1、低空風切變的事故 武航6.22空難 2000年6月22日，武漢航空公司 Y7/B3479號飛機執(zhí)行恩施武漢 （漢口）航班任務(wù)。13時37分飛 機從恩施起飛。因遇雷雨天氣， 飛機在漢口機場第一次降落不成 功，復(fù)飛拉升，于14時54分失去 聯(lián)系。16時左右接到報告，該機 在武漢市漢陽區(qū)永豐鄉(xiāng)四臺村附 近墜毀失事，機組4人，乘客38 人全部遇難。 事 故 經(jīng) 過 6月25日上午， 武航6.22空難事 故原因調(diào)查組請 湖北省氣象局和 民航局請六位專 家趕赴現(xiàn)場對空 難事故現(xiàn)場進行 了物象考察。 中新社照片 據(jù)現(xiàn)場物象考察， 并結(jié)合氣象資料初步 分析認為，此處是風 力最強之地，最大風 速達25m/s以上

2、。 6月22日13:46時武漢天河機場氣象雷 達顯示的雷暴云平面圖象 6月22日14:30時 武漢天河機場氣象 雷達顯示的雷暴云平面圖象 6月22日14:33時 武漢天河機場氣象 雷達顯示的雷暴云高度圖象 6月22日14:36時 武漢天河機場氣象 雷達顯示的雷暴云高度圖象 衛(wèi)星云圖資料表明： 22日13時至18時，沿南京-武 漢-長沙，有一條對流云帶緩慢向 東移動，發(fā)展迅速；最強的冷云中 心在武漢與長沙之間，次強的冷云 中心在武漢地區(qū)上空，14時至15時 在武漢地區(qū)上空產(chǎn)生螺旋云帶。這 與500hpa的高空冷槽和850hpa切變 線相對應(yīng)，并與實況中雷雨的持續(xù) 時間較一致。 飛機墜毀前40秒的

3、高度曲線圖 綜合分析各種氣象資 料，并參考物象情況， 初步認為22日14時至15 時30分在飛機空難現(xiàn)場 曾出現(xiàn)微下?lián)舯┝鳎a(chǎn) 生了強烈的低空風切變。 一、低空風切變的基本知識 （一）風切變和低空風切變 1.風切變： 近距離內(nèi)空間兩點間的平均風 矢量的差值稱為風切變。 2.低空風切變： 在高度600米以下的風切變 風切變的計算 設(shè) 、 分別為上、下兩層的風速， 為上、下兩層的風向差，風切變值 為： 1 u 2 u cos2 21 2 2 2 1 uuuu 風切變的計算 在不考慮風向時，則按下式計算： 12 uu 風切變的空間表現(xiàn)形式 1.水平風的垂直切變 2.水平風的水平切變 3.垂直風的切變

4、 水平風的垂直切變 指在垂直方向上， 一定距離內(nèi)兩點 之間的水平風速 和（或）風向的 改變 。 水平風的水平切變 水平風的水平切變： 在水平方向上兩點之間的水平風速 和（或）風向的改變 垂直風的切變 指上升或下降 氣流（垂直風） 在水平方向上兩 點之間的改變。 （二）低空風切變的分類 根據(jù)飛機的運動相對于風矢量之間 的各種不同情況，把風切變分為： 順風切變 逆風切變 側(cè)風切變 垂直風的切變 1.順風切變 飛機在起飛或著陸過程中，水平 風的變量對飛機來說是順風 例如： 飛機從逆風進入順風 從小順風進入大順風 順風切變示意圖 2.逆 風 切 變 水平風的變量對飛機來說是 逆風 例如： 飛機從無風進

