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遇到低空风切变直升机飞行员应如何飞行?

发布: 湖南通联 发布时间:2017/6/1 0:00:00

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。

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。

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。

顺风切变对着陆的影响

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

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

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

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

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。