空中顛簸應(yīng)對(duì)

黃正

摘 要：飛機(jī)飛行安全是大家日益關(guān)注的話題，文章對(duì)空中顛簸應(yīng)對(duì)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：空中 顛簸 應(yīng)對(duì)

中圖分類號(hào)：P407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-0-01

1 顛簸的形成

在大氣中存在空氣紊亂流動(dòng)的現(xiàn)象，大大小小的漩渦和不規(guī)則的波動(dòng)交織在一起，使得大氣中某一區(qū)域中任一點(diǎn)的風(fēng)向、風(fēng)速呈現(xiàn)隨機(jī)的變化。當(dāng)飛機(jī)在這樣的區(qū)域飛行時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生飛行顛簸。顛簸的強(qiáng)度會(huì)隨著這些漩渦和波動(dòng)的尺度和頻率的變化而不同。

2 顛簸對(duì)飛機(jī)的力學(xué)效應(yīng)

亂流漩渦對(duì)飛機(jī)的作用，在飛機(jī)上來(lái)看，就是一股方向不定、強(qiáng)弱不一的陣風(fēng)。我們可以將這種陣風(fēng)分解為垂直陣風(fēng)和水平陣風(fēng)來(lái)進(jìn)行討論：當(dāng)飛機(jī)在平飛中突然遇到向上的垂直陣風(fēng)時(shí)，相對(duì)氣流會(huì)下斜，飛機(jī)的迎角增加，升力增大，也就跟著風(fēng)向上升。同理，當(dāng)飛機(jī)突遇下降的垂直氣流時(shí)，也就跟著下降。由于亂流中垂直陣風(fēng)的大小方向變化不定，所以飛機(jī)會(huì)因升力不斷急劇改變而呈現(xiàn)忽升忽降的顛簸狀態(tài)。如果作用在左右機(jī)翼上的垂直陣風(fēng)的方向和大小不一致，那么飛機(jī)就會(huì)出現(xiàn)搖晃現(xiàn)象。如果作用的時(shí)間短促而頻繁，則還會(huì)使飛機(jī)產(chǎn)生抖動(dòng)。當(dāng)飛機(jī)在平飛中遇到水平陣風(fēng)時(shí)，會(huì)使相對(duì)氣流速度時(shí)大時(shí)小，飛機(jī)的空速和升力隨之發(fā)生不規(guī)則的變化，從而導(dǎo)致飛機(jī)出現(xiàn)上下拋擲、搖晃和擺頭等現(xiàn)象。雖然垂直陣風(fēng)和水平陣風(fēng)都會(huì)引起飛機(jī)顛簸，但它們的作用大小卻是不一樣的。計(jì)算表明，在垂直陣風(fēng)風(fēng)速和水平陣風(fēng)風(fēng)速大小相等的情況下，當(dāng)飛機(jī)的迎角為10度時(shí)，由垂直陣風(fēng)引起的升力增量約為水平陣風(fēng)的3倍；當(dāng)飛機(jī)的迎角為2度時(shí)，由垂直陣風(fēng)引起的升力增量約為水平陣風(fēng)的14倍。由此可見(jiàn)，垂直陣風(fēng)會(huì)比水平陣風(fēng)給飛機(jī)造成的顛簸要強(qiáng)得多，但需指出，只有當(dāng)垂直陣風(fēng)的水平范圍與飛機(jī)的尺度相當(dāng)或擾動(dòng)周期與飛機(jī)的自然振動(dòng)周期相近時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生顛簸。

3 嚴(yán)重顛簸對(duì)飛行的危害

嚴(yán)重顛簸會(huì)使飛行狀態(tài)和飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性能發(fā)生不規(guī)則的變化，從而失去穩(wěn)定性，會(huì)使部分儀表的指示誤差加大，甚至失常，這樣就不能保證飛機(jī)的正常飛行。嚴(yán)重顛簸時(shí)，飛機(jī)的高度變化頻繁，甚至可能急劇變化，如果飛機(jī)在繁華區(qū)域，就很可能導(dǎo)致撞機(jī)事故；嚴(yán)重顛簸引起的飛機(jī)載荷變化快，變化量大。如果在飛機(jī)快速飛行時(shí)，陣風(fēng)過(guò)載可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)結(jié)構(gòu)受力過(guò)大而變形、嚴(yán)重的可能會(huì)解體；嚴(yán)重顛簸會(huì)造成機(jī)組和旅客的緊張和疲勞，嚴(yán)重的還可能會(huì)導(dǎo)致客艙機(jī)組和乘客受傷。

