風切變的巨大危害
什麼是風切變災害
風切變是一種自然的大氣現象,是風速在水平和垂直方向的突然變化。風切變是導致飛行事故的大敵,特別是低空風切變。
國際航空界公認低空風切變是飛機起飛和著陸階段的一個重要性的危險因素,人們稱低空風切變為“無形殺手”。常見的風切變有兩種:一是垂直風切變,另一個是水平風切
變。垂直風切變是指垂直於地麵方向上風速或風向隨高度的劇烈
變化,強烈的垂直風切變的存在會對橋梁、高層建築、航空飛行
等造成強烈的破壞作用,可造成橋梁樓房坍塌、飛機墜毀等惡性事故,給人類生活安全帶來了嚴重的影響;水平風切變則指與地麵平衡的方向上風向的急速轉變。
風切變的巨大危害
風切變對航空飛行的危害性極大,在起飛和降落的過程中,由於飛行速度低,風切變能夠對航空器空速產生很大的影響,致使航空器的姿態和高度發生突然變化,在低高度上其結果有時是災難性的。1985年,美國達拉斯-沃斯機場飛機墜毀,致使137人死亡。從此,風切變被當做一項國際課題開始研究。
據美國博爾德全國大氣研究中心的負責人科爾曼說,1985年以後,美國所有的飛機都安裝了風切變檢測儀,加拿大1990年以後也安裝了相應的係統。為什麼低空風切變會有如此的危害性 呢?這是由風切變的本身的特性造成的。以危害性最大的微下衝氣流為例,它是以垂直風切變為主要特征的綜合風切變區。
由於在水平方向垂直運動的氣流存在很大的速度梯度,也就是說垂直運動的風速會出現突然的加劇,就產生了特別強的下降氣流,被稱為微下衝氣流。這個強烈的下降氣流存在一個有限的區域內,並且與地麵撞擊後轉向與地麵平行而變成為水平風,風向以撞擊點為圓心四麵發散,所以在一個更大一些的區域內,又形成了水平風切變。
如果飛機在起飛和降落階段進入這個區域,就有可能造成失事。比如,當飛機著陸時,下滑通道正好通過微下衝氣流,那麼飛機會突然的非正常下降,偏離原有的下滑軌跡,有可能高度過低造成危險。當飛機飛出微下衝氣流後,又進入了順風氣流,使飛機與氣流的相對速度突然降低,由於飛機在著陸過程中本來就在不斷減速,我們知道飛機的飛行速度必須大於最小速度才能不失速,突然減速就很可能使飛機進入失速狀態,飛行姿態不可控,而在如此低的高度和速度下,根本不可能留給飛行員空間和 時間來恢複控製,從而造成了嚴重的飛行事故。
嚴重的低空風切變,常發生在低空急流即狹長的強風區,對飛行安全威脅極大。這種風切變氣流常從高空急速下衝,像向下傾瀉的巨型水龍頭,當飛機進入該區域時,先遇強逆風,後遇猛烈的下沉氣流,隨後又是強順風,飛機就像狂風中的樹葉被拋上拋下而失去控製,因此,極易發生嚴重的墜落事件。
關於風切變的對策
由於風切變現象具有時間短、尺度小和強度大的特點,從而帶來了探測難、預報難、航管難和飛行難等一係列困難,是一個不易解決的航空氣象難題。因此,目前對付風切變得最好辦法就是避開它。因為某些強風切變是現有飛機的性能所不能抗拒的。進行風切變的飛行員培訓和飛行操作程序設置,在機場安裝風切變探測和報警係統以及機載風切變探測、告警和回避係統,都是目前減輕和避免風切變危害的主要途徑。