浅谈低空风切变及其在进近和着陆过程中的避免和预防.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑浅谈低空风切变及其在进近和着陆过程中的避免和预防 浅谈低空风切变及其在进近和着陆过程中的制止和预防 风切变是指空间任意两点之间风矢量（风向和风速）的变化，表现为气流运动速度和方向的突然变化展现在600米以下的叫做低空风切变，由于低空风切变具有变化时间短、范围小、强度大等特点，飞机在这种环境中飞行，相应地就要遇到空速突然减小的处境，而飞行员又未能立刻采取措施，飞机就要掉高度，以致发生飞行事故如2022年2月7日，西班牙航空公司一架空客A320飞机在西班牙毕尔巴鄂机场着陆时，在穿过200英尺高度时遇到强风切变，飞机空速突然急速下降，飞机以1200英尺／分的下降速度着陆，3个起落架几乎同时接地，前起落架折断，飞机中度损坏，并有乘客受伤近年我国也曾数次遇到过低空风切变，有的险些造成机毁人亡的严重飞行事故 一、熟悉低空风切变 1、什么是低空风切变 所谓低空风切变是在近地面层邻近的每一高度上或不同高度上很短距离内风向风速发生较大的变化或在短距离上升、下沉气流突然变化的现象，也就是说在低空600米高度以下的平埸风的矢量在空间两点之间的差值气象学根据风埸的空间布局把风切变分为三种类型。

从风场处境来看，风切变主要可由以下三种根本处境来表示： （1） 水平风的垂直切变这是指水平风在垂直方向上两个不同高度点之间的风向和风速的变化 （2）水平风的水平切变这是指水平风在水平方向上两个不同距离点之间的风向和风速的变化 （3）垂直风的切变这是指上升或下降气流(垂直风)在水平方向(或航迹方向)上的变化 2、低空风切变的表现形式 飞机在大气中飞行，会遇到顺风、逆风、侧风和垂直风等因素的影响因此，根据飞机相对于风矢量的方位不同，把风切变区分为：顺风切变、逆风切变、侧风切变和下冲气流等四种形式 （1）顺风切变：是指飞机从静风到小顺风、小顺风到大顺风、逆风到静风、大逆风到小逆风区域内飞行，这是一种对比危害的风切变在这种情形下飞行，由于顺风矢量增大，机体与空气的相对速度裁减，升力随之裁减，飞机从正常轨道下跌假设目测高度低，不实时修正，在着陆过程中，飞机将会提前触地 （2）逆风切变：是指飞机从顺风由大到小、顺风到静风、静风到小逆风、小逆风到大逆风在这种处境下飞行，由于顺风矢量减小，逆风矢量增大，机体与空气的相对速度增加，升力随之增大，飞机将高于正常轨迹在着陆过程中，假设目测过高，不实时修正，就会造成飞机着陆速度过大，滑跑距离增长，甚至会冲出跑道。

（3）侧风切变：是指飞机从一种侧风（或无侧风）状态进入另一种明显不同的侧风状态的处境在着陆过程中，使飞机向左或向右偏航，对不准跑道 （4）下冲气流切变：是指飞机从无明显的升降气流区域进入到猛烈的下冲气流区域的情形，在这种情形下飞行的危害最大，也是最危害的 3、 产生低空风切变的天气背景和环境条件： 产生风切变的天气背景能够产生有确定影响的低空风切变的天气背景主要有三类 （1） 强对流天气通常指雷暴、积雨云等天气在这种天气条件影响下的确定空间范围内，均可产生较强的风切变尤其是在雷暴云体中的猛烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重对于更加强的下降气流称为微下冲气流，是对飞行危害最大的一种它是以垂直风为主要特征的综合风切变区 （2）锋面天气无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变不过其强度和区域范围不尽一致这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外)一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变在这种情形下飞行，留神风向、风速的变化，实时修正，一般问题不大 （3）辐射逆温型的低空急流天气秋冬季睛空的夜间，由于猛烈的地面辐射降温而形成低空逆温层的存在，该逆温层上面有动量堆集，风速较大形成急流，而逆温层下面风速较小，近地面往往是静风，故有逆温风切变产生。

