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                    飛機機組應對顛簸區飛行的對策研究

                    來源:民航資源網 作者:李懷遠 2015-03-19 17:31:58 我來說兩句(0)

                    專業分類飛行 文章編號】2-2015-0103

                      

                      空氣湍流對飛機飛行的影響就好像是凹凸不平的路面對汽車行駛的影響,會令飛機發生上下左右震動和搖晃,出現局部震顫和顛頓的情況,這就是飛機顛簸。在長時間顛簸影響下,飛機內部零配件會發生松動從而影響其內部應力,嚴重的情況下會令飛機發生局部變形或者損害。另外,飛機顛簸還會影響飛機的飛行狀態,例如對飛行高度、姿勢和速度都會產生一定影響,這就為飛行員帶來了更多操控難度和挑戰,如果不正確處理好飛機顛簸問題,飛機會失去有效控制發生重大事故。另外,飛機顛簸不僅會影響飛機運行狀態,還會引發機內乘客的恐慌心理,影響安全管理。最近幾年來,國內外已發生多次因飛機顛簸導致飛行事故的問題,因此如何正確處理飛機顛簸問題是一個十分值得研究的課題。本文選取A319/320系列飛機作為分析對象,對其飛行顛簸問題進行深入分析。

                      一、加強天氣氣候條件預警預防顛簸

                      1、云中顛簸

                      在不同氣壓和溫度影響下,云層內部氣流環境十分復雜多變,特別是在上層部位,這里有十分明顯的云滴蒸發現象,因此會加劇飛機顛簸。一般來說,飛機在層狀云中發生顛簸概率最高,發生幾率約在40%左右,而強陣風往往與濃積云、積雨云相伴相隨。為了預防飛行事故,飛行員必須要避免飛機直接穿過濃積云和積雨云。

                      2、急流顛簸

                      在急流軸冷空氣兩側,風的上下方向切邊更大,這會導致飛機發生劇烈顛簸,一般這種空氣環境下飛機發生顛簸幾率超過40%,因此飛行員要注意避免這類復雜氣候環境。

                      3、晴空顛簸

                      所謂晴空湍流,是指在在六千米以上的高空云層中,在不穩定風上下切變作用下誘發的不同大小的湍渦,如果飛機與這些湍渦接觸,會因為外部空氣受力不均發生劇烈顛簸。一般來說,在中緯高空云層中湍渦發生概率是10%,低緯發生概率約為15%-20%,中低程度的顛簸發生概率為95%,高強顛簸湍渦發生概率約5%。

                      二、飛機機組應對顛簸區飛行的對策和措施

                      1、繞開嚴重顛簸飛行區

                      亂流是引起飛機顛簸的重要原因,飛機在亂流區飛行必然會出現相應程度的顛簸情況。一般來說,可以將亂流分為以下幾種情況:動力亂流顛簸、熱力亂流顛簸、晴空亂流顛簸和飛機尾流顛簸。在中高緯大陸高空中比較容易遇到動力亂流顛簸,一般出現在1000-2000米高空中;熱力亂流顛簸主要發生在低緯地區高空,在對流層中層中比較常見;晴空亂流顛簸主要在對流層頂端和平流層區域出現;飛機起飛離地后會產生飛機尾流顛簸,在飛機著陸后消失。在不同大氣環境中都會發生因亂流引起的飛機顛簸。有學者研究發現,飛機在急流區、渦流、切邊線以及鋒面中飛行都會發生顛簸。要有效消除顛簸對飛機的影響,首先要事先預判天氣氣候環境。因此,飛行員在起飛前要做好氣象資料分析工作,根據氣象環境資料分析顛簸區分布情況,并制定合理飛行路線繞開這類區域;在飛行過程中,要及時更新天氣預報,與地面管制保持即時溝通,同時充分利用氣象雷達探測前方航線天氣情況,以靈活調整飛行高度和路線,有效避開嚴重顛簸區域。

                      2、穿越顛簸

                      (1)自動駕駛

                      如果飛機遭遇中度顛簸,飛行員要保持AP(自動駕駛)和A/THR(自動推力)接通,同時,手腳要放在桿、舵、推力桿上,以防止自動設備突然脫開。如果發生嚴重顛簸,則要保持AP接通。推力桿調制到顛簸N1(如下圖),再斷開A/THR。這樣做的主要原因是:①自動駕駛不能完全操控升降舵操縱系統,有時需要借助水平安定作為輔助支持。因此,在自動駕駛模式下,飛機有可能完全失去配平。如果啟用“高度保持”模式,頻繁操作會增加飛機姿態變化次數從而加劇顛簸。在“人工”模式下,配平活動頻率相對較低,嚴重性也較小。②在啟動自動駕駛模式后,在AP接通情況下,空客飛機飛行員稍微對駕駛桿施力,飛機就會斷開AP,這就產生過度配平問題。③如果在不正確的時機選擇斷開自動駕駛模式,飛機姿態會發生急劇變化,飛行員無法有效控制。因此,在中低度顛簸飛行狀態下,自動駕駛能夠有效預防,但是在嚴重顛簸狀態下不可貿然采用。

                      (2)人工飛行

                      如果需要在飛機出現顛簸狀態下采取人工操控措施,例如在起飛過程中控制系統會自動斷開自動駕駛模式,這時候要人工操控,要注意以下三個方面:首先,嚴禁采用雙側桿輸入,最理想選擇是采用操控按鈕,以避免PNF自動參與到操縱過程中來。其次,空客飛機本身具有良好的操縱性能,可以有效應對顛簸狀態,即使在沒有或者很少側桿操縱量輸入的情況下,飛機同樣能夠保持良好飛行狀態;人工操縱要保證協調流暢,保證飛機姿態穩定,要盡量避免采用粗猛側桿輸入,允許飛機高度和速度正常變化,避免追蹤速度和高度導致飛機發生劇烈震動。最后,如果在高速保護模式下進行人工操作,飛行員必須要記住要點,那就是除了操控之外,飛機自身控制系統還會對飛機發出一個最大為1.75g的上仰指令,若人工指令和飛機自動指令疊加在一起,可能會導致飛機荷載在短時間內大幅加重,同時還可能導致自動啟動迎角保護功能。為了有效避免這種情況發生,飛行員必要采用柔和、協調的操縱動作。

                      (3)襟翼

                      在發生嚴重顛簸情況下,要盡量保證飛機調整到最佳飛行狀態和速度,這樣可以有效避免飛機發生失速和結構變形。如果在起飛過程中發生強顛簸,飛行員要在達到目標速度+20kt(最大限制到VFE-5)后再收襟翼;飛機在著陸過程中,選擇全形態或者形態3模式,后者可以輸出更多能量和降低阻力。飛機收起襟翼后,可以承受更高級別的陣風。在飛躍顛簸區時,收起襟翼并選擇一個結構安全速度,可以有效避免發生失速,比襟翼放下時任何標定速度效果都要好。因此,在發生嚴重顛簸過程中,最佳選擇是在收起襟翼的情況下,采用推薦的飛行速度可以有效避免結構變形和失速(如下圖)。例如:在20000英尺以下高度以及著陸重量適中的情況下,如果飛機保持光潔形態狀態,可以將飛機速度控制在250海里。這樣可以保證在遇到嚴重顛簸時有充足的裕量避免失速。在顛簸區飛行時,如有必要,延遲放襟翼時機。如果前方空域存在嚴重顛簸,比較穩妥的方法是避讓飛行或就近選擇到其他機場著陸。(李懷遠/文)

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                    延伸閱讀:飛機顛簸
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