低空風(fēng)切變對(duì)飛行的影響及對(duì)策-全文預(yù)覽
【正文】 切變從兩方面是氣動(dòng)升力變化：1）風(fēng)速沿航跡變化，對(duì)升力產(chǎn)生直接影響，并與空速變化的平方成比例。（如圖7） 風(fēng)切變能夠使空速和迎角兩者迅速發(fā)生變化，從而使氣動(dòng)力發(fā)生較大變化。并行于相對(duì)氣流方向的氣動(dòng)力叫做阻力，用X表示。下面就從飛行原理方面介紹一下對(duì)風(fēng)切變對(duì)飛行的影響。比如，當(dāng)飛機(jī)著陸時(shí)，下滑通道正好通過微下沖氣流，那么飛機(jī)會(huì)突然的非正常下降，偏離原有的下滑軌跡，有可能高度過低造成危險(xiǎn)。下面以危害性最大的微下沖氣流為例，它是以垂直風(fēng)切變?yōu)橹饕卣鞯木C合風(fēng)切變區(qū)。顯然，這時(shí)飛機(jī)要保持原有的升力，就必須增大推力，使飛機(jī)加速，如果飛機(jī)能在一瞬間就加到所需的速度，風(fēng)切變就不會(huì)造成影響，然而問題在于飛機(jī)改變速度需要時(shí)間，這個(gè)時(shí)間主要是：飛行員的反應(yīng)時(shí)間、發(fā)動(dòng)機(jī)增加(或降低)功率的時(shí)間、飛行員操縱飛機(jī)改變飛行狀態(tài)(增大或減小迎角、保持合適的升降速度等)的時(shí)間等等。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入風(fēng)切變后，如果原有的逆風(fēng)突然降為零，空速就要降低，降低值與逆風(fēng)分量變化相同。它們的時(shí)空尺度分布有很大的不均勻性，主要與盛行風(fēng)、地形尺度形狀、水域和障礙物的大小有關(guān)，對(duì)飛行安全的影響不大。這種風(fēng)切變有很強(qiáng)的規(guī)律性，一般秋冬季節(jié)比較多。從地面到高空，在沈陽附近都存在著鋒面系統(tǒng)引起的湍流和低空風(fēng)切變。3m/s，400m為310176。由于機(jī)長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)及時(shí)，判斷正確，采取措施得當(dāng)，避免了一次可能發(fā)生的事故。表速為136海里/小時(shí)，此時(shí)塔臺(tái)通報(bào)風(fēng)速增加 為9m/s，機(jī)組立即增速到140海里/小時(shí)，當(dāng)高度為200m距跑道大約2km時(shí)，176。17時(shí)40分與塔臺(tái)聯(lián)系，塔臺(tái)通報(bào)地面風(fēng)300176。冷鋒經(jīng)過機(jī)場(chǎng)時(shí)，低空切變隨鋒面一起或稍后出現(xiàn)。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)物象考察，并結(jié)合氣象資料初步分析認(rèn)為，此處是風(fēng)力最強(qiáng)之地，最大風(fēng)速達(dá)25m/s以上。13時(shí)37分恩施起飛。 圖3飛機(jī)遭遇強(qiáng)下?lián)舯┝魇疽鈭D在雷雨天氣情況下，發(fā)生微下?lián)舯┝鞯目赡苄杂?0%～70%。（如圖2）一種是發(fā)生在雷暴單體下面，由下?lián)舯┝髟斐傻娘L(fēng)切變。因此有人把這些天氣背景和環(huán)境條件稱之為風(fēng)切變的源，在大氣邊界層內(nèi)一般來說，有以下四種低空風(fēng)切變?cè)矗矗豪妆?、鋒面系統(tǒng)、輻射逆溫和地形地物。其中微下沖氣流的空間尺度更為小些（小于4千米），下降氣流速度更大些，但并沒有給出一個(gè)具體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)飛行安全危害最大的是強(qiáng)下降氣流。（如表1所示） 表1 水平風(fēng)垂直切變強(qiáng)度數(shù) 值風(fēng)切變強(qiáng)度（低空）數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)（米/秒）/30米1/秒（海里/小時(shí)）/30米輕 度0～0～0～4中 度～～5～8強(qiáng) 烈～～9～12嚴(yán) 重12這里介紹的是美國(guó)在機(jī)場(chǎng)的低空風(fēng)切變報(bào)警系統(tǒng)中所采用的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，該系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)平面有六個(gè)測(cè)風(fēng)站，即中央站和五個(gè)分站。根據(jù)國(guó)際民航組織所建議采用的水平風(fēng)垂直切變強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示，這里用的空氣層垂直厚度應(yīng)取30米。