财讯：风切变：飞行员看不见的敌人？

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以下复印件来自阮工频道，是作者阮幼能。

阮工频道

安静地做一个有气魄的工程师。

夏天的天气反复无常，多是强对流天气，对飞行安全的影响也很大。 印象最深的一年8月28日jd5759着陆时，在遭遇风切变之前就破损了:

空翻译过客人“安全第一”的复印件。

空再翻译一篇客人“安全第一”的复印件。

winds hear:aninvisibleenemytopilots？

风切变:飞行员看不见的敌人？

safety first|January-Airbuss.a.s。

天气在航空空安全中具有重要意义，经常被认为是引起事故和重大事故的主要原因。 特别是微爆形式的风切变，飞机起飞、接近、着陆时可能会对飞机造成严重危害。

上世纪中叶商业航空空开始迅速发展时，我们对风切变不太了解。 风切变相关事件的检测和报告，实际上非常差。 很多情飞行员在职业生涯中可能实际上不会遇到严重的风切变，但一旦遭遇，几秒钟内通常的接近就会发生紧急变化。

随着研究和技术的进步我们学会了识别、预防和解决这样的事情。

我们研究风切变对飞行的影响，以及应对风切变状况的飞行技术，特别是微爆。

01.

理解风切变

understanding wind shear

β定义

definitions

●风切变

风切变可以定义为短距离内风速和风向的急剧变化。 这可以发生在所有方向，但为了方便，让我们沿着垂直轴和水平轴考虑。 这是因为引入了垂直轴和水平轴风切的概念。

垂直风切变包括风沿垂直轴的变化，通常每1000英尺20到30海里。 上升或下降通过风切变层时，飞机的升力随速度或方向的变化而发生很大变化，指示空速度和诉求的推力。

水平风切变包括沿水平轴的风的变化，例如逆风减少、顺风增大、从逆风变化为顺风时，其变化每海里最多达到100海里。 图1显示了飞机通过冷锋时的穿透情况。

这种天气现象可能发生在许多不同的大气层中。 但是，空速度和高度可能会急剧下降，因此在低高度下是最危险的。

通常与地面附近发生的急流、地形波或逆温层、前线、雷暴、对流云或微风暴的天气条件有关。

▲图1 :水平风切变

●什么是微爆？

很明显，微爆会成为风切变最危险的形式。 这由异常强的局部沉降气流构成，下降到地面(称为“沉降气流”)，与地球表面接触后，向四面八方扩散形成环状漩涡。 你可以在地面附近刮大风。

微岚是干的(几乎没有雨还是雨没到地面)，还是湿的(一般在倾盆大雨中)。 这些一般形成在雷暴和积雨云的下方或附近(图2 )。

径向模式意味着小区域有不同方向的风。 这是因为地面附近有相当大的风切变，会持续几分钟。

▲图2 :积雨云引起的微爆

微爆的典型特征:

大小:直径小于2.5海里的区域。

强度:下降气流为40海里( 4000英尺/分钟)，是45级100之间的结水平风。

持续时间:约15分钟。

视觉征兆:伴随强烈的雷暴，经常混杂在大雨中。

β微爆:对航空空安全的威胁

micro bursts:athreattoaviationsafety

从安全角度来看，由于这种现象的规模和突发性，微爆对飞机构成威胁。 简单来说，微暴结合了对航空空安全的两个完全不同的威胁(图3 ) :

下冲气流的部分引起强大的下冲气流，使飞机迅速下降。 下击暴流的能量实际上可以超过飞机的上升能力。

外冲气流部分水平风切变大，风成分从逆风变为顺风。 这种突然的从逆风到顺风的变化会降低飞机的升力，特别是起飞和着陆时有可能使飞机下降。

飞机在机场附近着陆或起飞时遭遇微爆，在低空飞行的重要阶段有可能在三个不同困难的风况阶段飞行。 例如，飞机着陆时通过微爆飞行时，可能会遇到下一个阶段。

第一阶段:逆风( headwind )

第一次进入微爆时，飞行员观察到强烈的逆风阵风，它瞬间加快飞机的空速度增大升力，飞机上升或加速到预定路径以上(见图3、项1和项2 )。

为了使飞机返回下降路径降低速度，飞行员当然要使发动机减速，推侧杆，使飞机下降。

第二阶段:下降草案

飞机继续进入微爆时，遭遇突然下降气流的冲击，影响飞机的飞行路径，影响迎角( aoa ) :飞机下沉，aoa增加(参照图3、项3 )。

现在飞机的速度下降被压下，飞行员开始上升，试图回到原来的轨迹。

第三阶段:顺风( tailwind )

