起飛與著陸中的滑水現(xiàn)象、側(cè)風(fēng)影響及機(jī)組訓(xùn)練

1、大雨和側(cè)風(fēng)的不利氣象條件給減速停機(jī)帶來許多問題，在這種情況下如果因飛機(jī)故障要求中斷起飛或著陸接地 后將飛機(jī)停住，而不沖出或偏離跑道對(duì)機(jī)組來說是一種挑戰(zhàn)。近幾年的研究成果和技術(shù)改進(jìn)使這類問題有所緩解，但問題仍然存在，有關(guān)在濕跑道上高速著陸或中斷起 飛而沖出跑道的事故和事故征候每年都還發(fā)生。沖出跑道事故不斷發(fā)生400多人，另外還有28起嚴(yán)重的事故征候。 善。噴氣機(jī)運(yùn)輸事故統(tǒng)計(jì)表明3000次起飛中有一次中斷起飛；大約有1/3的中斷起飛是不成功的，導(dǎo)致嚴(yán)重的 沖出跑道事故或事故征候。按照這一比率，每年的1500萬次起飛中至少會(huì)出現(xiàn)5起中斷起飛沖出跑道事故或事 故征候。一些研究報(bào)告指出過去發(fā)生的中斷起飛

2、沖出跑道的事故和事故征候中有80%是可以避免的。當(dāng)飛機(jī)在跑道上快速加速時(shí)，飛行員在駕駛艙這樣緊張的環(huán)境中做出中斷起飛的決定不象事后經(jīng)仔細(xì)研究分析做出的決定那 樣可靠。波音公司的研究表明，大約74%的中斷起飛是與發(fā)動(dòng)機(jī)毫無關(guān)系的。雖然在模擬機(jī)訓(xùn)練中，中斷起飛通常都用因發(fā)動(dòng)機(jī)異常情況來模擬，但是實(shí)際只有26%的中斷起飛是因發(fā)動(dòng)機(jī)情況異常。繼之還有24%因輪胎/起落架支柱故障，13%因飛機(jī)構(gòu)形不正確。其余的造成中斷起飛的還有鳥擊、機(jī)組配合等其他原因。及時(shí)地把對(duì)飛機(jī)的操縱權(quán)從副駕駛手里轉(zhuǎn)到機(jī)長(zhǎng)手里，對(duì)中斷起飛的決策是十分重要的。研究得出的結(jié)論是大多數(shù)中斷起飛沖出跑道事故是可以預(yù)防的，同時(shí)研究還指出58

3、%的事件發(fā)生V1以后。在這樣高的速度下，即使是在理想的氣象條件，要在剩余跑道上減速并停機(jī)也是有問題的。研究報(bào)告還指出，1/3沖出跑道事故的主要原因與跑道面的濕滑有關(guān)。起飛與著陸中的滑水現(xiàn)象側(cè)風(fēng)影響及機(jī)組訓(xùn)練導(dǎo)致高速著陸和中斷起飛時(shí)發(fā)生事故的因素是非常相似的。波音公司最近一份研究報(bào)告表明，在30年的噴氣機(jī)運(yùn)輸中與中斷起飛有關(guān)的沖出跑道事故有48起，死亡同時(shí)報(bào)告還指出，在沖出跑道的事故率方面至今還沒有明顯的改滑水現(xiàn)象英國于1956年開展了最早的滑水現(xiàn)象的研究，這以后美國航空航天局（NASA）也開展了許多這方面的研究，NASA的研究發(fā)現(xiàn)與滑水速度有直接關(guān)系的是輪胎的沖氣壓力，而不是輪胎的花紋。NAS

