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第17版：新知周刊·科技
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风切变 空中“隐形杀手”
&&&&赵晓妮&&&&新闻背景&&&&&7月23日17时43分，台湾复兴航空一架GE222班机从高雄小港机场飞往澎湖马公机场，突然迫降重摔，造成48人死亡，15人受伤。&&&&目前这起空难的原因还在调查。据台湾《中国时报》报道，事故发生可能与今年第10号台风“麦德姆”和被称为飞行界“隐形杀手”的低空风切变有关。&&&&低空风切变对飞行安全威胁大&&&&“目前全国正值雷雨季节，对航空安全影响大的主要就是雷暴，以及与雷暴相伴而生的闪电、大风、低空风切变、冰雹和暴雨等天气现象。”民航华北空管局气象中心预报室主任卢新平说。&&&&根据探测资料显示，事故发生时，事发地澎湖地区正处于“麦德姆”外围云系控制之下，在澎湖县附近有雷暴强对流天气发生，雷电活动频繁，并伴有大风出现。&&&&据民航气象专家江航东分析，此次事故很可能与“麦德姆”及低空风切变有关。被称为空中“隐形杀手”的风切变，也经常出现在台风天气中。&&&&风切变的名字叫得非常形象，好比一把利刃突然斩断风，气流运动速度和方向发生骤变。它可以出现在高空，也可以出现在低空。出现在500米以下的叫低空风切变。&&&&科学家们发现，风切变会导致垂直运动的风速突然加速，产生特别强的下降气流，被称为微下冲气流。这种猛烈的下冲气流，持续时间很短，时速则高达200千米以上。它先是由空中垂直下冲逼近地面，然后呈辐射状向水平方向散布开来。身躯庞大的飞机一旦遭其袭击便任其摆布而无法保持机体平衡。&&&&风切变可分为两大类成因，包括气流本身的不规则运动和地理、环境对气团的影响。气流本身的不规则运动总是伴随着天气系统的发展，能够引起低空风切变的典型天气系统有强对流天气、锋面天气、逆温层、寒潮大风天气等。&&&&地理环境因素产生的风切变有明显的催生环境，如海陆风造成的气流切变、山体截断下层气流、高大的建筑、成片的高大树林等。&&&&以首都国际机场西跑道为例，每当首都国际机场出现西北风，西跑道外侧成片的高大树木就会使得西跑道低空风切变频频出现。&&&&正如路面之于汽车，航空器在大气中获取支撑力，气流的稳定性即为飞行器“路面的平坦程度”。风切变造成气流的不连续，常常导致飞机操控性下降、严重失速、方向不稳，甚至无法进近或造成飞机失事，严重威胁着飞行安全。&&&&民航华北空管局气象中心观测员赵西伟介绍：“由于低空风切变具有变化时间短、范围小、强度大等特点，在这种环境中飞行，相应地就要发生突然性的空速变化，空速变化引起了升力变化，升力变化又引起飞行高度的变化。如果遇到空速突然减少，而飞行员又未能立即采取措施，飞机就要掉高度，以致发生飞行事故。而且由于目前低空风切变探测难、预报难、航管难等一系列困难，因此，低空风切变在飞机起飞、着陆阶段中对飞行安全威胁极大。”&&&&最好应对办法是及时识别回避&&&&风切变变幻多端，破坏力强，却难以“捉摸”，无法从肉眼直接识别，且其随机性大，存在时间也较短，因此，风切变识别与应对已成为一个国际难题。&&&&在赵西伟看来，“目前对付风切变的最好办法就是避开它。因为某些强风切变是现有飞机的性能所不能抗拒的。进行针对风切变的飞行员培训和飞行操作程序设置，在机场安装风切变探测和报警系统，以及机载风切变探测、告警、回避系统，都是目前减轻和避免风切变危害的主要途径。”&&&&随着科技的发展，风切变的识别与应对水平正在逐步提升，飞机工业的发展，机载设备不断升级完善，近地警告系统、风切变警告系统和气象雷达的前视风切变探测系统均已在飞机上装备。&&&&“机组人员应熟练掌握系统的使用及警告信息的处理。当机组人员在发现风切变时，还应及时通报给管制部门，以便管制部门及时提醒或指挥其他航班，及时避开风切变区域，保障飞行安全。此外，飞机空速表、升降速度表、姿态表也是判别风切变存在的重要手段，一旦发现这些仪表显示飞机严重异常，机组应该当机立断，复飞或终止进近。”赵西伟说。&&&&要降低如低空风切变这类危险天气对飞行的影响，卢新平认为需要多部门的合力，“气象部门要加大相关探测设施设备的投入，密切监控天气的演变，及时发布各类预警信息；管制部门要根据预警信息提前制定管制指挥预案，合理进行流量控制，并做好对机组的通报；航空公司要做好复杂天气下的操作流程和应急处置培训，合理调整航班；机场要做好复杂天气下的场内服务与协调”。