火山灰意识.doc

飞行运行讲解教案 运行环境火山灰意识 I. 引言由于火山灰对飞机构成极度危险性，应全力避免飞入火山灰云。经验表明，火山灰造成的损害可能发生在飞机表面、风挡和动力装置。飞机的通风、液压、电子和大气数据系统也可能被污染。尽管因吸入火山灰而导致的发动机动力部分损失或全部损失的事件并不是很多，但却是我们应重点关注的安全问题。曾经发生过所有发动机同时停车的情况，机组在执行了操作程序后，重新启动成功。本飞行运行讲解教案重点讲述火山灰对飞机的影响以及相关的操作指南，以防止遭遇火山灰云。II背景信息II.1 统计数据 太平洋地区是世界上火山最集中地地区之一，有100多座活火山（见图1）。 活火山在喷发后，其火山灰的高度可达FL300。根据记录，火山灰对飞机性能的影响可以达到火山灰源周围2400海里的范围，时间可持续到喷发后72小时。图1 太平洋地区的活火山在1980到2000年期间，有80多架飞机报告飞入过火山灰，其后果包括发动机磨损以及所有发动机失去动力。气象观察站（MWO）都曾针对其管辖区域发出了警告信息（火山灰SIGMET）。国际组织指定了9个火山灰咨询中心（VAAC）就火山灰云的位置和运动向MWO提供专家建议。图2 火山灰咨询中心的管辖区II.2 火山灰对飞机的影响 部件磨损 火山灰是极具摩擦性的颗粒，可能会损坏飞机的部件，特比是面向前方的外部零件以及发动机部件。它们由尖锐的岩石碎片组成，可以轻易地腐蚀塑料、金属、甚至玻璃件。 根据运行中发生的事件，我们发现，在遭遇火山灰后，飞机会遭受严重的损伤。在某些情况下，由于遭受沙粒的冲击，所有以下部件都进行了拆换： 风挡； 前客舱侧窗； 航行和着陆灯灯罩； 机翼、安定面和垂尾前缘； 发动机前整流罩和反推； 所有的空速管和静压口。发动机的性能衰减由于吸入火山灰导致运动部件腐蚀或油嘴部分或完全堵塞，可能导致发动机性能衰减。火山灰中包含的颗粒，其熔点低于发动机内部的温度。在空中，若这些颗粒不能立即通过发动机，则会熔化。在通过涡轮时，这些熔化的物质快速冷却，粘在涡轮叶片上，并干扰高压燃烧气体的流动。在最严重的情况下，气流紊流可能导致发动机喘振。 引气、大气数据和电子系统污染 火山灰由很细的颗粒组成（可以小到1微米），它们能够轻易地穿过所有的密封圈（除非密封得特别紧）。它们可能携带高静电荷，使它们很难从电子部件上清除掉。 火山灰容易吸收水份，造成电弧、短路以及电子部件的瞬间故障。熔化的物质将在涡轮上冷却并沉积在涡轮叶片上。若使用高推力，玻璃颗粒将在燃烧室内熔化。具有摩擦性的颗粒会腐蚀压气机叶片边缘，降低压气机的性能。图3 火山灰对发动机的影响 密集的火山灰沉积物会堵塞引气系统过滤器，可能导致完全失去引气，从而失去客舱增压。皮托管和静压系统也可能被灰尘堵塞。III 涉及遭遇火山灰的因素 以下因素涉及空中火山灰探测以及遭遇火山灰后的后果。III.1 探测 由于机载气象雷达无法探测到火山灰云（见飞行运行讲解教案气象雷达的最佳使用），在夜间和仪表天气条件下，更容易遭遇火山灰。 机组或许不能发现低浓度的火山灰。 根据以下现象，可以判断遭遇了火山灰： 类似电气冒烟的辛辣气味； 发动机快速出现问题； 圣.埃尔魔之火； 发动机进气口处出现亮白色或橙色的闪光； 驾驶舱中有灰尘或灰尘的气味； 外部黑暗； 空速波动； 着陆灯投射出尖锐、明显的阴影。III.2 后果 刚刚喷发（数小时内）的火山灰云所包含的火山灰的浓度可以导致发动机在1分钟内完全失去动力。 由于发动机内部的温度可能超过火山灰中玻璃物质的熔点，当发动机以高设定值工作时，更容易在涡轮室形成堆积物。 运行经验表明，即使是低浓度的火山灰，也会导致严重的损伤。IV 预防策略和操作建议 针对遭遇火山灰的风险，应制定预防策略和防线。IV .1 飞行机组意识 可以使用以下通讯链来获取及时更新的关于火山喷发的信息： 火山观测职能 火山观测职能包括收集、编辑、处理和更新那些可能影响公司运行的火山的活动情况。 这个职能可以根据情况分配给以下部门： 飞行运行部门； 飞行安全办公室。为了评估火山对公司航路的威胁，可以使用以下信息源和通讯链： 由航空运输服务机构提供的NOTAM； 由气象观测站、机场办公室和地区预报中心提供的SIGMET； 由现场航空当局提供的额外信息，例如，与火山灰云观测和发展趋势预测相关的数据和地图； 国际组织，如：ICAO，IATA，IFALPA； 航空公司间的协议； 公司外站。