3.1 顛簸中飛行的特點(diǎn)

3.1.1 共同特點(diǎn)

顛簸可分為四個(gè)級(jí)別：輕度顛簸僅會(huì)引起飛機(jī)輕度、間歇性地抖動(dòng)；中度顛簸雖會(huì)影響飛行狀態(tài)，但不會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)操縱困難；嚴(yán)重顛簸和極度嚴(yán)重顛簸均將會(huì)導(dǎo)致飛行狀態(tài)難以維持，甚至威脅飛行安全。在嚴(yán)重顛簸中飛行，飛機(jī)會(huì)劇烈抖動(dòng)，上下拋擲；飛機(jī)姿態(tài)不停變化；空速表和升降速度表指示不穩(wěn)定，甚至失真；高度無(wú)法維持，甚至出現(xiàn)大的偏差；飛機(jī)載荷忽大忽小，機(jī)上人員和物品出現(xiàn)失重和超重的現(xiàn)象；飛機(jī)操縱困難，人工的修正動(dòng)作往往滯后于飛機(jī)的姿態(tài)的變化，容易使飛機(jī)的擾動(dòng)更大。

3.1.2 空客飛機(jī)機(jī)型特點(diǎn)

在嚴(yán)重顛簸中飛行，空客飛機(jī)還具有以下特點(diǎn)。（1）飛機(jī)的正常操縱法則是一種帶有自動(dòng)配平和全飛行包線保護(hù)的載荷指令操縱法則。（2）飛機(jī)的機(jī)動(dòng)載荷釋放功能和顛簸阻尼功能可以在一定程度上減小飛機(jī)所承受的過(guò)載，保護(hù)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)。（3）自動(dòng)駕駛不會(huì)過(guò)度修正偏差，能有效防止誘發(fā)振蕩。（4）自動(dòng)推力的“軟方式”工作可以在一定程度上防止推力的頻繁改變，從而減小對(duì)飛機(jī)的擾動(dòng)。（5）以小速度飛行時(shí)容易觸發(fā)飛機(jī)的迎角保護(hù)，以大速度飛行時(shí)容易觸發(fā)高速保護(hù)，這兩種保護(hù)均會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)駕駛斷開(kāi)（如已接通）。

3.2 預(yù)防及應(yīng)對(duì)嚴(yán)重顛簸的操作要點(diǎn)

（1）在飛行前準(zhǔn)備階段，飛行機(jī)組要充分利用航行氣象資料，對(duì)航路、起降機(jī)場(chǎng)可能存在的顛簸氣象條件進(jìn)行分析，復(fù)習(xí)相關(guān)手冊(cè)中的顛簸處置程序及要求，做好處置預(yù)案。

（2）在直接準(zhǔn)備階段，飛行機(jī)組在同乘務(wù)組進(jìn)行協(xié)同時(shí)，除完成空防協(xié)同要求的內(nèi)容外，還應(yīng)根據(jù)已獲得的氣象資料向全體機(jī)組成員通報(bào)當(dāng)日所飛航線的基本情況、天氣、顛簸信息等內(nèi)容，協(xié)同空中可能出現(xiàn)顛簸情況時(shí)向乘務(wù)組預(yù)警的信號(hào)。

（3）在進(jìn)入已知的顛簸區(qū)域前，機(jī)組應(yīng)提前設(shè)置顛簸速度，必須固定所有松散設(shè)備，座椅、靠背位置以及空客飛機(jī)手枕的位置必須正確調(diào)整，腳應(yīng)離開(kāi)方向舵腳蹬，駕駛艙內(nèi)所有人員應(yīng)系好安全帶包括襠帶和肩帶，接通“系好安全帶”信號(hào)燈，按直接準(zhǔn)備時(shí)的協(xié)同措施提醒客艙乘務(wù)組；機(jī)組應(yīng)當(dāng)避免穿越已知的中度以上的顛簸區(qū)。

