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日志

风及坡度对于飞行安全的影响

已有 1161 次阅读2009-12-9 11:42

 1.              风,一般指空气与地球表面的水平运动矢量。一些较早的书上将风速8-10米/秒以上的风称为大风。当风向与飞机(跑道)的纵轴线有交叉时的风称之为侧风。

      我国的大风以春、冬两季为多,且大多出现在黄河以北地区。我国常见的大风有以下几种:1冷锋后偏北大风;2高压后部偏北大风;3西南大风;4低压大风;5地方风;6雷暴大风。其中1-4为冬季形式大风,5、6为特殊天气形式大风。

 

2.        冬季大风及台风的产生是以天气尺度天气系统为背景的。因此,其变化较为平缓并且维持叫时间较长,在北京地区,冬季大风天气常维持一天或数天。台风也是在有天气系统下产生的,在华南、东南沿海登陆前后,其大风在某一机场也维持一天左右的时间。

     而雷雨大风则不然,由于它是中、小尺度天气系统的对流天气系统产生,具有爆发性强、突变性强、风向不断变化、维持时间短,并伴有降水大、降温快、变压大等特点。大风天气,往往平均风速不是很大,但常有阵性大风伴随。如北京地区在大风天气形式下,平均风速一般在11-13米/秒,大于15米/秒以上的很少,但阵性大风往往比平均风速大的多,最大曾达到32米/秒。这就严重的威胁到飞行安全。

       阵性大风的产生,主要有4个原因:1冷空气的不断冲击;2高层能量下传;3空气流动时受到摩擦和阻碍;4不同性质的地表受热不均匀引起了热力扰动。其中摩擦层中表现的很多,并且有明显的日变化。北京地区1日之中午后阵风频数高,最大阵风大多出现在午后及下午。从阵性大风产生的原因可以看出,阵性大风受地形的影响较大。我们机场处于燕山山脉的西南方,当有西北大风时,阵风往往很大,而刮西南大风时,阵风就要小些。

 

3.        坡度是飞机由于左右机翼升力不一致,绕纵轴滚转形成一定的角度。现代大型运输机机翼翼展长,发动机离地面较低,如果低高度坡度过大,可能擦翼尖或发动机,另外着陆时坡度过大还会造成单侧主轮接地而导致垂直过载偏大,影响方向的控制,危及飞行安全。如何防止低高度坡度过大,下面就坡度的成因及修正方法列举一二,供大家探讨。

 

一、            压杆形成坡度。(以飞行员向左压杆为例)

飞行员向左压盘杆左侧副翼向上偏转,左机翼上表面附面层空气流速减慢,升力减小;右侧副翼向下偏转,右机翼上表面附面层空气流速加快,升力增大,左侧升力小于右侧升力,形成左坡度。超过一定限度,空客的扰流板还会伸出帮助动作。这种情况多在带杆时,不是垂直向后,不经意的向左或向右盘杆被动形成坡度。预防措施就是飞行员要养成正确的坐姿和良好的飞行习惯,左右和前后分离,带杆时不要有附加的被动左右动作。而对空客侧杆来说,由于是电传操纵,而且向左、右超过一定限度,扰流板会帮助副翼,所以在动作时更要注意这个问题。

 

4.        二、不对称推力

飞机由于左右推力不对称会造成飞机绕立轴偏转,同时形成坡度(比如单发)。有的飞机各个推力手柄(油门杆)的角度和产生的推力不完全一致,当N1(或EPR)一致时,左右油门杆形成剪刀差;当油门杆一致时,左右N1(或EPR)又不一致,差值较大时就会形成坡度。这种情况要求飞行员了解飞机动力系统的特点,正确掌握油门的方法,尽量保持左右N1(或EPR)一致。对于我们空客来说由于是自动推力,相对来说要容易些,但在断开AT后一定要注意这个问题。

 

5.        三、侧风。侧风是造成低高度大坡度的重要因素。(以飞机在左侧风中起飞、落地为例)

飞机在左侧风中滑跑,机轮侧向摩擦力阻止飞机向下风面运动,故飞机不随左侧风向右方运动形成左侧滑。侧滑产生的航向稳定力矩迫使飞机想左偏转,同时由于后掠角的作用,还产生横侧稳定力矩迫使飞机向右倾斜,为保持飞机直线滑跑,飞行员应向左压盘,并向右蹬舵。随着飞机滑跑速度的增加,侧滑角减小且舵面效应增强,飞行员相应回盘回舵以保持滑跑方向。飞机主轮离地后,机轮上侧向摩擦力消失,飞机有向右运动的趋势,飞行员应保持抬头时的盘舵量,随着飞机高度的增加逐渐回盘回舵,消除飞机的侧滑状态。

 

6.        在起飞过程中离陆时的动作特别关键。从几何角度上讲,飞机离地瞬间,由两维空间进入三维空间,如果盘舵量没有配合好,飞机要发生滚转形成坡度,如向左压盘过多会形成左坡度,向左压盘不够形成右坡盘。从生理角度上讲,飞机离陆过程中,飞行员的视线是由外到内的一个转移过程,特别是在转移的瞬间,没有可供参照物时,就容易产生坡度,而一旦转为仪表,从仪表来判断到作出反应,又有一个过程,因而在此就会产生一个临界,使在这一时间内飞机状态发生变化而自身感觉不到,导致坡度过大。因此飞行员在起飞前要了解风向风速,估计侧风分量对飞机起飞的影响,采用正确的侧风起飞技巧,积累经验,防止坡度在这一关键时间内产生。