4、A的結(jié)論是輪胎沖氣壓力越高，滑水速度越大?，F(xiàn)在，制造商已生產(chǎn)出更高壓力的輪胎，其他的技術(shù)改進(jìn)，如防滑剎車裝置和反推裝置的改進(jìn)，使噴氣飛 機(jī)在所有氣象條件下的高速著陸性能有所改善。1 滑水現(xiàn)象原理滑水現(xiàn)象很復(fù)雜，對(duì)這一現(xiàn)象的研究工作一直沒有停止，要完整、詳細(xì)地解釋滑水現(xiàn)象原理是相當(dāng)困難的。簡(jiǎn)單地說滑水現(xiàn)象是指，沖氣的飛機(jī)輪胎在有水、冰或融雪覆蓋的跑道上滾動(dòng)時(shí)，輪胎接地表面與道面之間會(huì) 產(chǎn)生流體動(dòng)壓力。隨著地速的增加，這一動(dòng)壓力也在增加。當(dāng)達(dá)到某一臨界速度時(shí)，流體動(dòng)壓力等于飛機(jī)的重 量，這時(shí)即達(dá)到滑水速度。當(dāng)速度大于滑水速度時(shí)，飛機(jī)輪胎將被流體動(dòng)壓力完全抬離地面，由水膜支持著， 使輪胎在跑道的水面

5、上產(chǎn)生滑動(dòng)，造成方向控制困難、前輪轉(zhuǎn)向失效和失去剎車。輪胎沖氣不足會(huì)直接影響滑水速度，每降低23磅壓力，滑水速度將減小一節(jié)。造成輪胎沖氣不足的原因很多，當(dāng)飛機(jī)從氣溫很低的高度快速下降、航前檢查或維護(hù)不仔細(xì)等可能造成輪胎的沖氣不足。2 滑水速度計(jì)算方法滑水速度是可以預(yù)測(cè)或計(jì)算的，它可用兩個(gè)數(shù)字公式來表達(dá)。輪胎與地面的接觸壓力近似等于輪胎的充氣 壓力，由此，用流體動(dòng)力學(xué)公式可導(dǎo)出兩個(gè)不同情況下的滑水速度公式。第一個(gè)公式是表示輪胎旋轉(zhuǎn)減慢的情 況（如飛機(jī)落地后減速和中斷起飛的情況），滑水速度等于 種飛機(jī)的近似滑水速度已有很多年了。與滑水現(xiàn)象有關(guān)的因素為人們所認(rèn)識(shí)大約僅 的過錯(cuò)。30年的時(shí)間，在這之前

6、與濕跑道有關(guān)的事故被認(rèn)為是飛行員9倍的輪胎沖氣壓力平方根。這一公式用于計(jì)算各第二個(gè)公式適用于著陸接地時(shí)的情況，這時(shí)輪胎是在旋轉(zhuǎn)加速過程中，滑水速度等于方根。當(dāng)跑道水深大于輪胎紋理深度時(shí)，這個(gè)公式仍是適用的。7.7倍的充氣壓力平假設(shè)輪胎的充氣壓力為100磅，用第一個(gè)公式計(jì)算，滑水速度是90節(jié)；用第二個(gè)公式計(jì)算，滑水速度是77節(jié)。為了提高滑水速度，防止滑水現(xiàn)象發(fā)生，大多數(shù)噴氣飛機(jī)主輪胎的充氣壓力至少達(dá)到 英寸。150200磅/平方3 三類滑水現(xiàn)象NASA將滑水現(xiàn)象劃分為3類:1)動(dòng)力滑水(Dynamic hydroplaning)；2)粘性滑水(Viscous hydroplaning)；橡膠復(fù)原

7、滑水(Revertedrubber hydroplaning)。動(dòng)力滑水的條件是跑道上的水深要達(dá)到1/10英寸以上，由于輪胎與跑道間流體動(dòng)壓力的作用使輪胎被抬離 地面，輪胎由水膜支持。粘性滑水發(fā)生在水膜非常薄(大約1/1000英寸)的情況，粘性滑水速度比動(dòng)力滑水速度低得多。橡膠復(fù)原滑水的條件是有一段長(zhǎng)時(shí)間的抱輪剎車滑動(dòng)過程，以及橡膠復(fù)原和跑道表面濕滑。橡膠復(fù)原的作 用就像是輪胎與跑道之間密封條，使聚積在輪胎接地面里的水不能很快地排出，這部分水被加熱后產(chǎn)生蒸氣，蒸氣可以將輪胎抬離地面，從而造成滑水現(xiàn)象。橡膠復(fù)原滑水現(xiàn)象會(huì)在跑道上留下一道白色的痕跡。新的高性能的防滑剎車系統(tǒng)可以防止抱輪剎車時(shí)橡膠復(fù)

