改出程序,將會錯過良好的改出、脫離時機,極有可能發生事故。

起飛過程中,如果在V1(在起飛期間,飛行機組可能選擇繼續起飛或中斷的最大速度)前出現風切變,速度趨勢指示異常,且速度有大幅度變化時,機長要立即執行中斷起飛。但前提條件是機長一定要判斷有足夠的剩余跑道距離能夠停住飛機。若是在V1后的爬升階段或進近、著陸階段出現風切變,駕駛員要設置TOGA推力來激活速度基準系統(SRS),并操縱飛機跟隨SRS,甚至可以拉桿向后到底,以確保最佳的爬升性能,讓高度損失減至最小。在脫離風切變前不要改變形態,因為起落架艙門的收放會增加阻力,影響上升率的獲得。不把桿操縱飛行員還要及時報出速度、高度、升降率等參數的變化,及時提醒把桿操縱飛行員飛機的狀況,使機組能夠密切注意飛機爬升的軌跡,確保有足夠的安全裕度。

雖然在現代飛機上基本都安裝了風切變探測儀器設備,但我們還是要提高警惕,加強認識,從思想上重視,合理、高效地使用好機載設備,加強訓練和學習,在關鍵時刻能作出正確的判斷,完成相應的風切變改出動作程序,切實保證飛行安全。(東航西北分公司飛行部嚴立力)

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