该类风切变强度通常更小些，但它轻易被人忽略，（4）地形地物：当机埸周边山脉较多或地形较繁杂时，常会遇到由于地形造成的低空风切变 a. 当盛行风横越山脉时，在其迎风坡会形成上升气流，飞机遇上升高度 而在背风坡展现下降气流时，飞机遇掉高度，在山顶邻近的风速将会增大 b. 地形波是往往引起低空风切变的理由之一当机埸位置处于山脉的下风方向时，常会遇到地形波的影响 c. 峡谷风当盛行风通过峡谷或山口时，由于狭窄的通道作用使气流的流速增大分散，造成乱流，使飞机在起飞和着陆过程中，操纵困难除此以外，还有高大的建筑群、高楼大厦等都会由于气流受阻而产生局地性风切变 二、低空风切变对航空飞行的要挟 在航空飞行中，低空风切变已成为航空部门和气象界普遍关注的危及飞行安好的重要天气现象由于目前对低空风切变探测难、预报难，因此低空风切变在飞机的起飞、着陆阶段中对飞行安好要挟极大这是由于现在国际和国内的运输机，更加是民航飞机的质量越来越大（50—200吨），具有很大的惯性；另外，现代喷气式飞机发动机对推油门的回响比活塞式运输机慢得多，发动机增速所需时间较长当遇到到低空风切变时，往往来不及增加空速抵消风切变造成的升力损失，因此，当飞机起飞和着陆进入强低空风切变区域时，就会受到 要挟，严重时就可能发生飞行事故。

飞机进入低空风切变区域时所受影响的程度，主要取决于低空风切变的强度和飞机的飞行高度下面按顺风切变、逆风切变、侧风切变三种处境来议论低空风切变对飞机起飞和着陆（主要是着陆）的影响 1、顺风切变对着陆的影响飞机着陆下滑进入顺风切变区时（例如从强的逆风突然转为弱逆风，或从逆风突然转为无风或顺风），飞机指示空速就会急速降低，升力（假定迎角不变）就会明显减小，从而使飞机不能保持高度而向下掉这时，因风切变所在高度不同，有以下几种处境：一是假设风切变层相对于跑道的高度较高，当飞机下滑进入风切变层后，机组实时加油门增大空速，并带杆减小下滑角，可以接近正常的下滑线若飞机超过了正常的下滑线，可再松杆增大下滑角，并收小油门，减小多余的空速，沿正常下滑线下滑，完成着陆；二是假设风切变层相对于跑道的高度较低，机组只能完成上述修正动作的前一半，而来不及作增大下滑角、减小空速的修正动作，这时飞机就会以较大的速度接地，导致飞机滑跑距离增长，甚至冲出跑道；三是假设风切变层相对于跑道的高度更低，飞机来不及作修正动作，还没到跑道飞机就可能触地造成飞行事故 2、逆风切变对着陆的影响飞机着陆下滑进入逆风切变区时（例如从强的顺风突然转为弱顺风，或从顺风突然转为无风或逆风），飞机指示空速就会急速增大，升力明显增加，飞机被抬升，脱离正常下滑线，机组面临的问题是怎样消耗掉飞机过剩的能量或过大的空速。

因风切变所在高度不同也有三种处境：一是假设风切变层相对于跑道的高度较高，机组可实时早收回油门，利用侧滑或蹬碎舵方法来增大阻力，使飞机空速急速回降，并推杆回到预定下滑线之下，然后再带杆和补些油门，沿正常下滑线下滑，完成着陆；二是假设风切变层相对于跑道的高度较低，机组修正过头，使飞机下降到下滑线的下面，由于此时离地很近，再作修正动作已来不及，飞机未到跑道头可能就触地了；三是假设风切变层相对于跑道的高度更低，机组往往来不及作修正动作，飞机已接近跑道，由于着陆速度过大，滑跑距离增加，飞机有可能冲出跑道 3、侧风切变对着陆的影响飞机在着陆下滑时遇到侧风切变，会产生侧滑、带坡度，使飞机偏离预定下滑着陆方向，机组要实时修正假设侧风切变层的高度较低，机组来不及修正时，飞机遇带坡度和偏流接地，影响着陆滑跑方向 综上所述，飞机起飞或着陆假设遇到较强的低空风切变，当时飞机所在的高度是影响飞行安好的重要因素假设低空风切变的强度大，或再伴有侧风切变，那么会面临更加繁杂的处境，使得机组修正更加困难 由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点，从而带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难，是一个不易解决的航空气象难题。

