风场环境对大型飞机飞行安全的影响分析

...wd......wd......wd...风场环境对大型飞机飞行安全的影响分析2014年目录1绪论11.1课题背景及目的11.2国内外研究情况11.3论文构成及主要内容32影响飞行安全的风场环境42.1低空风切变42.1.1低空风切变的定义42.1.2低空风切变的强度52.1.3产生低空风切变的天气条件72.2下击暴流72.3垂直突风82.4小结93风场对飞行安全的影响分析103.1低空风切变对飞行安全影响及预防措施103.1.1低空风切变对飞行安全影响103.1.2低空风切变的预防措施113.2下击暴流对飞行安全的影响及预防措施113.2.1下击暴流对飞行安全的影响113.2.2下击暴流预防措施133.3垂直突风对飞行安全的影响及预防措施143.4小结154国内外飞行事故分析164.1国内外飞行状况164.1.1国内飞行事故164.1.2国外飞行情况174.2飞行事故174.2.1达美航空191号班机空难184.2.2美国航空587号班机空难194.2.3武汉622空难214.3本章小结235飞行体会及危险风场的躲避245.1飞行体会245.2危险风场的躲避24结论26参考文献27致谢281绪论1.1课题背景及目的风场与飞机飞行密切相关，对飞机的起飞、降落、巡航飞行等有较大的影响，直接关系到飞机飞行安全。例如，逆风起飞和降落时可以缩短飞机滑行距离，而顺风则延长滑行距离。在出现大阵风和大侧风时，飞机就难以起降。例如，2014年2月19日，一架英国B767航班客机在凌冽的大风中着陆时，由于风速高达64km/h，受横风影响，重达120吨的飞机的机翼在大风中上下摇摆，如图1所示，飞行员似乎强制飞机以直线降落，最后，飞机在触地后由于右侧起落架超负荷受力飞机偏离跑道，并在地面上屡次弹跳后才在飞行员高超的驾驶技术下安全降落。图1英国B767客机大风中降落情景在各类风场中，对飞行造成严重威胁的有低空风切变、下击暴流、垂直突风。飞机在起降时，低空风切变严重威胁飞行安全的。现有资料说明，在1970年至1985年期间，因低空风切边导致了不少于28起的飞机飞行事故，其中降落时飞行事故有22起，起飞时有6起。此外，飞机在飞过下击暴流时，一般会先遭遇强逆风，而后再遭遇强顺风，从而导致按预定航迹飞行的飞机急剧下降并失速，造成严重飞行事故。风场环境可以造成大型飞机的失速、偏离跑道、急剧颠簸等情况的发生，甚至可以诱导飞行事故的发生。本文将以1985年8月2日“达美航空191号班机空难〞、“美国航空587号班机空难〞、“武汉622空难〞等为例子，来阐述风场对于飞行安全的重要影响、各种风场的危害程度分析、提前预测各风场出现位置以及遇见危害严重风场时候的操作，研究怎样去有效防止或者脱离低空风切变、下击暴流、垂直突风方法。结合自身飞行经历，对飞机飞行风场环境及其可能造成的危害、正确处置方法等进展深入的理解，以期实现尽可能确保飞机飞行安全的这一目标，具有重要的实际意义。1.2国内外研究现状1.3论文构成及主要内容本论文共分为五个局部：第一大局部。第二部第三2影响飞行安全的风场环境在影响飞行安全的气象因素中，低空风切变、下击暴流、垂直突风是三种最常见危害飞行安全的风场，首先对低空风切变、下击暴流、垂直突风三种风场的形成进展分析其对飞行安全的危害。2.1低空风切变2.1.1低空风切变的定义风切变，即风的变化，是指空间任意两点之间风向和风速随位置和时间不同而突然变化。低空风切变是指发生离地高度在600m以下的风切变。按照低空风切变的物理原因，低空风切变可分成峰面风切变，与地面强风有关的风切变以及与对流风暴有关的风切变。