5、入逆風 從順風進入逆風 逆風切變示意圖 3.側(cè) 風 切 變 指的是飛機從一種側(cè)風或無側(cè) 風狀態(tài)進入另一種明顯不同的 側(cè)風狀態(tài) 側(cè)風切變示意圖 4.垂直風的切變 飛機從無明顯的升降氣流 區(qū)進入強烈的升降氣流區(qū) 域的情形 垂直風切變示意圖 下?lián)舯┝髦械娘L切變 對起落構(gòu)成嚴重威脅的是雷暴 云下的下?lián)舯┝鳎渲兄胁粌H有明 顯的垂直風切變，還有強烈的水平 風切變，常出現(xiàn)嚴重事故。 （三）低空風切變的強度 1.1.水平風的垂直切變強度水平風的垂直切變強度 2.2.水平風的水平切變強度水平風的水平切變強度 3.3.垂直風切變的強度標準垂直風切變的強度標準 水平風的垂直切變 空氣層垂直厚度取30米，風資料 取

6、2分鐘左右的平均值 0.1 “1秒”以上的垂直切變就 會對噴氣式運輸機帶來威脅。 1.水平風的垂直切變強度標準 強度 等級 數(shù)值標準 米 米/ /秒 秒/30 /30米 米 1/ 1/秒秒 輕度0-20-20-0.070-0.07 中度2.1-42.1-40.08-0.130.08-0.13 強烈4.1-64.1-60.14-0.20.14-0.2 嚴重660.20.2 2.水平風的水平切變 水平風水平切變值 2.6（米秒-1）千米 可作為能對飛行構(gòu)成危害的強 度標準 3.垂直風切變的強度標準 垂直風的切變強度，在相同的空間 距離內(nèi)主要由垂直風本身的大小來 決定 對飛行安全危害最大的是強下降氣

7、 流，是以下降氣流速度和到達地區(qū) 的輻散值來確定的。 垂直風切變的強度標準 下降氣流下降氣流下沖氣流下沖氣流 9191米高度上的下降速米高度上的下降速 度度 3.63.63.6米米/ /秒秒 800800米直徑內(nèi)的輻散值米直徑內(nèi)的輻散值 144/144/144/時時 二、產(chǎn)生低空風切變的天氣條件 （一）雷暴 （二）鋒面 （三）輻射逆溫型的輻射逆溫型的 低空急流 （四）地形地物 （一）雷暴 雷暴的下降氣流在不同的區(qū)域可造成 兩種不同的風切變 ： 1.雷暴單體下面，由下?lián)舯┝髟斐傻娘L切變 2.下沖氣流到達地面后形成強烈的冷性外流 （二）鋒面 穿過鋒面時，將碰到突然的風 速和風向變化，強冷鋒及鋒后

8、大風區(qū)存在嚴重的低空風切變。 產(chǎn)生較強的風切變的鋒面附近： 鋒移動快（55千米小時） 鋒兩側(cè)溫差大（5） （三）輻射逆溫型的（三）輻射逆溫型的低空急流 逆溫層上強風的形成夜間急流 逆溫層阻擋了風速向下的動逆溫層阻擋了風速向下的動 量傳遞，使地面風很弱，而且風量傳遞，使地面風很弱，而且風 向多變，這樣就在地面附近與上向多變，這樣就在地面附近與上 層氣流之間形成了較大的風切變層氣流之間形成了較大的風切變 輻射逆溫與夜間急流 （四）地形地物 機場周圍山脈較多或地形地物復(fù)雜 處于盆地的機場 時，會產(chǎn)生局地性風切變。 機場正處在山脊的背風一側(cè) 大風吹過機場附近的建筑物 三、低空風切變 對起飛著陸的影響

9、（一）低空風切變的事故特征 （二）低空風切變對著陸的影響 低空風切變與飛行安低空風切變與飛行安 全全 日 期 飛機 型號 所屬 企業(yè) 地 點飛行 階段 事 故 性 質(zhì) 備 注 1959年 10月11 日 伊爾14/ 646 蘭州管 理局 烏魯 木齊 進 場 二 等 地面風15-18M/S，陣 風20M/S,有揚沙, 當飛 機降至25米高時進入 揚沙中, 然后觸地 1983年 4月4日 空中國 王-200 直升機 公司 廣州 白云 上 升 一 等 遇低空風切變, 失速墜 地 1987年6 月18日 農(nóng)夫 /8502 黑龍江 農(nóng)場總 局 黑龍 江853 農(nóng)場 低空 作業(yè) 二 等 遇到下沉氣流, 操