（4）飛行中遭遇突發(fā)顛簸時(shí)，應(yīng)根據(jù)天氣情況積極與空中交通管制部門協(xié)調(diào)，選擇另一高度層或以最短的路線穿越。

在RVSM空域飛行時(shí)，遭遇顛簸應(yīng)按照RVSM工作單要求，向管制員報(bào)告，如果是嚴(yán)重顛簸還應(yīng)及時(shí)報(bào)告“由于顛簸，不能保持RVSM”，通知管制員協(xié)調(diào)空域中的其他飛機(jī)，避免飛行沖突。

（5）遭遇顛簸時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照機(jī)型手冊(cè)的規(guī)定操縱飛機(jī)，根據(jù)不同機(jī)型提出如下操縱建議：

a） 空客機(jī)型

1）顛簸時(shí)，自動(dòng)駕駛接通的狀態(tài)下，左右座都不要手握側(cè)桿，避免嚴(yán)重顛簸時(shí)人為脫開(kāi)自動(dòng)駕駛；若自動(dòng)駕駛因顛簸被動(dòng)脫開(kāi)，因立即扶桿，但應(yīng)避免大的操縱輸入，及時(shí)重新接通自動(dòng)駕駛。

2）中度顛簸時(shí)，建議使用自動(dòng)駕駛儀并接通自動(dòng)推力，選擇顛簸速度。

3）嚴(yán)重顛簸時(shí)，保持使用自動(dòng)駕駛儀，出現(xiàn)過(guò)大的推力變化時(shí)，斷開(kāi)自動(dòng)推力，按照QRH，將油門桿設(shè)置到顛簸N1值。

4）、人工操縱飛機(jī)時(shí)，應(yīng)避免對(duì)抗顛簸、追逐高度或速度，應(yīng)保持姿態(tài)，允許高度變化，避免進(jìn)行過(guò)度的側(cè)桿輸入，避免疊加操縱。

b） B737機(jī)型

1）在飛行中遭遇輕到中度顛簸時(shí)，除非性能達(dá)不到要求，否則仍可接通自動(dòng)駕駛和自動(dòng)油門。當(dāng)遇到風(fēng)、氣溫變化和大的氣壓變化時(shí)，可能需要人工調(diào)整推力。

2）嚴(yán)重顛簸時(shí)，偏航阻尼器接通，脫開(kāi)自動(dòng)油門，自動(dòng)駕駛CWS方式。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)電門選擇飛行位，推力按需調(diào)定。

c） B757機(jī)型

1）在飛行中遭遇輕度到中度的顛簸時(shí)，自動(dòng)駕駛可以保持銜接，除非空速、高度或姿態(tài)偏離需要人工操縱。2）嚴(yán)重顛簸時(shí)，推薦增加抖振余度，下降至低于最佳高度4000英尺可獲得此余度。嚴(yán)重顛簸時(shí)應(yīng)脫開(kāi)自動(dòng)油門。嚴(yán)格執(zhí)行《運(yùn)行手冊(cè)》“系好安全帶”信號(hào)燈的使用要求，在離開(kāi)飛行關(guān)鍵階段且沒(méi)有顛簸時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉“系好安全帶”信號(hào)燈，使其真正起到應(yīng)有的警示作用。顛簸發(fā)生后，機(jī)組應(yīng)按照公司《運(yùn)行手冊(cè)》中第10.26.17項(xiàng)的規(guī)定，在第一時(shí)間將顛簸情況及時(shí)報(bào)告ATC。如果發(fā)生意外嚴(yán)重顛簸事件，應(yīng)按照《運(yùn)行手冊(cè)》中的第10.28.7項(xiàng)的要求及時(shí)向客艙了解客艙內(nèi)的安全情況，飛行結(jié)束后，機(jī)組應(yīng)按照規(guī)定填寫(xiě)飛機(jī)技術(shù)記錄本（TLB）。