通航机场筹建咨询服务
当前位置:新闻>>直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

通航产业网 2016年11月17日 浏览: 评论   收藏

摘要:低空风切变是指近地面600米高度以下大气层内的水平或垂直方向一定距离上存在的风向和风速急剧变化的现象。尽管在空间任何高度上都可能产生风切变,但对飞行威胁最大的是发生在近地面层的低空风切变。

  低空风切变是指近地面600米高度以下大气层内的水平或垂直方向一定距离上存在的风向和风速急剧变化的现象。尽管在空间任何高度上都可能产生风切变,但对飞行威胁最大的是发生在近地面层的低空风切变。低空风切变往往时间短、尺度小、强度大、发生突然,准确的探测和预报存在一定困难,所以在飞行中尽量避开它。

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:低空风切变的分类。图/微信“鹏程翔安”

  低空风切变的分类

  按照风场的空间结构,风切变可以分为三类,即:

  1、水平风的垂直切变

  在垂直方向上,30m距离内两点之间的水平风速和(或)风向的改变。

  2、水平风的水平切变

  在水平方向上两点之间的水平风速和(或)风向的改变。

  3、垂直风的切变

  指上升或下降气流在水平方向上两点之间的改变。

  低空风切变的表现形式

  根据直升机起飞或着陆时相对于风矢量之间的运动的不同,可以把风切变分为四种:

  1、顺风切变

  指直升机在起飞或着陆过程中,水平风的变量对直升机来说是顺风。由于顺风切变容易使直升机空速减小,升力下降,直升机下沉,所以危害较大。

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:顺风切变。图/微信“鹏程翔安”

  直升机顺风切变的三种常见情形:

  a、由逆风区进入顺风区;

  b、由大逆风区进入小逆风区或无风区;

  c、由小顺风区进入大顺风区。

  2、逆风切变

  指直升机在起飞或着陆过程中,水平风的变量对直升机来说是逆风。逆风切变使直升机的空速突然增大,升力也增大,直升机抬升,危害相对较轻。但如果逆风切变的高度低、强度大或飞行员修正不及时,也会使直升机滑跑起落时冲出跑道或悬停起落时飞越预定起降块。

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:逆风切变。图/微信“鹏程翔安”

  直升机逆风切变的三种常见情形:

  a、由小逆风区进入大逆风区;

  b、由顺风区进入逆风区;

  c、由大顺风区进入小顺风区。

  3、侧风切变

  指直升机从一种侧风或无侧风进入另一种明显不同的侧风。分为左侧风和右侧风。侧风切变会使直升机发生侧滑、滚转或偏转等。

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:侧风切变。图/微信“鹏程翔安”

  4、垂直风的切变

  指直升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,往往具有猝发性,可以使直升机突然下沉,危害很大。

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:垂直风切变。图/微信“鹏程翔安”

  顺风切变对着陆的影响

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:顺风切变对着陆的影响。图/微信“鹏程翔安”

  直升机着陆时遭遇顺风切变,指示空速迅速降低,升力明显减小,掉高度。根据顺风切变发生高度的不同,对直升机着陆的影响可能有以下三种:

  1、如果顺风切变发生的高度较高,当直升机下滑进入风切变层后,飞行员只要及时增大空速,并减小下滑角,就可以接近正常的下滑线。如果直升机超过了正常下滑线,可以增大下滑角,并减少多余空速,沿正常下滑线下滑,完成着陆;

  2、如果顺风切变发生的高度较低,飞行员可能在采取增大空速,并减小下滑角的修正动作后,来不及做后续的修正动作,滑跑着陆时直升机可能会以较大的地速接地,导致滑跑距离增长,悬停着陆时可能会飞越预定起降块;

  3、如果顺风切变发生的高度更低,飞行员可能来不及修正,直升机就可能会提前接地,造成飞行事故。

  逆风切变对着陆的影响

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:逆风切变对着陆的影响。图/微信“鹏程翔安”

  直升机着陆时遭遇逆风切变,指示空速迅速增大、升力明显增加,直升机被抬升,脱离正常下滑线,根据逆风切变发生高度的不同,对直升机着陆的影响也可能有以下三种:

  1、如果逆风切变发生的高度较高,飞行员可及时利用侧滑或间歇蹬舵的方法来增大阻力,使直升机空速迅速减小,并下降到预定下滑线之下,然后再回到正常下滑线下滑,完成着陆;

  2、如果逆风切变发生的高度较低,飞行员修正过量,使直升机下降到下滑线的以下,来不及做后续修正动作,直升机可能会提前接地;