&&&&飞行员对信息的掌握程度和处理能力也至关重要，“能不能飞，由飞行员掌控，航空气象部门要做的是尽快将准确的信息传递给管制员和飞行员。”江航东补充道。&&&&根据赵西伟介绍，在香港国际机场，已经建设有一套完整的风廓线雷达阵，对于风切变的监测效果很好，技术应用也较为成熟。在大陆地区，仅有首都国际机场建设有地面风切变探测雷达，但应用还不成熟，有待于进一步提升。&&&&“总体来说，航班无法正常飞行多受天气因素影响，事故多出现在复杂天气环境下，但复杂天气不一定是事故的唯一原因，事故发生往往是因为好几个环节都出了问题。在天气条件较好时，飞机性能下降、机场设施故障或者飞行员操作不正确等问题不一定导致事故发生，但在恶劣的天气中这些问题的影响被放大，容易出现事故。”&江航东说。&&&&延伸阅读&&&&历史上低空风切变“罪行累累”&&&&飞行员把低空风切变视若“机场瘟神”，在历史上，低空风切变确实“罪行累累”。在民航发展的初期，由于条件的限制，人们无法获取空中风切变的实际有效数据，也无法了解风切变对飞行的具体危害。&&&&日，泛美航空759号班机坠毁于新奥尔良郊区肯纳，机上137名乘客和8名机组人员无一幸免，同时还造成机场上8人死亡和14人重伤。当年夏天，美国大气研究中心和芝加哥大学的近百名科学家在美国丹佛国际机场周围实施的一项名叫“联合机场天气研究计划”的科研活动，着重对严重影响飞机起飞和降落过程的下击暴流、阵风锋、风切变等天气现象进行探测研究。&&&&日，达美航空191号航班在达拉斯-沃斯堡国际机场因风切变失事，造成了机上130多人全部死亡的惨剧，此后，风切变对飞行的影响迅速成为了一项国际课题。&&&&2001年，美国航空公司587喷气式飞机在空中突然失速，冲进纽约一个居民区，造成265人死亡。&&&&日，联邦快递80号班机在日本成田国际机场降落时，因风切变坠毁，2名驾驶员遇难。&&&&在中国，低空风切变造成的事故也让人忧心。日，中国南方航空公司B757型B-2801号飞机在昆明机场着陆过程中，因遭遇低空风切变，导致飞机重着陆，飞机严重损坏，造成三等飞行事故。&&&&日，武汉航空公司Y7/B3479号飞机自恩施飞往汉口时，因遭遇雷雨天气，飞机在汉口机场第一次降落不成功，复飞拉升，于14时54分失去联系，16时左右发现该机在武汉市汉阳区永丰乡四台村附近坠毁，机组4人，乘客38人全部遇难。事后经过调查，事故原因与低空风切变关系极大。&&&&而据统计，从2007年1月至2009年12月，民航厦门气象部门共接到75起飞机遭遇低空风切变报告，其中50起为机载风切变设备告警，16起为轻度风切变，8起为中度风切变，1起为强风切变，总共造成14&个航班复飞。&&&&今年，北京地区原本春季多见的大风及低空风切变，在夏季频频现身，再加上雷雨前多发的低空风切变，首都机场自5月初至6月中，已出现超过25日次的低空风切变，造成大量航班的终止进近或复飞，严重影响了航班的正常与安全。
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　技术支持：解读飞机如何与风切变“过招”？
10:23:07&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;
来源：中国民航报
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？
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。
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。（东航西北分公司飞行部严立力）
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湘江是湖南境内最大的河流，也是湖南人民的母亲河。&#62;&#62;
十一届三中全会标志着中国共产党重新确立了马克思主义的思想路线、政治路线、组织路线，标志着中国共产党人在新的时代条件下的伟大觉醒，显示了中国共产党顺应时代潮流和人民愿望、勇敢开辟建设社会主义新道路的决心。&#62;&#62;扫扫二维码，随身浏览文档
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风对飞行的影响&#46;ppt
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