某些强风切变是现有飞机的性能所不能抗拒的，因此，目前对付风切变的最好手段就是避开它举行风切变的飞行员培训和飞行操作程序设置，在机场安装风切变探测和报警系统，以及机载风切变探测、告警、回避系统，都是目前减轻和制止风切变危害的主要途径 三、切实判断和识别低空风切变 如何实时切实地判断和识别低空风切变的存在、类型和强度是确保飞机 安好飞行的重要环节，它是减轻和制止风切变危害的一条很重要的防范措施由于强风切变是不成抗拒的，只有避开才是唯一有效的手段，而欲避之，必先知之飞机进入风切变环境中，受切变气流的影响，飞行各种参数等便会变更，并在飞行仪表上反映出来，这是一种较直接的手段还有通过空中交通管制员的通报、机载各种特意的风切变探测设备和警报系统等下面介绍几种识别风切变的现象、手段和方法 1、目视判别低空风切变的方法： （1）雷暴冷性外流气层的尘卷风（云）：这种尘云的强劲风速会把地面的尘土吹起相当的高度，飞行员看到这种现象，务必立刻采取措施，由于紧跟尘云的往往是风速差，平均可达成25米/秒，最大可达48米/秒的强风切变，而时间仅几分钟 （2）雷暴云体下垂的雨幡： 雨幡一般是下降气流，雨幡高度越低，下冲气流的速度越大，飞行中千万不能穿越雨幡。

一旦见到，务必避开，而且保持确定的距离，千万不能存有幸运心理由于其可视雨柱四周相当范围内的风埸是很繁杂的，存在着强风切变的风埸 （3）滚轴状云： 此类云，远看象贴地滚滚而来的一堵云墙，气势磅礴，云底高一般在几百米以下，这种云预示着猛烈的地面风和低空风切变的到临 以上所述，这只是能用肉眼看到的现象，但务必指出，有些风切变并无明显的目视特征，如逆温层风切变就是展现在睛好天气的无目视特征的风切变所以，目视方法只是一种辅佐手段，而不是唯一的方法 2、仪表指示判别法： 当飞行中遇有风切变，首先就会在飞行仪表上反映出来，飞行员依据飞行仪表的奇怪指示，就可以判别出风切变的存在、类别和强度下面介绍几种主要仪表遇风切变的反映特征 （1）空速表：是飞机遇到风切变时反映最灵敏的仪表之一一般处境下，遇到风切变后，飞机空速表在短时间内指示值变化很大这是风切变危害存在的显著特征波音公司规定了，当飞机指示空速值突然变更15－20哩/时，应中止起飞和着陆另外，须更加留神的是速度变更，在穿越微下冲气流时，往往是先逆风使空速增加，紧接着就是空速急速裁减，而真正的危害发生在空速急速下降的时刻所以，不要被短时的增速所迷惑 （2）高 度表：当飞机遇到风切变的高度越低，也就越危害，假设在上升和下滑的过程中，高度表指示奇怪或发生急剧掉高度，应立刻采取措施。

尤其是在下降过程中，在决断高度以上作出抉择，采取决断措施当然务必留神，有时遇到微下冲气流时，会展现短暂的强逆风，使飞机高于正常轨迹，但是紧接着会发生危害掉高度，千万不要认为高度高、速度大，盲目收油门，要正确作出判断 （3）升降速率表：该表与高度表的关系紧密，遇到风切变时，反映很灵敏假设看到此表指示奇怪，更加是下沉速率明显加大时，务必充分留神 四、进近和着陆过程中低空风切变的制止和预防 减轻或制止低空风切变对飞行的危害，是确保起飞和着陆安好的重要措施在判断和识别风切变的根基上，如何采取相应措施，专心对付低空风切变是至关重要的一个环节但是这个问题是极繁杂的一个综合性问题它涉及到飞行员的技术水平、飞机自身的性能、地面航空保障才能等在进近着陆过程中，一旦遇到严重的低空风切变，轻者将导致超速或失速抖杆，重者将导致机毁人亡因此，我认为作为飞行员，首先理应了解飞机在风切变中的性能；其次在天气处境可能产生风切变时，主动采取必要的措施下面仅针对B737－700飞机在进近和着陆过程中，抗拒风切变的才能和预防措施，谈一谈自己的看法 1、飞机在风切变中的性能 高度500英尺以下遇到的风切变多为水平风切变，它可能改善或降低飞机垂直飞行轨迹的性能。

改善飞机性能的逆风切变在驾驶舱首先表现为空速增大，甚至会导致超速逆风切变的展现往往是顺风切变展现。