火山观测职能向所有的运行部门（飞行运行、签派、外站等）提供综合的更新的信息，包括： 活火山和危险地区地图； 放行前区域讲解和航路预报中应包括的相关数据； 航路信息更新的特定程序（例如：HF公司频率、ACARS、航路FIS和ATC）。飞行机组航前讲解和文件所有飞行机组，在有可能飞过受火山活动影响的区域时，都应被提供以下信息和文件：从系统角度看： 活火山和危险地区的地图； ICAO活火山活动特殊航空报告表（VAR型）。从当前火山喷发的情况看： 最新有效地NOTAM； 最新有效地SIGMET； 反应观测到的火山灰云的位置、发展和轨迹预测的数据； 对于选定的飞行高度层的上风方向的分析和预测； 卫星云图。航路信息更新火山喷发活动的特点通常是间隔几个小时就会有数次喷发。为了使遭遇火山灰的可能性最小化，在航路中更新航前讲解的信息是至关重要的。可以使用以下通讯链来获取及时更新的关于火山喷发活动的信息： 公司的飞行观察频率； ACARS； VOLMET广播（SIGMET）； 飞行信息服务（SIGMET）。应请求获得以下方面的信息： 新喷发通知； 火山灰云的位置、高度、扩展和预报轨迹； 空域限制通知（航路关闭、启动应急航路）。飞行机组培训为了让机组具备火山灰威胁的意识，应该在初始训练和复训中强调以下方面： 正如了解其他天气系统一样，了解火山灰和火山灰云以及它们对喷气机运行的威胁； 强调以下公布的程序：火山灰云规避、遭遇火山灰的识别以及遭遇火山灰后的改出； 在模拟机训练时，突出所有发动机熄火的联系，了解发动机在吸入火山灰后，再次启动加速缓慢的特性； 强调了解其他飞机的空中报告以及使用ICAO的活火山活动特殊航空报告表（VAR型）。IV .2 操作建议 各机型制造厂家在其文件中都公布了飞行机组操作程序。尽管如此，以下操作仍然被认为是遭遇火山灰时的典型操作建议。 在地面 若有可能，应避免运行到被火山灰污染的机场。若无法避免，则应采取以下操作建议和程序： 只要计划在被火山灰污染的机场停留，就应罩好发动机进气口罩以及堵盖。 在离场前将飞机清洁干净 火山灰层可能污染润滑部件，进入密封圈或进入发动机气道、空调系统、大气数据探头以及其他飞机油空。 对发动机进行冷转 起动发动机前，以最大转速冷转2分钟进行通风。 禁止使用雨刮器清除灰尘。 限制在地面使用APU来起动发动机。 禁止使用APU作为空调和供电。若可能，使用外部起源来起动发动机。 滑行时保持引气活门关闭。 以最小推力滑行 柔和加油门至飞机开始移动即可。避免急转弯或高速转弯。最后使用所有发动机滑行，这样可以是每台发动机的推力最小。 在开始起飞滑跑前，让灰尘落到地上。 若可能，使用滑跑起飞技术。 在进行起飞性能计算时，将跑道看作是湿跑道（对于干灰）或被融雪污染的跑道（对于湿灰）。 由于跑道上的灰层，刹车性能会降级。在空中若在空中收到火山喷发的报告，应避免进入受影响的区域，尽量处于火山灰的上风位置，典型情况下应该在喷发的火山上风20海里。若不可避免进入火山灰，应执行以下建议： 作180度转弯 飞行员应尽快退出火山灰云。通常情况下，180度的转弯可以最快退出，因为火山灰云可能延绵数百海里。 减小推力 大推力将增加玻璃颗粒熔化以及火山灰堆积在涡轮舱的风险。因此，应在条件许可的情况下减小推力。 戴上机组氧气面罩（100%）。 报告ATC 只要发现火山活动或者遭遇火山灰，应立即用无线电报告ATC或填写ICAO的活火山活动特殊航空报告表（VAR型）。 增加引气需求（机翼和发动机防冰开）。 增加引气需求是为了增加发动机燃烧室中的油/气混合比，降低发动机熄火的概率。 起动APU 若发动机熄火，APU发电机可以为电网供电。 监控发动机参数和空速指示。 机组应该知道，火山灰可能导致空速指示不可靠。V 要点总结 关注以下要点是非常重要的： 当机组有可能运行到受火山灰影响的区域时，航空公司应提供详尽的信息； 航路飞行时，机组应要求更新航前的信息； 发现火山活动或遭遇火山灰时，应立即报告ATC； 若不可避免遭遇火山灰，飞行机组应立即执行飞机制造厂家提供的操作建议。VI 相关的飞行运行讲解教案 以下飞行运行讲解教案可以对以上信息进行补充： 气象雷达的最佳使用VII 规章参考 ICAO DOC 9766 国际航路火山灰观测（IAVW）操作程序和联系清单（第2版） ICAO PANS ATM（DOC 4444）附录I -活火山活动特殊航空报告表（VAR型）。VIII 空客参考 A300/A310/A300-600飞行机组操作手册(FCOM)通告 火山灰提示 A300/A310/A300-600飞行机组