飞行员上升试图恢复高度时，飞机经历了风向的变化，遇到了顺风。

顺风阵风瞬间降低飞机的升力和空速度，使飞机在预期路径以下飞行和/或减速(参照图3、项4 )。

微爆对飞机的空速度、高度、攻角、升力有直接强烈的影响，因此对飞行是严重的威胁。

▲图3 :微爆对飞机性能的影响

02.

预防:如何检测和避免风切变

prevention:howtodetectandavoidwindshear

β风切变对飞机的性能有负面影响。 因为这是对飞行安全的真正威胁。 应对这种危险的最好防线是探测和避免。

windshearhasanegativeeffectonaircraftperformanceandistherearealthreattothesafeconductofflight.thebestlineofdefenceagaiii

自从20世纪80年代初发现风切变对飞机性能的影响以来，飞行员开发了各种工具来识别这些事情并采取适当措施。 事实上，船员的意识和警觉性是避免风切变技术应用的重要因素。

β风切变的意识和勘探方法

windshearawarenessanddetectionmeans。

飞行员预防风切变的最好方法是知道风切变的存在，尽量避免风切变。 但是，在遇到不得已的情况下，知道变化的可能性的幅度，使之能马上应对是很重要的。 虽然没有绝对可靠的方法，但是可以使用不同的工具和新闻来检测潜在的或注意到的风切区域，可以制定比较有效的回避对策。

我是。

●气象报告和预报

现在，许多机场，特别是容易发生微风暴和风切变的机场，都配备了低空风切变警报系统( llwas )和终端多普勒天气雷达( tdwr )。 这些设备可以检测到微爆，通过向空的交通管制发送警报来警告飞机发生了微爆。 在这一点上，船员和空交通管制间的良好信息表现很重要。

llwas由中央风速计(感应风速和风向)和距离中心约2海里的周边风速计构成。 中心风传感器的数据取2分钟滚动时间内的平均值，每10秒与周边风传感器的数据进行比较。

llwas警报模式有风切变警报和微爆警报两种。 风速损失每次超过15~29海里或15海里时，都会生成风切变警报。 微风暴警报条件是风速损失超过30海里的情况。 llwas可能检测不到直径2海里以下的微爆。 通过该系统空中的交通管制员可以向飞行员警告现在或即将发生的风切变状况。

tdwr可以检测接近的风切变区域，向飞行员提供越来越多的风切变危险警报。

●船员的注意事项

被吹起的沙尘、沙尘旋风、沙尘暴(含有沙尘和沙尘的旋风)、强降雨或地表附近有强局部空气流迹象，是大多数情况下潜在或已经出现下击暴风的好指示。 实际风速( nd上)和塔报告的风速的很大区别也很好地显示了这些。 因此，你最好避开这些区域。

●先导报告(无产者)

超过20海里的风切变和离地面1000英尺以下的每分钟500英尺的下降/上升气流是恶劣天气的好兆头，应该立即避免。

考虑到这些情况的迅速发展、变化或消散，这些报告的解读必须足够慎重和果断。 飞行员必须考虑报告有多长了。 因为如果知道实际上微爆第一次撞击地面后持续了几分钟，其严重性可能比最初的报道高。 相反，报告的微爆很可能在飞机预定横穿相关区域时消散。

因此，重要的是记住，在同一空域中，前方飞机相遇的情况可能与下一架飞机相遇的情况大不相同。

●机载气象雷达

一般来说，微风暴伴随着大雨，可以使用机载气象雷达进行探测和识别。 必须避开这些区域。

●机载预测风切变系统

现在很多机型都具备可预测的风切变设备，通过听觉和视觉手段警告飞行员可能存在的威胁。

为了提供潜在的风切变活动早期警报，一点机载气象雷达具备探测飞机前方风切变区域的能力，该能力基于垂直和水平方向飞机前方的风速测量。

这个装置被称为预测风切变系统( pws )。 该系统将自动激活，并在离地面50到约1000英尺之间提供可靠的指示。

pws通常在一分钟前发出警告，首先在pfd上显示黄色的“w/s头”信息(图4 )。

情况恶化时，风切位置接近飞机，“w/s ahead”的黄色警告变为红色警告，随着相关的声音警告，起飞时为“wind shear ahead，wind shear ahead”或着陆时为“go around” 这表明飞机可能正在接近微爆。