（如圖1 a） （Vertical windshear）指飛機(jī)從無明顯升降氣流區(qū)進(jìn)入強(qiáng)烈升降氣流區(qū)的情形，特別是強(qiáng)烈的下?lián)舯┝?，具有猝發(fā)性，使飛機(jī)突然下沉損失高度，危害最大。由于風(fēng)的矢量性，故而風(fēng)向風(fēng)速二者其一或全部發(fā)生了變化就會(huì)產(chǎn)生風(fēng)切變。因此我們可以用風(fēng)場(chǎng)來描述風(fēng)。另據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在1970——1985年16年間，在國(guó)際定期和非定期航班飛行以及一些任務(wù)飛行過程中，至少發(fā)生過28次與風(fēng)切變有關(guān)的飛行事故。15是05分，在離跑道730米處左機(jī)翼撞到著陸燈上，飛機(jī)繼續(xù)前沖380米后摔裂，造成機(jī)上112人死亡，12人受傷的慘劇。它可以使飛機(jī)突然間掉高度，防范不及就會(huì)產(chǎn)生及其嚴(yán)重的后果。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。關(guān)鍵詞：風(fēng)切變；飛行；航空；安全；管制指揮Influence and Countermeasure of Lowlevel Windshear in Flight Student: Quan zhiyang Tutor: Wang yongzhongAbstract: This paper introduces the definition and expression of lowlevel windshear. The author explicated the weather which would procreate lowlevel windshear by analysising some examples. After discussing the influence of lowlevel windshear, reveal its physical essence. The author especially discussed how to judge and avoid it at ATC’ s viewpoint. In the end, the author has given some advices on how to improve the ability of ensuring flying safety.Keywords: windshear；flight ；aviation；safety；traffic control 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。從飛行動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)入手研究低空風(fēng)切變對(duì)飛行的影響，揭示了風(fēng)切、。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它 引 言在航空器起飛和進(jìn)近著陸過程中，低空風(fēng)切變對(duì)飛行安全的危害極大。在120米高度上可以看到著陸燈，飛機(jī)在7秒鐘內(nèi)空速由256千米/小時(shí)減小到227千米/小時(shí)，在100米高度附近，由原來的逆風(fēng)突然變成下降氣流，飛機(jī)隨即進(jìn)入微下?lián)舯┝鞯闹行模w機(jī)急劇失速，以致于無法復(fù)飛。據(jù)美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)（NTSB）確認(rèn)，自1975年以來，在美國(guó)發(fā)的惡性空難中，由50%以上由天氣原因造成，而低空風(fēng)切變所占的比例約為40%，為最高。1 風(fēng)切變的定義及表現(xiàn)形式 風(fēng)切變的定義眾所周知，風(fēng)即是指空氣的流動(dòng)，它是一個(gè)既有方向又有大小的矢量。飛行事故調(diào)查學(xué)通過研究得出如下結(jié)論：航空器的起飛和進(jìn)近著陸階段是事故的高發(fā)段，所以低空風(fēng)切變也就成了在近地面對(duì)航空器飛行安全最具威脅的殺手。（如圖1a）（Head windshear） 圖1風(fēng)切變示意圖指飛機(jī)從小的逆風(fēng)區(qū)進(jìn)入大的逆風(fēng)區(qū)，或從順風(fēng)區(qū)進(jìn)入無風(fēng)區(qū)以及從大順風(fēng)區(qū)進(jìn)入小順風(fēng)區(qū)等情形，它使飛機(jī)空速增加、升力增大，它比順風(fēng)切變相對(duì)危害要輕點(diǎn)。（如圖1c） 風(fēng)切變的強(qiáng)度劃分 風(fēng)切變的強(qiáng)度是以單位距離內(nèi)的風(fēng)速變化值來表示
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