对流风暴形成的风切变对空中交通危害最大，表现为对流形式的下冲气流。根据飞机的运动相对于风矢量之间的各种不同情况，把风切变分为四种形式〔如图2风切变分类所示〕：〔1〕顺风切变指飞机在起飞、着陆过程中，水平风的变量对飞机来说是顺风。例如，飞机由逆风区进入顺风区，由大逆风区进入小逆风区，由小顺风区进入大顺风区。顺风切变使飞机空速减小，升力下降，飞机下沉，危害较大。〔2〕逆风切变指的是水平风的变量对飞机来说是逆风。例如飞机由小逆风区进入大逆风区，由顺风区进入逆风区，由大顺风区进入小顺风区等，都是逆风切变。逆风切变使飞机空速突然增大，外力也增大，飞机抬升，危害相对要小。〔3〕侧风切变指的是飞机从一种侧风或无侧风状态进入另一种明显不同的侧风状态，它使飞机发生侧滑、滚转或偏转。〔4〕垂直风切变指的是飞机从无明显的升降气流区进入强烈的升降气流区域的情形，特别是强烈的下降气流，往往有很强的猝发性，强度很大，使飞机突然下沉，危害很大。对起飞、着陆构成严重威胁的是雷暴云下的下冲气流，在下冲气流强度较大时形成下击暴流。下冲气流中不仅有明显的垂直风切变，还有强烈的水平风切变，常出现严重事故。图2风切变分类2.1.2低空风切变的强度低空风切变的强度标准，涉及的因素很多，它同气象条件，飞机性能以及飞行员的技术水平等有关。但是，以对飞行的危害程度作为出发点来进展强度分类，则是较为一致的。目前的标准有以下三种：〔1〕水平风的垂直切变强度标准根据国际民航组织所建议采用的水平风的垂直切变强度标准，如表1所示。这里的空气层垂直厚度取30米，用于计算的风资料取2分钟左右的平均值，一般认为0.1%〔1米/秒〕以上的垂直切变就会对喷气式运输机带来威胁。表1水平风的垂直切变强度标准强度等级米/秒/30米米/秒轻度0-20-0.07中度2.1-40.08-0.13强烈4.1-60.14-0.20严重〉6〉0.202.1.3产生低空风切变的天气条件。2.2下击暴流2.3垂直突风图4垂直突风一般来说，突风的风速，要比平均风速大50%，甚至更高。平均风速愈大，地外表愈粗糙，突风风速超过平均风速的百分率就越大。一次突风到达最大风速后，约过l一2秒钟，风速就会小于平均风速的一半，然后再出现另一次最大风速。这样，地面上所吹的风就是一阵阵的了。2.4小结通过对于典型风场低空风切变、下击暴流、垂直突风的形成和危害进展逐个研究分析。详尽的描述了各风场的特点，并分析了其对于飞行安全的危害，同时对影响起飞安全的客观条件有了根本的认识。3风场对飞行安全的影响分析由于人类的飞行活动是在地球大气中进展的，所以大气中的天气现象和大气本身对飞行活动有着密不可分的关系，低空风切变、下击暴流、垂直突风对飞行安全威协很大，轻则造成伤人损机，重则造成机毁人亡。据国际民航组织资料分析，1979~1989年,每3起飞机失事中就有一起是由于气象原因所致或直接与气象原因有关，因此，研究天气对飞行的影响，保障飞行安全，历来是航空界重要课题。3.1低空风切变对飞行安全影响及预防措施3.1.1低空风切变对飞行安全影响坚决拒绝进场飞行。假设在飞行中，应及时避开此类天气，或者进展备降，以保飞行安全。3.2下击暴流对飞行安全的影响及预防措施3.2.1下击暴流对飞行安全的影响图5下击暴流强烈的下击暴流一般在雷暴云中存在着，当它冲泻到低空时，在近地面会形成大于18m/s的外流即为下击暴流。强烈的下沉气流的底部区域是飞行的危险区域。当处于下击暴流的影响下时，飞机首先遭遇正在增强的逆风；当穿越下沉气流底部时，逆风消失，变成顺风，造成空速迅速损失，飞机性能严重下降。。3.2.2下击暴流预防措施候做到以上几点，就可以很