微下沖氣流對飛行安全的影響

1、微下沖氣流對飛行安全的影響摘要:對飛行安全影響較大的主要是大氣紊流和風切變，尤其以低空風切變危害最大，微下沖氣流則是最危險的低空風切變形式。為了回避和改出危險的微下沖氣流，必須對其一定的認識和了解。本文從低空風切變的基本概念入手，既而闡述微下沖氣流的形成原因、特點等,分析其對飛行安全的影響。關鍵詞:低空風切變微下沖氣流目前，國際航空界和氣象界已經公認的微下沖氣流是危及飛機低空飛行安全的最重要因素之一。多起空難事故表明，微下沖氣流對民用和軍用飛機的起飛和著陸都有極大的危害。1975年6月在紐約肯尼迪國際機場，一架B-727飛機著陸時墜毀，死亡113人。這次航空史上著名的空難事故的罪魁禍首就是微下

2、沖氣流。從1968年至1986年間，美國航空總死亡人數中約有40%死于低空風切變事故。經美國國家研究委員會(NRC)1983年確認的與風切變有關的51次飛行事故中,65%的風切變事故與雷雨有關,且通常都會有微下沖氣流。1低空風切變的基本概念1.1低空風切變的定義風切變(WindShear)即風的變化，是指空間任意兩點之間風向和風速隨位置和時間不同而突然變化低空風切變是指發(fā)生離地高度在600m以下的風切變。按照低空風切變的物理原因，低空風切變可分成峰面風切變，與地面強風有關的風切變以及與對流風暴有關的風切變。對流風暴形成的風切變對空中交通危害最大，表現為對流形式的下沖氣流。1.2微下沖氣流的形成

3、原因微下沖氣流的形成與人們常見的雷暴云有關。它與雷暴云的上沖和崩潰緊密相關。上升氣流在其上升和上沖的過程中，從高層大氣中獲得水平動能。隨著上沖高度的增加，上升氣流的動能變?yōu)槲荒埽ū憩F為重冷的云頂）而被儲存起來。一旦云頂崩潰，位能又重新變?yōu)橄鲁翚饬鞯膭幽?。重冷云頂的崩潰取決于雷暴云下颮線的移動。颮線鋒形成后，它加速向前部的上升氣流區(qū)移動。隨著颮線遠離雷暴云母體，維持上升氣流的暖濕氣流供應逐漸被颮線鋒切斷，于是，上升氣流迅速消失重冷云頂下沉，產生下沉氣流。下沉氣流由于從砧狀云頂以上卷夾了移動快、濕度小的空氣，增加了下沉氣流內部的蒸發(fā)，同時，這個下沉氣流的單體，由于吸收了巨大的水平動量，而迅速向前推

4、進。這樣，形成的下沉氣流到達地面時，就可以形成微下沖暴流。1.3微下沖氣流的特點微下沖氣流是屬于下沖氣流的一種，它是以垂直風切變?yōu)橹饕卣鞯木C合風切變區(qū)。由于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，猶如一股強烈的噴射流自天空垂直指向地面，碰撞地面后四處溢散，形成一股軸對稱的水平方向的直線型外流，如圖1所示,其作用范圍直徑小于5km,持續(xù)時間只有1min5min。根據風速的大小，把垂直向下的風分成下沉氣流和下沖氣流。后者是指氣流沖向地面輻散后引起的地面上水平風速超過17.88m/s的風。有時，直接按垂直風速劃分。當垂直風速大于

5、3.6m/s（離地面91m高處）時稱之為下沖氣流（如圖1）。2微下沖氣流對飛行安全的影響微下沖氣流的水平漩渦除包涵下降氣流外，還包含強烈的上升氣流。當飛機在低空穿越微下沖氣流的時，會先遇到逆風，后是順風,因而會引起空速和迎角的變化。以下從受力的變化情況來分析，假定著陸未受風暴影響時，飛行員按預定的下滑航跡角和空速降飛機配平，當飛機穿入暴風區(qū)，遭遇逆風，飛機相對空速增加，使全機升力增加，于是飛機開始偏離預定下滑航跡上升。為使飛機回到預定航跡，飛行員通常推桿和關小油門企圖使飛機減速和低頭。當飛機繼續(xù)前飛近暴核中心時,受側風和垂直風越大，但逆風逐漸減小至零。穿過中心后，水平方向的風變成順風且越大，飛

6、機的相對空速越小，全機升力隨之減小，飛機迅速掉高，偏離預定航跡俯沖。為了增速和使飛機回到預定航跡，飛行員會加大油門和拉桿使飛機獲最大升力抬頭向上飛行。由于大型噴氣運輸機的發(fā)動機時間常數很大，從小推力狀態(tài)增至大推力狀態(tài)約有6s8s的延遲，所以飛行速度不能很快增加。在較小的飛行速度之下,為了獲得較大的升力，就需要較大的迎角，即進一步拉桿。這是，由于側向也要糾偏，如果操縱過度就可能使飛機失速，升力進一步減小，飛機失控而墜毀。3結語本文介紹了微下沖氣流的特點、形成原因。分析微下沖氣流對飛行安全的影響。由此可見，缺乏應對該氣象條件的飛行員穿越微下沖氣流是非常危險的。為了安全起見，建議氣象進一步展開研究探測和預告微下沖氣流的技術。參考文獻肖業(yè)倫，金長江大氣擾動中的飛行原理M.國防工業(yè)出版社，1993.朱上