3.4.3 风切变
风切变是指风速矢量或其分量沿垂直方向或某一水平方向的变化。风切变反映了所研究的两点之间风速和风向的变化。在航空气象学中,低空风切变通常是指近地面600 m高度以下的风切变。
低空风切变的形成需要一定的天气背景和环境条件。雷暴、积雨云、龙卷风等天气有较强的对流,能形成强烈的垂直风切变;强下击暴流到达地面后向四周扩散的阵风也能形成强烈的水平风切变。
根据飞机的运动相对于风矢量的不同运动情况,风切变可分为顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直风切变几种情况。低空风切变对飞机的起飞和着陆有很大的影响,严重时甚至可能引发事故。低空风切变对飞机起飞和着陆造成的主要影响有改变飞机航迹、影响飞机稳定性和操作性、使飞机超越跑道降落,甚至造成飞机失速坠毁等。图3-10所示为飞机受风切变的影响改变航迹冲出跑道的过程。
(1)顺风切变:顺着飞机飞行方向顺风增大或逆风减小,以及飞机从逆风区进入无风或顺风区。顺风切变使飞机空速减小,升力下降,飞机下沉,是比较危险的一种低空风切变。此时的修正动作是加油门带杆使飞机增速,减小下降率,回到下滑线上后再稳杆收油门,重新建立下滑姿态。但如果顺风切变的高度很低,操作员来不及修正,将会造成大的偏差。
(2)逆风切变:顺着飞机飞行方向逆风增大或顺风减小,以及飞机从顺风区进入无风或逆风区。逆风切变使飞机空速增加,升力增加,飞机上升,其飞行危害比顺风切变轻些。此时的修正动作是收油门松杆,使飞机减速,增加下降率,回到下滑线上后再加油门带杆,使飞机重新建立下滑姿态。图3-11所示为顺风切边和逆风切边对飞行的影响。
图3-10 飞机受风切变的影响改变航迹冲出跑道
图3-11 顺风切边和逆风切边对飞行的影响
(3)侧风切变: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。侧风切变可使飞机发生侧滑、滚转或偏航。此时,操作员应根据飞机状态对飞机进行相应的操纵。
(4)垂直风切变:是指垂直于地表方向上的风速或风向随高度的剧烈变化。强烈的垂直风切变可造成桥梁楼房坍塌、飞机坠毁等恶性事故。当飞机在着陆过程中遇到升降气流时,飞机的升力会发生明显变化,从而使下降率发生变化。垂直风对飞机着陆危害巨大,飞机在雷暴云下进近着陆时常遇到严重的下降气流。对于这种情况,操作员能做的就是复飞,然后寻找机会重新着陆。