10、作不 當 1988年 8月31日 三叉戟 /2218 廣州管 理局 香港 啟德 著 陸 一 等 飛機進近中遇到大暴 雨和不穩(wěn)定氣流, 跑道 能見度極差 1990年6 月2日 運七 /3473 通航公 司 山西 太原 進 場 復(fù)飛, 備降 長治 懸球狀云和雨幡,地面 風多變,在250米的高 度復(fù)飛,掉到20米。 （一）低空風切變的事故特征 1.風切變事故都發(fā)生在飛行高度低于300米 的起飛和著陸飛行階段，其中尤以著陸 為最多。 2.現(xiàn)代大、中型噴氣運輸機的風切變飛行 事故比重較大。 3.風切變事故與雷暴天氣條件關(guān)系密切。 4.風切變飛行事故的出現(xiàn)時間和季節(jié)無一 定的規(guī)律。 （二）低空風切變對著陸

11、的影響 1、順風切變 2、逆風切變 3、側(cè)風切變 4、垂直風切變 影響飛機升力的因素 設(shè) 為空氣密度， 為飛機的空速 為機翼面積，飛機的升力為 ，則 這里 是升力系數(shù)。 v SY Y C SvCY Y 2 2 1 1.順風切變 順風切變使飛機空速減小， 升力下降，飛機下沉。 不同高度的順風切變著陸 2.逆風切變 飛機的空速突然增大，升力 也增大，飛機抬升。 不同高度的逆風切變著陸 3.側(cè)風切變側(cè)風切變 飛機發(fā)生側(cè)滑、滾轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)而 對不準跑道 4.垂直風切變垂直風切變 飛機突然下沉容易發(fā)生事故 颮鋒 下滑航道 颮鋒 下滑航道 昆明機場低空風切變事故 1991年4月25日,B757/2801號飛機

12、在昆 明機場著陸過程中,因遇到低空風切 變,導(dǎo)致飛機重著陸,飛機嚴重損壞.修 復(fù)費用達330萬美元。 風切變舉例 1983年4月4號早晨白云機場多層積云，云 底高于630米，地面有23米/秒的偏南風。 但到了10：30分左右，一片黑云（積雨云） 從西 邊移來，天空很快轉(zhuǎn)暗。10：42分黑 云壓至機場上空，隨之一陣風速12米/秒、 風向300度的大風掠過機場，幾分鐘后風力 就明顯減小。10：47分，“空中國王200” 由南向北起飛。據(jù)當時的通話記錄表明， 飛機起飛后即遇到了下沖氣流，準備在150 米高度左轉(zhuǎn)通場進入航線。到了10：50分， 即起飛后約3分鐘，飛機墜毀，機組3人， 乘客5人全部遇難

13、。 KING AIR-200 四、低空風切變的判定和處置 1.目視判別 2.座艙儀表判別 3.用專用設(shè)備探測低空風切變 目 視 判 別 （1）雷暴冷性外流氣流的沙暴堤 （2）雷暴云體下的雨幡 （3）軸狀云 （4）強風吹倒樹木和莊稼 雷暴冷性外流氣流的沙暴堤 雷暴冷性外流氣流前緣的強勁氣 流會把地面的塵土吹起相當?shù)母?度，并隨氣流移動 。 陣風鋒，比微下?lián)舯┝鞣秶鷱V，常常可擴展到數(shù)十公里陣風鋒，比微下?lián)舯┝鞣秶鷱V，常?？蓴U展到數(shù)十公里 雷暴云體下的雨幡 雷暴云體下的雨幡是有強烈下降 氣流的征兆。 雨幡下垂高度越低，個體形狀越 大，色澤越暗，預(yù)示著風切變和 下?lián)舯┝饕苍綇?雷暴云下的雨幡 微下?lián)舯?/p>