▲图4:pfd上的“w/s头”预测警告显示

●总结

船员必须考虑所有可用的风切变探测手段，根据以下情况判断安全起飞或安全下降、入场和着陆的条件。

特别观察最新的气象报告和预报特别是atc指示。

目视注意。

船员对机场环境和现在天气状况的经验。

机场设置了气象雷达。 这些系统用于检测机场附近的微风暴，向飞行员和atc发出警报。

为了确保飞行路径远离危险区域，机载气象雷达。

机载预测风切变系统( pws )。

β最佳实际操作:如何做好充分的准备避免风切变？

operationalbestpractices:howtoavoidwindshearandgetpreparedaltogether

newarrival

前面列举的丰富的工具和指示应该能让员工收集对前方天气状况的充分知识，并据此制定计划。 但是，如何最好地利用这些消息作出反应，避免实际上遭遇风切变？ 我这里有一点建议。

起飞:

考虑推迟起飞直到情况好转。 请记住停机时间不长，几分钟内就会消失。

考虑风切变/下击暴流可能发生的位置，选择最有利的路线和初始上升路径。 这可能包括空交通管制“起飞后立即向左或向右转弯避免”。

开始起飞滑行之前，请采用气象雷达(以及可预测的风切变系统)，确保飞行路径远离危险区域。

选择最大起飞推力。

起飞时密切监视空速度和速度趋势，找出风切变的迹象。

如果怀疑风切变，或者风切变系统( pws )预测到风切变，请推迟起飞。

下降和接近:

根据前一架飞机的飞行员报告，或者llwas发出的警报，预计会有下击暴风/风切变情况，入场和着陆必须延期到情况好转，或者飞机必须准备降落到更合适的机场。

考虑到可能发生风切变/下游的位置和可用的课程方法辅助设施，选择最有利的保留点、方法路径和课程。

选择小于所有襟翼的着陆(最大化上升梯度能力)，并相应地调整最终入场速度( vapp )。

如果有ils，请使用自动驾驶仪进行更准确的接近跟踪。

如果预计有暴风，请考虑增加fms cdu上显示的vapp (允许最大最小接近速度( vls) + 15节)。

在接近的过程中，密切监视空速度、速度倾向、风速，发现快要出现风切变的征兆。 确认有风后，做好可能的再飞行和逃跑的准备。 为了确保飞机的最低能量水平必须保持最低的地面速度，在逆风和顺风急剧变化的情况下，必须确保入场时进行适当的推力管理。 管理目标速度时，通过“最小地面速度”功能在空自定义电传操纵器上自动执行。