8、原滑水。側(cè)風(fēng)的影響在跑道有積水或融雪的同時(shí)再加上存在側(cè)風(fēng)，這是一種最難控制的情況，這種情況會(huì)嚴(yán)重減少輪胎與跑道 的摩擦，容易造成滑水現(xiàn)象。側(cè)風(fēng)引起的側(cè)向力有推動(dòng)飛機(jī)偏離跑道的趨勢(shì)，這種側(cè)向力與側(cè)風(fēng)速度的平方成 正比，也就是說，10節(jié)側(cè)風(fēng)引起的對(duì)飛機(jī)的側(cè)向力是5節(jié)側(cè)風(fēng)的4倍。對(duì)著陸事故的回顧表明飛機(jī)偏出跑道的滑水事件遠(yuǎn)多于沖出跑道的事件，這大多與側(cè)風(fēng)有關(guān)。近幾年中，許多有關(guān)沖出跑道的滑水事故 (如1989年在紐約拉瓜迪亞機(jī)場(chǎng)波音737發(fā)生的一起事故) 是因高速中斷起飛而 引起的，NASA正在支持FAA開展一項(xiàng)試驗(yàn)，評(píng)估用硬泡沫延長(zhǎng)跑道端頭區(qū)的作用。最近對(duì)航空企業(yè)的調(diào)查表 明，美國大約有2/3的民

9、用機(jī)場(chǎng)有小于1000英尺的跑道延伸區(qū)。四、 機(jī)組訓(xùn)練為了預(yù)防滑水現(xiàn)象、減少飛機(jī)在起飛和著陸時(shí)的沖出或偏出跑道事故，近年來采取了一些技術(shù)措施，如輪 胎設(shè)計(jì)的改進(jìn)、跑道開槽技術(shù)和剎車力測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用、防滑剎車系統(tǒng)的應(yīng)用和改進(jìn)等，這些技術(shù)改進(jìn)和新技 術(shù)應(yīng)用在減少飛機(jī)的起飛和著陸事故方面起到了良好的作用。但是事故統(tǒng)計(jì)表明，大多數(shù)的起飛和著陸事故與 機(jī)組行為有關(guān)。因此，要更好地解決這類事故問題，必須要進(jìn)一步研究飛行機(jī)組的行為，改進(jìn)飛行機(jī)組的訓(xùn) 練。由于起飛時(shí)的飛機(jī)構(gòu)形與著陸時(shí)不同，飛行員的心理與思想準(zhǔn)備也不一樣，因此，中斷起飛后的減速停機(jī)與著陸時(shí)的減速停機(jī)情況會(huì)有所不同，但就安全地減速停機(jī)這一目標(biāo)來說兩

10、者是相同的。波音公司于1991年應(yīng)用波音737飛行模擬器進(jìn)行了飛行員行為的研究，這項(xiàng)研究觀察了24名航線飛行員在中斷起飛各個(gè)階段中的情況。模擬機(jī)模擬的意外情況包括：發(fā)動(dòng)機(jī)故障、火警、系統(tǒng)故障指示和輪胎爆裂指示。根據(jù)研究結(jié)果，提出了如下幾項(xiàng)訓(xùn)練建議：必須考核中斷起飛時(shí)對(duì)自動(dòng)速度剎車的應(yīng)用技術(shù)；1)要求機(jī)組更好地理解V速度的含意；2)必須強(qiáng)調(diào)正確的中斷起飛剎車技術(shù)；4）訓(xùn)練中對(duì)于輪胎爆裂和輪胎故障應(yīng)有更多的注意；5）在進(jìn)行中斷起飛的模擬機(jī)訓(xùn)練時(shí)應(yīng)引入非發(fā)動(dòng)機(jī)故障的其他意外事件；6）機(jī)長(zhǎng)應(yīng)作出繼續(xù)或中斷起飛的決定，必要時(shí)親自執(zhí)行中斷起飛操縱。通過對(duì)飛行員的行為研究，波音公司制定出一項(xiàng)中斷起飛安全訓(xùn)練

