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《淺談低空風(fēng)切變及其對(duì)飛行的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺談低空風(fēng)切變及其對(duì)飛行的影響邱國(guó)良(中國(guó)通用航空太原公司)一、引言●低空風(fēng)切變對(duì)飛行安全有著嚴(yán)重的威脅,這還只是近十幾年來(lái)才開(kāi)始被人們注意和著手進(jìn)一步研究的一個(gè)新課題.由于它的誘因復(fù)雜,來(lái)得突然.時(shí)間短、范圍小強(qiáng)度大。變幻莫測(cè)而難以防范.現(xiàn)就近幾年發(fā)生的幾起飛行事故舉例如下:1983年4月4日從廣州白云機(jī)場(chǎng)起飛的一架??罩袊?guó)王飛機(jī)在一轉(zhuǎn)彎處(距雷雨不遠(yuǎn)的地方)墜地失事.對(duì)這次事故我們民航首次較明確地指出可能是風(fēng)切變?cè)斐傻模?987年4月21日通用航空太原公司的一架伊躲-14第688號(hào)機(jī)在執(zhí)行京并航班任務(wù)趕在雷雨前在太原機(jī)場(chǎng)降落.飛機(jī)在五邊下滑接近近距導(dǎo)航臺(tái)時(shí)突然下沉.在l~2
2、s內(nèi)掉高度達(dá)6O~7Om.險(xiǎn)些造成嚴(yán)重后果:1988年3月I8日約下午2點(diǎn)鐘一架?chē)?guó)王3552號(hào)機(jī)在飛越陡峭山壁跨入滇池上空時(shí)突然猛烈下沉.隨后又劇顛兩次.機(jī)內(nèi)飛起的重物將一攝影員的一根肋骨砸斷;l988年8月5日“國(guó)王”3553號(hào)機(jī)在并京航線(xiàn)上繞雷雨的途中突然下墜.改出后不久又進(jìn)入第二次下墜,高度由540Ore掉至3O00m,以致使飛機(jī)機(jī)翼有所變形.這些都可以從推理的角度認(rèn)定是風(fēng)切變所造成的.1988年8月31日82218號(hào)機(jī)在香港機(jī)場(chǎng)穿云著陸出事后,據(jù)有關(guān)人員說(shuō),其黑匣子里有五邊下滑線(xiàn)較明顯的下沉的一段記錄。而這一段較明顯的下沉就應(yīng)該考慮有風(fēng)切變的嫌疑.根據(jù)以上介紹和分析的飛
3、行事故,充分表明了低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和著陸階段的一個(gè)潛在的危險(xiǎn)因素。二、關(guān)于低空風(fēng)切變概念的幾種說(shuō)法1.對(duì)風(fēng)切變的幾種說(shuō)法(1)風(fēng)印變是風(fēng)速和(或)風(fēng)m祚空間或日,tr.1卜的梯度本好1989年I1月15日收到.70(2)風(fēng)四變可以說(shuō)成是在相對(duì)小的空間里的風(fēng)速和(或)風(fēng)向的改變;(3)風(fēng)切變是風(fēng)在短距離內(nèi)改變其速度和(或)方向的一種情捉;(4)風(fēng)切變是指一個(gè)大氣薄層中風(fēng)速和(或)風(fēng)向的任一變化,其區(qū)域的長(zhǎng)和寬分別為25~30km和7~8km,而其垂直高度只有幾百米。前者是一般的說(shuō)法,也可以說(shuō)只要風(fēng)有幾何向量(或向或量)上的變化.即是風(fēng)切變.后三者則在范圍上有所限制.概括地說(shuō),
4、風(fēng)切變是在一個(gè)較獄小的三維空間里兩點(diǎn)之間的風(fēng)速和(或)風(fēng)向的變化.2.對(duì)低空風(fēng)切變的幾種說(shuō)法(1)低空風(fēng)切變被定義為出現(xiàn)在地面和離地約46Qm(L5oo(t)高度之間的風(fēng)切變【‘】I●(2)低空風(fēng)切變一般多指距地面600m高度以下所發(fā)生的平均水平風(fēng)的垂直切變和水平切變(0);(3)低空風(fēng)切變,是指600m以下風(fēng)向風(fēng)速突然變化的現(xiàn)象[I].前者的說(shuō)法雖肯定.但有些單一.且高虞換算有誤.第二種雖具有多種說(shuō)法的綜合性,但還沒(méi)包括垂直風(fēng)的切變.第三種說(shuō)法較通俗明確。從對(duì)保證飛行安全的安全系數(shù)來(lái)看。60Om的說(shuō)法比150Oft(約460m)的說(shuō)法要合適一些.三、低空風(fēng)切變?cè)醇捌鋸?qiáng)度和分類(lèi)