预测可能发生的风切变时，必须警戒，对预测风切变的警报和警告马上做出反应。 准备好执行再次飞行或根据需要准备再次飞行。

如果怀疑风切变或通过预测风切变系统( pws )检测到，将推迟接近或转移到更合适的机场，直到情况改善。

β改变:如何识别和解决实际风切变情况

恢复: howtorecognizeandhandleactualwindshearconditions

虽然有可以利用的预防手段，但实际上有可能遭遇风云变幻。 及时识别这种气象现象对确保船员决定下一步要做的足够时间很重要。

对风切变来说，最好的方法一直是避免。 但是，在实际遇到的情况下，也有应对风切变的飞行技术。

●识别

实际上很少遇到严重的风切变，及时识别这一点是成功进行风切变变更/逃脱过程的关键。

如何提高风切变的情景意识

应该把以下偏差看作可能的风切变条件的指示。

空表示速度的变化值的一部分超过了15海里。

地速变化

风速显示变化:方向和速度

垂直速度变化量达到500英尺/分钟

俯仰姿势变化量达到5度

滑坡偏差达到一分

航向变化十度

异常的自动推力或自动油门工作。

机载反应式风切变系统

许多飞机机型都配备了反应式风切变警告系统。

该系统可以根据垂直和水平方向的风速检测风切变。 激活后，声音“wind shear”重复三次，pfd上显示红色的“wind shear”警告(图5 )。

与飞行诱导的速度基准系统( srs )模式相关的风切变警报系统构成了反应式风切变系统( rws )。 因为这两个组件很快就会对飞机参数现在的变化作出反应。

▲图5:“windshear”反应式警告显示

●风切变技术

只有飞机有足够的能量度过性能损失期，才能避免严重风切变的遭遇。 维持这种能量水平有三种方法。

如果以加快速度的管理速度(最小地面速度)接近，飞机将自动执行此操作。

增加最大推力。 即使选择了toga，飞机也会在αfloor保护下自动执行此操作(在这种情况下，离开αfloor时，别忘了关闭自动推力)。

如果可能的话，用高级能量换取速度。 任何飞机都可以。

适当的飞行技术有助于这个过程。 请正确及时地遵循以下几个建议。

起飞时

起飞滑行过程中，飞行员注意到风切变或发出反应式风切变警告时，可能会比预想的晚(或早)到达v1。 在这种情况下，必要时飞行员可能必须根据自己的评价来判断是否有足够的课程来停止飞机。

在所有情况下，都必须立即使用以下更改技术。

●v1之前:

发生不可接受的空速度变化(目标v1以下)时，飞行员判断为还有足够的路线停止飞机，中断起飞。

●v1以后:

将推力杆保持或设定为最大起飞推力( toga )。

用vr正常提升

如果fd提供了风向变更指南，请遵循飞行指南( fd )的俯仰指令，或根据fcom的建议设定必要的俯仰姿势。

起飞或接近过程中，反应式风切变系统检测到风切变后，以最大推力变化，遵从速度基准系统( srs )的指令。

初期上升、接近、着陆期间

如果飞行员或反应式风切变系统在初期上升或接近和着陆之间检测到风切变，则需要立即应用以下改变技术。

将推力杆设定为最大起飞推力( toga )。

如果自动驾驶装置( ap )处于工作状态，提供风切变变更指导，则ap保持工作状态。 或者，如果美联储没有打开，请不要打开。 如果fd提供了风向变更指导，请遵循fd俯仰指令，或根据fcom的建议设定必要的俯仰姿势。

除非机翼变平，需要转弯障碍，否则上升坡度最大。

为了防止飞机下沉空在客电飞机上需要拉杆直到最后的情况下，或者在飞行包线保护不完善的机型中，需要在接近抖动/失速警告的位置飞行。

在摆脱风切变状态之前，不要改变副翼和起落架的配置。

空速、空速的趋势和飞行轨迹角(如果有飞行轨迹矢量，则显示在pm上)

摆脱风切变时，使飞机加速上升，改变为通常的上升和飞机有光泽的形态。

为了从实际的风切变遭遇中变更，在fcom异常和紧急程序中提出了变更措施。 请参阅pro-abn-80或a300 / a310 / a300-600上的fcom坏天气操作。

03.

总结:风切变下操作

summary:operatinginwindshearconditions

考虑到严重的风切变对安全造成的威胁，最好的选择总是避免它。 但是，在实际遇到风切变的情况下，必须认识到它，从那里改变，这是很重要的。

制定提高风切变意识的战略和措施时，可以考虑以下回避、识别、改变的重要方面和建议。

●避免

根据所有可用的气象数据，通过目视注意和机载设备，判断安全起飞或接近着陆的条件。

尽量推迟起飞或接近，或准备降落到更合适的机场。

在报告的风切变条件下接近时，需要“考虑再次飞行”。

做好准备，立即应对预测的风切变警报或警告。

●识别

基于所有可用的气象数据，机载设备的指示以及飞机的飞行参数和飞行路径的监视警惕识别潜在或发生的风切变情况。

看仪器，寻找即将发生的风切变。

●变更

出现风切变警告时，应用推荐的fcom变更/退出程序，设定最大推力，遵循fd风切变/脱离间距指南。

完全利用飞机设备，例如飞行航径矢量(如果有)。

在fcom补充程序中，提出了在风切变和下击暴流条件下安全操作飞机的最佳方案。

风切变可能对航空空安全造成重大威胁。 由于深入研究了这一现象，现在有了识别、避免飞行员、必要时解决风切变情况的高效设备。 在这项技术中，船员的意识和警觉性是避免技术应用和改进/逃逸过程成功的重要因素。

但最重要的是，记住避免确实是防范风气风险的最佳做法。

本文公众号:从阮工频道转载。

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风上风云的故事

原标题:《风切变:飞行员看不见的敌人？ ”。

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