11、計(jì)劃（下是這項(xiàng)計(jì)劃比較重要的有關(guān)訓(xùn)練和操縱建議的內(nèi)容：V1時(shí)大聲報(bào)告：V1時(shí)必須大聲報(bào)告，以便及時(shí)做出中斷起飛的決定和采取措施。（3） 中斷起飛措施：在執(zhí)行中斷起飛機(jī)動(dòng)時(shí)，每個(gè)操縱人員應(yīng)強(qiáng)調(diào)正確的指令和及時(shí)地應(yīng)用減速力；同 時(shí)，每個(gè)操縱人員應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的大聲報(bào)告用語，清楚地而不是含糊不清地宣布中斷起飛的開始。中斷起飛自動(dòng)剎車：如果飛機(jī)裝配有自動(dòng)剎車系統(tǒng)，在起飛滑跑前應(yīng)將自動(dòng)剎車開關(guān)設(shè)在中斷起飛正確理解V1速度：在訓(xùn)練計(jì)劃中要開展現(xiàn)狀噴氣運(yùn)輸機(jī)性能中 速度概念的方法。（7） 濕滑跑道性能：在訓(xùn)練計(jì)劃中每個(gè)操作人員應(yīng)討論跑道表面成分的影響，即在有跑道表面污染和不 利氣象條件下各類飛機(jī)的減速停機(jī)性能。

12、Takeoff Safety Training Aid），以（1）狀態(tài)。高速時(shí)大聲報(bào)告：所有操作人員應(yīng)采用大聲報(bào)告的方式提醒機(jī)組已進(jìn)入起飛滑跑的高速/高風(fēng)險(xiǎn)工作（4）的位置。5）起飛簡(jiǎn)令：建議做起飛簡(jiǎn)令，包括對(duì)中斷起飛的考慮。2）6）V1速度的討論，并掌握正確運(yùn)用V1使加速一停止過渡段標(biāo)準(zhǔn)化；提供濕跑道的可計(jì)量性；提供對(duì)準(zhǔn)跑道中心（Lineup）距離的可計(jì)量性;提供磨損剎車的可計(jì)量性；（8）反推性能：在訓(xùn)練計(jì)劃中每個(gè)操作人員應(yīng)討論反推和速度剎車分別在干的和濕滑的跑道上的減速停 機(jī)性能。（9） 平衡跑道中斷起飛：平衡跑道是指跑道長(zhǎng)度等于某型飛機(jī)所需的臨界跑道長(zhǎng)度。在訓(xùn)練計(jì)劃中應(yīng)包 括在這種跑道起飛時(shí)，當(dāng)速度接近或達(dá)到V1中斷起飛的情況下，每個(gè)操作人員以最大努力減速停機(jī)的行為。（10）正確措施。警報(bào)/警告/系統(tǒng)異常：在訓(xùn)練計(jì)劃中應(yīng)訓(xùn)練在低速或高速工作狀態(tài)出現(xiàn)主警報(bào)或系統(tǒng)異常時(shí)機(jī)組的11)輪胎故障：在訓(xùn)練計(jì)劃中應(yīng)訓(xùn)練在高速中發(fā)生輪胎故障時(shí)機(jī)組的正確措施。12)剎車技術(shù)：在訓(xùn)練計(jì)劃中應(yīng)包括正確的剎車技術(shù)和要求達(dá)到最大減速停機(jī)性能時(shí)的腳踏力。13)中斷起飛時(shí)飛機(jī)控制的轉(zhuǎn)交：在訓(xùn)練計(jì)劃中應(yīng)強(qiáng)調(diào)在中斷起飛過程中機(jī)組協(xié)作的