14、流形成（微下?lián)舯┝餍纬桑?），），1978年年7月月1日日 滾軸狀云 在雷暴型和強冷鋒型風切變 中，強的冷性外流往往有明 顯的渦旋運動結(jié)構(gòu)，并伴有 低空滾軸狀云。 滾軸狀云的形成 滾軸狀云 滾軸狀云 強風吹倒樹木和莊稼 強風或下?lián)舯┝魉档沟某善瑯?林和莊稼，其倒伏方向會呈現(xiàn)出 氣流的流動狀況 強風吹倒樹木和莊稼 強風吹倒樹木和莊稼 座艙儀表判別 （1）空速表 （2）高度表 （3）升降速率表 （4）俯仰角度指示器 空速表 飛機遭遇風切變時空速表指示一般都 會發(fā)生急劇變化。 美國波音公司規(guī)定，當空速表指示值 突然改變2837千米小時，應(yīng)中止 起飛或不作進近著陸。 高度表 飛機在下滑過程中高度表指

15、示出現(xiàn)異常， 大幅度偏離正常高度值時，必須立即采 取措施，及時拉起。 （3）升降速率表 如果見到升降速率表指示異常，特別是 下沉速率明顯加大時，必須充分注意。 美國波音公司建議在下降速度短時內(nèi)改 變值達164米分（500英尺分）時， 即認為遇到強風切變，飛行員應(yīng)采取復(fù) 飛等相應(yīng)措施。 （4）俯仰角度指示器 一旦遭遇風切變，俯仰角指示將迅速發(fā)一旦遭遇風切變，俯仰角指示將迅速發(fā) 生變化，變化越快、越大，則危害越大。生變化，變化越快、越大，則危害越大。 美國波音公司規(guī)定，俯仰角指示突然改美國波音公司規(guī)定，俯仰角指示突然改 變超過變超過5時，即認為遭遇強風切變，應(yīng)時，即認為遭遇強風切變，應(yīng) 停止進近而

16、復(fù)飛。停止進近而復(fù)飛。 用機載專用設(shè)備探測 機載風切變警報系統(tǒng) 紅外輻射計機載風切變探測系統(tǒng) 機載脈沖多普勒激光雷達 機載風切變警報系統(tǒng) 使用垂直、縱向加速度計，把風切變對 飛機影響的垂直部分和縱向部分結(jié)合起 來，結(jié)合機上可供使用的其他數(shù)據(jù)來計 算飛機的推力余量。當推力余量下降到 規(guī)定值以下時，該系統(tǒng)就發(fā)出警報。 紅外輻射計機載風切變探測系統(tǒng) 利用裝在機頭部位的前視紅外輻射 計和側(cè)視紅外輻射計，分別探測出 前方1020km和側(cè)方200m范圍內(nèi) 的溫度值加以比較，根據(jù)兩者的溫 度差確定風切變的大小。它可用于 測定雷暴外流氣流的陣風鋒。 機載脈沖多普勒激光雷達 用于強風暴研究時空中測風。雷達 可以

17、探測到風暴中降水粒子的運動 方向和速度。 （二）遭遇低空風切變時的處 置方法： 1首先要有思想準備 2要與雷暴云和大的降水區(qū)保持 適當距離。 3不要有意識地穿過嚴重風切變 區(qū)或強下降氣流區(qū) 遭遇低空風切變時的處置方法： 4在著陸時刻遇到風切變，只 要難以改出，就應(yīng)立即復(fù)飛 5飛機遭遇風切變時，應(yīng)立 報告飛行管制部門 五、復(fù)習與思考題 1. 低空風切變中的飛行事故有 什么特征？ 2. 順風切變和逆風切變對著陸 有什么影響？ 3. 由下沖氣流造成的風切變有 什么特點？ 逆風切變示意圖 （一）雷暴 雷暴的下降氣流在不同的區(qū)域可造成 兩種不同的風切變 ： 1.雷暴單體下面，由下?lián)舯┝髟斐傻娘L切變 2.下沖氣