5、1.低空風(fēng)切變?cè)吹涂诊L(fēng)切變多出現(xiàn)在雷雨處附近,鋒面前后、逆溫層上下.低空急流的下方和其它一些不穩(wěn)定的天氣里陣風(fēng),旋風(fēng)和強(qiáng)烈的亂流奉身就是一種特殊的風(fēng)切變.從廣義上講、地形的起伏,特別是陡峭的山峰、山坡,河谷,水陸變界(含海風(fēng)環(huán)流)、地表植被明顯的分界處附近以及在不同的云系交界處.積狀云甚至波狀云的邊緣及障礙物附近也可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的風(fēng)切變.I強(qiáng)雷暴云中近地面的微下沖氣流(下?lián)舯┝?.龍卷風(fēng)更是一種特別強(qiáng)烈的綜合性風(fēng)切變區(qū)。它們的范圍雖小(直徑幾公里)但風(fēng)速很大,可達(dá)到甚至超過(guò)50m/s。低耋風(fēng)切變的時(shí)空尺度特征詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)(4].2.低空風(fēng)切變強(qiáng)度的劃分根據(jù)國(guó)際民航組織新建議
6、采用的水平風(fēng)的垂直切變強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn).一般劃為四個(gè)等級(jí)見(jiàn)表l:水平風(fēng)的水平切變強(qiáng)度——根據(jù)美國(guó)設(shè)計(jì)的風(fēng)切變報(bào)警器,當(dāng)水平切變值達(dá)到2·6mIS-!/km時(shí)就發(fā)出警報(bào),可f1.為對(duì)飛行構(gòu)成危害的標(biāo)準(zhǔn)。首都機(jī)場(chǎng)的末端顯示器里顯示的就是水平風(fēng)的水平切變值。垂直風(fēng)的切變強(qiáng)度~~在相同的空間距離內(nèi)主要由垂直風(fēng)本身的太小來(lái)決定.表1風(fēng)切變強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)輕度中蕁強(qiáng)烈嚴(yán)重表示j岳Im-r‘/30m<22.1_-4‘l一6>6表示j岳。1/s0.£5.風(fēng)切變形式’由于風(fēng)切變?cè)诳臻g是三維的,從氣象角度來(lái)看.風(fēng)切變分為水平風(fēng)的切變和垂直風(fēng)的切變兩類(lèi).而水平風(fēng)的
7、切變又分為垂直切變和水平切變兩種。為方便分析風(fēng)切變對(duì)飛·行的影響.按切變風(fēng)分量對(duì)飛機(jī)的作用方向,可將其分為三種形式,即縱向風(fēng)切變垂直風(fēng)協(xié)變和橫向風(fēng)切變(這里不含轉(zhuǎn)彎飛行、由于飛機(jī)轉(zhuǎn)彎造成的切變稱(chēng)為轉(zhuǎn)彎切變)??v向風(fēng)協(xié)變包括順風(fēng)切變和逆風(fēng)切變(水平風(fēng)的水平切變和垂直切變);·垂直風(fēng)切變包括上升切變和下沉切變(垂直風(fēng)的切變);橫向風(fēng)切變包括左側(cè)切變和右側(cè)切變(水平風(fēng)的水平切變和垂直切變).四低空風(fēng)切變對(duì)飛行的影響飛機(jī)在穩(wěn)定的氣層或向某一固定方向勻速移動(dòng)的氣層(風(fēng)速風(fēng)向不變化的風(fēng))中飛行時(shí).其狀態(tài)