  3、如果逆风切变发生的高度更低,飞行员往往来不及修正,滑跑着陆时会使直升机着陆速度过大,滑跑距离增加,悬停着陆时会使直升机飞越预定块。

  侧风切变对着陆的影响

  直升机在着陆下滑时遇到侧风切变,会产生侧滑、带坡度,使直升机偏离预定下滑着陆方向,飞行员必须及时修正。如果侧风切变发生的高度较低,飞行员可能来不及修正,直升机可能会带坡度和偏转角接地,严重时造成事故。

  垂直风切变对着陆的影响

  垂直风切变对直升机着陆的影响主要是对高度、空速、俯仰姿态和杆力的影响,尤其是在直升机着陆过程中进入强下降气流时危害极大,例如当直升机在雷暴云下面着陆时常常会遇到严重的下降气流,并可能发生严重飞行事故。

  低空风切变对起飞的影响与此类似这里不再赘述。

  产生低空风切变的条件

  低空风切变是在一定的天气和环境条件下形成的。一般说来容易产生较强的低空风切变的情况主要有以下几种:

  1、雷暴

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:雷暴。图/微信“鹏程翔安”

  雷暴的下降气流在不同区域可能会造成两种不同的低空风切变。一种是发生在雷暴单体下面,由下击暴流造成,这种风切变范围小、寿命短但是强度大。另一种是雷雨中的下冲气流到达地面后,形成强烈的冷性气流向四处传播,有时可到达离雷暴云20km以外的地方。相比第一种低空风切变,这种低空风切变由于没有其它明显可见的天气现象,飞行员往往不易发现,所以对飞行的威胁也相对较大。

  2、锋面

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:锋面。图/微信“鹏程翔安”

  锋面是产生风切变最多的气象条件。通常锋两侧气象要素有很大的差异,因此当直升机穿过锋面时,将碰到突然的风速和风向变化。一般说来,在锋两侧温差大(≥5℃)和(或)移动速度快(≥55km/h)的锋面附近,都会产生较强的风切变。

  冷锋移经机场时,低空风切变伴随锋面一起或稍后出现。因为冷锋移动速度相对较快,所以这时风切变常常持续时间较短,但强冷锋及强冷锋后大风区内的低空风切变往往比较严重。

  相反与暖锋相伴随的低空风切变,由于暖锋移动较慢,所以在机场上空持续时间相对较长,同时也可能出现在距锋较远的地方。

  3、辐射逆温型的低空急流

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:辐射逆温型的低空急流。图/微信“鹏程翔安”

  当晴夜产生强辐射逆温时,在逆温层顶附近常有低空急流,高度一般为几百米,有时可能在100m以下有时也称为夜间急流。逆温层阻挡了风速向下的动量传递,使地面风很弱,而且风向多变,这样就在地面附近与上层气流之间形成了较大的风切变。从总体上说,这种风切变强度比雷暴或锋面的风切变要小得多,而且比较有规律,一般秋冬两个季节较多。低空急流往往在日落以后开始形成,日出之前达最强,日出后随逆温层的解体而消失,因此会对夜间和拂晓时分的飞行活动有一定的影响。

  4、地形和地物

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:地形和地物的影响。图/微信“鹏程翔安”

  当起降场地周围山脉较多或地形地物复杂时,常有由于局地地形环境条件产生的低空风切变。在山地波存在的情况下,山脊的背风一侧常有冷空气滞留在平地上,若起降场地正处在这种停滞的空气中,当直升机从上面穿入这种停滞的空气时,就会遇到严重的低空风切变。处于盆地的起降场地,如果加上低空逆温层的作用,就更容易产生水平风的垂直切变;如果起降场地一侧靠山,另一侧地势开阔,在某种盛行风情况下,可以产生明显的水平风的水平切变。

  当阵风风速比其平均值增减5m/s以上时,或大风吹过跑道附近的高大建筑物时,就会产生局地性风切变。

  判断低空风切变的方法

  1、目视判别方法

  通过目视观察低空风切变来临的征兆,是目前常用的一种判别方法。

  a、雷暴冷性外流气流和风沙形成的沙暴堤

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:雷暴冷性外流气流和风沙形成的沙暴堤。图/微信“鹏程翔安”

  雷暴冷性外流气流前缘的强劲气流会把地面的尘土吹起相当的高度,并随气流移动。它能显现出外流气流的范围和高度,一般其高度越高,强度愈大。如果见到这种沙暴堤出现就应高度警惕,立即采取措施,因为紧跟在沙暴堤之后就是强烈的风切变;

  b、滚轴状云

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:滚轴状云。图/微信“鹏程翔安”

