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当飞机遇到风切变
2018-08-31

某年3月9日20时30分左右,某航班在经历了约一个半小时的平稳飞行后,进入了上海空中管制区域,准备在浦东国际机场降落。飞行机组已做好进近、着陆的准备。这时,驾驶舱舷窗外天色已经很暗,随着飞机的逐渐下降,云层越来越厚,大片的雪花扑面而来。

 

当飞机进近下降到1000英尺高度时,飞机突然开始强烈颠簸,风向、风速明显变化,机长感觉飞机难以正常操纵,而几乎同时,风切变探测警报响起,语音提示“WIND SHEAR, GO AROUND(风切变,复飞)”。此时,飞机已经距离地面仅800英尺。机长发出明确的复飞指令,并果断前推油门到复飞位,全马力将飞机拉升起来,机组沉着地完成了风切变改出的复飞程序。

 

这是一次典型的飞机遭遇风切变的案例。然而,我们不禁要问:什么是风切变?它对飞行安全有什么样的影响?真正遇上它时机组又该怎么应对呢?


01

揭开风切变的“面纱”


风切变是一种大气现象,是大气空间任意两点之间风的矢量(风向和风速)的变化,可分为水平风切变和垂直风切变。风切变主要有两大成因:一是大气运动本身的变化,二是地理、地形环境因素。风切变是导致现代飞机发生事故的大敌。发生在600米以下的风切变称为低空风切变,已经被公认为是现代大型飞机在起飞、爬升、进近以及着陆阶段航空安全的“无形杀手”。它会使正处在起飞、爬升或着陆、进近阶段的飞机在短时间内姿态、速度等参数发生剧烈变化,从而失去稳定性,变得难以操纵。

 

飞机在起飞、低空爬升、降落过程中,如果进入风切变区域,一般会先遇强顶风,后遇剧烈下沉气流,随后是强顺风。严重的低空风切变常发生在低空急流狭长的强风区,具有探测难、预报难、强度大的特点。

 

低空风切变的判断比较困难,但机组还是可以观察到部分征兆,并及时避开它。一般来说,飞行机组首先要及时了解运行机场的天气实况及天气变化趋势,对如雷暴等危险天气状况作出综合的分析、判断。山地高差大,水域面积大,不仅易产生风切变,而且强度也会较大。当机场附近有雷雨天气时,机组要提前使用机载气象雷达进行观察,这样对在起飞过程中是否会遇到风切变有一定的思想准备。

 

而因天气、地形、气温等综合因素产生的低空风切变将会发生得很突然,让人措手不及。在这些机场起飞及着陆前,飞行机组要对机场周围的地形进行分析,在起飞和进近简令中加入遭遇风切变后改出程序的讲述。在地形复杂的机场、高原或高高原机场运行时,要对颠簸、风向、风速的变化更为敏感。高原飞行时,飞机的空气动力性能变差,一旦遭遇真实风切变,若执行改出动作程序不及时,极有可能错过最佳改出时机,对飞行安全构成直接威胁。

 

另外,飞行中机组之间的协同配合、明确分工非常重要。机组在驾驶飞机飞行的同时要认真收听地面气象通告及其他飞机的报告,做好等待或备降的准备,一旦遭遇风切变,及时执行相应的程序。 

 

02

如何应对风切变

 

在了解了如何判断风切变之后,驾驶员又该如何使用机载设备来探测和改出风切变呢?

 

以空客A320为例,空客A320飞机所选装的风切变设备有预测性功能和风切变反应性功能。预测性功能被并入气象雷达系统中,可探测飞机前方5海里之内的微暴风切变活动,并向机组提供预先警告。反应性功能是在遭遇到风切变后向机组提出警告。

 

在飞机运行中,风切变预测功能被激活。若在飞机起飞前发生预警状况,要延迟起飞,并重新选择最有利的跑道;若飞机已在起飞滑跑过程中(100海里以下),应中止起飞;若飞机已离地,推力手柄设置起飞全推力(TOGA),跟随起飞时速度基准系统(SRS)指令,只要没有进入风切变区域,可按常规改变襟/缝翼的形态;若飞机在着陆阶段,并有复飞的提示音,要及时执行复飞程序,但如果确实能证明没有危险存在,可视为一种提示;若出现预警风切变的琥珀色信息,机组要及时观察周围天气状况,严密监视空速的变化趋势,必要时要延迟起飞或进近,并选择最理想的跑道。

 

若在起飞、爬升、低空进近或复飞阶段,观察到主飞行显示器(PFD)速度带上的黄色速度趋势指示变化异常,飞行轨迹矢量FPV明显偏移,风向、风速剧烈变化,飞机振动剧烈,姿态难以控制,飞机有明显的下沉或上升趋势,机组有明显的飞机能量损失的感觉,可以认为已经遭遇风切变。如果此时机组不及时执行改出程序,将会错过良好的改出、脱离时机,极有可能发生事故。

 

起飞过程中,如果在V1(在起飞期间,飞行机组可能选择继续起飞或中断的最大速度)前出现风切变,速度趋势指示异常,且速度有大幅度变化时,机长要立即执行中断起飞。但前提条件是机长一定要判断有足够的剩余跑道距离能够停住飞机。若是在V1后的爬升阶段或进近、着陆阶段出现风切变,驾驶员要设置TOGA推力来激活速度基准系统(SRS),并操纵飞机跟随SRS,甚至可以拉杆向后到底,以确保最佳的爬升性能,让高度损失减至最小。在脱离风切变前不要改变形态,因为起落架舱门的收放会增加阻力,影响上升率的获得。不把杆操纵飞行员还要及时报出速度、高度、升降率等参数的变化,及时提醒把杆操纵飞行员飞机的状况,使机组能够密切注意飞机爬升的轨迹,确保有足够的安全裕度。

 

虽然在现代飞机上基本都安装了风切变探测仪器设备,但我们还是要提高警惕,加强认识,从思想上重视,合理、高效地使用好机载设备,加强训练和学习,在关键时刻能作出正确的判断,完成相应的风切变改出动作程序,切实保证飞行安全。

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