 

7.        针对空客这样大型的航空器在左侧风中着陆,为了保持航迹,使飞机沿跑道中心线延长线方向运动,飞行员向修正一个偏流,使飞机向左对正面沿跑道中心线轨迹运动。为了保持飞机水平接地,要求接地前把飞机纵轴回正,消除偏流。飞行员要把握好改平时机,如改平过早,飞机会在接地前的飘飞过程中受左侧风影响向右位移而逐渐偏离跑道;如改平过晚,飞机接地时还不能完全消除偏流状态,带坡度倾斜并且纵轴不正接地,由于重量大,惯性大,所以加在扰流板的作用。接地前不能压盘过多,因为飞机接地前随着速度不断减少,侧滑角不断增大,在横侧稳定力矩的作用下,飞机本身就有减小偏流的趋势,飞行员稍微增加压盘量抵正纵轴使机翼水平即可,如果压盘抵舵过多过少都会使飞机带坡度接地,影响着陆安全。

 

8.        四、阵风和风切度

当侧风忽然增大或减小时,飞机的侧滑平衡状态被破坏,飞行员适当的增加或减小压盘量,使飞机相应的增大或减小偏流以建立一种新的侧滑平衡状态,使飞机沿跑道中心线延长线方向运动。如果出现较大阵风或出现较大偏差时,不飞的机组成员一定要大声喊出并有提前量,给操纵飞机的飞行员一个参考,给他一个判断及修正的时间,更好的操纵好飞机。如果阵风过大导致侧风分量超过标准,或者出现风切变警告时,自己未有把握时,应果断复飞,不要存在侥幸心理,阵风对于空客飞机来说尤其难以掌握,所以机组配合在此尤其关键。

 

9.        五、气流和尾流

当上升、下降气流分别作用在机翼两侧时,上升气流一侧机翼有效迎角增大,升力增大;下降气流一侧机翼有效迎角减小,升力减小,飞机左右机翼升力不一致也会形成坡度。飞行员在进近时应了解机场的地形特点和气象条件,做好心理准备。当飞机在起飞落地时进入前机尾流时,也会瞬间产生坡度,尾流强烈时飞机有难以操纵的感觉。飞行员应了解临近交通,控制好尾流间隔,如果意外进入前机尾流时迅速果断压盘改平坡度,如果尾流强烈且持续,可以考虑改变飞行航径以避开尾流区。

 

10.    六、视觉误差

在夜航时,有的飞机由于左右两侧着陆灯光束远近不一致或者光束与飞机纵轴有一定的夹角而导致飞机前方对称区域照明亮度不一样。由于趋光性,飞行员会本能地操纵飞机向明亮的一侧运动而导致坡度过大。这要求飞行员在视线由内向外,以外为主的转移过程中,参照跑道中心线灯和边灯,克服视觉误差,保持飞机水平接地。

 

11.    七、偏流的修正

客空重型机着陆时均采用偏流法,而偏流的计算最行之有效的经验就是当飞机的真空速为120kt时,用1/2的分量建立偏流修正量,侧风分量可根据经验进行估算,如果在机头20度侧风条件下着陆,就用25%风速作为侧风分量,在40度时,用50 %风速作为侧风分量,60度侧风,侧风分量就是75%风速。

 

12.    这里还要强调的是稳定进近也是防止低空大坡度的重要前提。首先飞行员进近前应熟悉进场程序,抄收并分析着陆条件,预侧风、阵风、风切变对飞机进近时的影响,明确将要进入的飞机环境有无大风、颠簸,其发展趋势、程度如何,以便作出正确的决策,不要抱侥幸心理盲目蛮干。第二,留有充分裕度,飞行数据应留出一定的安全裕量,速度宁大勿小,宁偏上风不偏下风,下滑线宁高点不要低点,接地姿态宁小点不要大点,但不能走极端,第三,不同时机采取不同的修正方法,在最后进近阶段前,修正动作应柔和,防止飞机进入相反方向的扰动和造成机身负荷大,而在目测着陆时,修正动作就要及时、准确、果断。

 

13.    在进近中,当向下风方向修正时,角度不要过大,改回时机要有提前量,而向上风头修正时,开始的修正角度不能小,改回的时机也不要太早。如果高度过低,不影响安全的前提下,可保持飞机在与跑道中心线平行的当前航迹上着陆。第四,复杂天气应尽早建立着陆形态,严格飞行程序,加强机组配合,强调标准喊话,操纵好飞机正常接地。只有条件创造好了,才能为着陆作好充分的准备。

 

14.    由于飞行条件千变万化,机场特点、气象条件、飞机特点有所不同,飞行员只有了解低空飞机坡度的形成原因,平时加强训练,增强判断能力和操纵能力以及预测性经验,掌握正确的飞行方法,才能有效的预防和及时的修正坡度,防止飞机擦翼尖和发动机,确保飞行安全。在决定采用何种方式着陆前一定要考虑到侧风分量以及以下因素(或者公司SOP规定):1、阵风风量 2 、跑道长度 3、跑道道面状况 4、飞机机型 5、飞行员在该机型上的经验。

 

15.    总之,是在保证安全的情况下,尽量控制在公司的QAR标准范围内,力求提高旅客舒适度而由机长最终决定采取的方法。


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