  在雷暴型和强冷锋型的风切变中,强的冷性外流往往有明显的涡旋运动结构,并伴有低空滚轴状云。从远处看犹如贴地滚滚而来的一堵云墙,其颜色多为乌黑灰暗,伴有沙尘暴时多为黄褐色。云底高一般在几百米以下,这种云的出现,预示着强烈的地面风和低空风切变的来临;

  c、强风吹倒树木和庄稼

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:强风吹倒树木和庄稼。图/微信“鹏程翔安”

  强风或下击暴流所吹倒的成片树林和庄稼,其倒伏方向会呈现出气流的流动状况;

  d、雷暴云体下的雨幡

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:雷暴云体下的雨幡。图/微信“鹏程翔安”

  雷暴云体下的雨幡是有强烈下降气流的重要征兆。一般而言雨幡下垂高度越低,个体形状越大,色泽越暗,预示着风切变和下击暴流也越强。由于雨幡四周1~2km内的风场都比较复杂,常有强的风切变,所以一旦遇到雨幡,不仅不能穿越它,而且要与它保持一定的距离。

  2、座舱仪表判别法

  在正常的起飞和着陆过程中,驾驶舱各种仪表示度有一定的变化范围。直升机一旦遭遇风切变,首先会反映到座舱仪表上,使仪表出现异常指示。

直升机飞行员必读—如何应对低空风切变?

  图:座舱仪表。图/微信“鹏程翔安”

  a、空速表

  空速表是直升机遇到风切变时反映最灵敏的仪表之一,直升机遭遇风切变时空速表指示一般都会发生急剧变化。所以,一旦出现这种异常指示,即应警惕风切变的危害。

  b、高度表

  高度表指示的正常下滑高度是直升机进近着陆的重要依据。如果直升机在下滑过程中高度表指示出现异常,大幅度偏离正常高度值时,必须立即采取措施,及时拉起。当然也应注意到遭遇微下击暴流时,会出现因遇强风而短暂地使直升机高于正常下滑高度的现象,紧接着就会发生危险的掉高度。所以,不要做出错误的判断。

  c、升降速率表

  升降速率表与高度表的关系密切,在遭遇风切变时反映很明显。如果见到升降速率表指示异常,特别是下沉速率明显加大时,必须充分注意。美国波音公司建议在下降速度短时内改变值达164m/min时,即认为遇到强风切变,飞行员应采取复飞等相应措施。

  d、俯仰角度指示

  俯仰角是直升机起飞、着陆时飞行员必须掌握的重要参数。例如,直升机起飞时俯角8°~10°,着陆时仰角3°~5°,在起落过程中通常控制该值保持基本不变。一旦遭遇风切变,俯仰角指示将迅速发生变化,变化越快、越大,则危害越大。

  避免遭遇低空风切变及遭遇时的处置

  1、首先要有思想准备。起飞前要认真仔细地了解和研究天气预报和天气实况报告,警惕在飞行中会遇到风切变及风切变可能出现的位置、高度以及强度等。起飞后,要注意收听地面的气象报告和其他的直升机机组关于风切变的报告,了解风切变的存在及其性质。避开严重风切变,对轻度风切变可借助操纵来修正来克服它。

  2、不要有意识地穿过严重风切变区或强下洗气流区。特别是在飞行高度低于离地高度200m或有一台发动机失效时,更应切记。

  3、要与雷暴云和大的降水区保持适当的距离。雷暴云的外冲气流有时可以超越雷暴前方20-30KM,直升机低空飞行时应远离雷暴云20-30km飞行,不要侥幸抢飞这一危险区域。在有强风切变时,不要冒险起飞、着陆。

  4、如果在最后着陆时刻遇到风切变,只要是难以改出,无法保证安全着陆,就应立即复飞。可以推迟着陆,等到风切变减弱或消失后着陆,或到备降场着陆。

  5、直升机遭遇风切变时,应立即将风切变出现的区域、高度、空速变化的大小等报告飞行管制部门,以避免其他直升机误入其中。(来源:微信“鹏程翔安”)

关键字: 直升机 
分享到:

评论内容

相关评论

刷新
关于我们 | 联系我们 | 招贤纳士 | 网站地图 Copyright 2014 ethcy.com All rights reserved 京ICP备14053064号 网站备案号:京公网安备11010502026466
在线客服 >>
李老师 1746871988 金老师 3230539724 咨询热线 010-64603813