題目前機尾流對飛機飛行安全的影響及應(yīng)對措施研究III目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 IAbstract II第一章緒論 51.1研究背景及意義 51.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 61.3本文內(nèi)容安排 7第二章尾流的形成及特性分析 82.1尾流的定義 82.2尾流的形成 82.3尾流的影響因素 82.4尾流的特性分析 92.4.1尾流的影響范圍和形狀 92.4.2尾流的衰減與消散 92.4.3地面效應(yīng)和側(cè)風對尾渦的影響 102.5現(xiàn)行的尾流間隔標準及應(yīng)用 10第三章尾流對飛機飛行安全的影響 143.1不同階段尾流的遭遇比例 143.2前機尾流對后機飛行的影響 143.2.2飛機從正后方進入前機尾渦 153.2.3飛機從正后方進入前機的尾渦中心 163.2.4飛機從前機旁邊遭遇尾流 16第四章預(yù)防進入前機尾流的措施及進入尾流后的處置措施程序 174.1飛機如何預(yù)防進入前機尾流 174.2飛機在高空中進入前機尾流的處置措施 174.3飛機在進近著陸時如何預(yù)防進入前機尾流 174.4飛機在起飛時如何預(yù)防進入前機尾流 184.5飛機如何預(yù)防進入直升機尾流 184.6飛行訓練中的尾流經(jīng)歷 19第五章結(jié)論 20參考文獻 21謝辭 22濱州學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章緒論1.1研究背景及意義自從萊特兄弟發(fā)明飛機以來，航空運輸以其無與倫比的快捷性和安全性迅速成為20世紀最為人們所青睞的交通方式。隨著航空技術(shù)的日益發(fā)展，伴隨著飛行流量的增加，空域內(nèi)的飛行沖突變得日益嚴重。飛行安全是民航永恒的目標，在飛行中躲避其他航空器和障礙物是飛行員面臨的實際問題。作為剛剛參加飛行訓練的飛行學員，在飛行訓練中尤其是單飛訓練中往往集中全部注意力用于躲避可見的飛行障礙，如鳥類，云，其他飛行器和地面障礙物等。對不可見的，影響飛行安全的事物如飛機尾流，風切變，下沖氣流等等不夠重視，其中又以飛機尾流最為常見。尾流是機翼產(chǎn)生升力的副產(chǎn)物，它會導致后方跟進的飛機產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)，俯仰，顛簸，掉高度等嚴重后果。在早期尾流對飛行安全的影響及間隔標準都沒有引起人們太多的關(guān)注，因為當時飛機普遍個頭小，尾流強度也小，尾流對飛行的影響十分有限。隨著科技的發(fā)展，投入運行的飛機逐漸增大，特別是波音747，空客a380投入運營后，人們才開始意識到尾流對飛行安全的強烈影響和間隔的重要性，特別是在起飛和著陸過程中，輕型飛機無意進入前面重型噴氣式飛機產(chǎn)生的尾流中而導致飛行事故的問題，例如在儀表進近階段飛機的高度低于標準下滑道的高度，飛機進入前方重型飛機的尾流干擾區(qū)域；或者在目視飛行過程中與另一架飛機的垂直間隔過小等。2001年11月12日，一架載有260名旅客和機組人員的A300-600飛機從肯尼迪國際機場起飛，航班號為AA587,在起飛后的數(shù)分鐘之后便墜毀，機上人員全部遇難。隨后，NTSB（國家運輸安全委員會）開始介入調(diào)查。由于距離著名的911事件僅過去兩個月零一天，一開始調(diào)查人員認為此次事故有可能是一起恐怖襲擊，但之后被排除。接著，調(diào)查人員懷疑是飛鳥撞擊飛機引擎所引發(fā)飛機事故，但很快又被機場方面否定。首先是出事當天機場上空并沒有發(fā)現(xiàn)鳥類；其次。在對飛機的引擎進行檢查，并沒有發(fā)現(xiàn)異物被吸入引擎導致引擎失效的跡象。之后，調(diào)查人員將事故的重點集中到飛機的垂直尾翼和方向舵。因為事故發(fā)生時，飛機的垂直尾翼和方向舵掉在了牙買加灣，而飛機的其他結(jié)構(gòu)卻落在了昆斯區(qū)。這使調(diào)查人員懷疑飛機是受到了巨大的外力，導致結(jié)構(gòu)損壞分離。調(diào)查人員查閱了出事當天的天氣情況，12日當天肯尼迪國際機場天氣：晴空，風向270~360°，風速4~5米/秒，地面溫度6℃,天氣系統(tǒng)十分穩(wěn)定，并無顛簸和重要天氣報告。隨后，調(diào)查人員根據(jù)失事飛機駕駛艙黑匣子的聲音記錄發(fā)現(xiàn)，飛機開始時一切正常，飛機由副駕駛操縱。一分四十七秒后，飛機起飛時傳來“嘎嘎”的聲音，并伴有機體結(jié)構(gòu)晃動時的雜音。一分五十四秒時，機長說：“飛機遭遇尾流了?！眱煞至阋幻霑r，飛機又響起結(jié)構(gòu)異常的聲音，接著副駕駛將飛機的動力開到最大。兩分二十四秒，飛機墜毀。飛行數(shù)據(jù)記錄儀顯示，AA587起飛前有一架波音747（JAL47）使用同一條跑道起飛。AA587起飛后在距離地面535米處時，飛機感受到輕微的側(cè)向和垂直方向的作用力并向右偏轉(zhuǎn)。但是垂直方向舵卻在幾秒內(nèi)隨著腳蹬板的移動而大幅度的左右偏移。隨后，垂直尾翼受到巨大的作用力突然從安裝軸頸折斷，飛機失去控制墜毀。美國國家交通安全委員會（NTSB）于2004年10月26號發(fā)表事故調(diào)查報告。報告指出AA587起飛后遭遇尾流，飛機顛簸后副駕駛將飛機動力開到最大，飛機的空速較高，飛機尾翼承受從左臨界極限到右臨界極限的尾流作用力。這時，飛行員為了對抗尾流的作用力，猛烈向反方向蹬舵，在飛機高速顛簸的情況下，垂直方向舵承受的載荷超過臨界極限導致尾翼結(jié)構(gòu)受損脫落，同時由于兩個引擎的壓縮器分別失速或脫落，導致引擎的燃料泄露引發(fā)火警，飛機失速失事。根據(jù)國家交通安全局的報告，如果副駕駛不這樣做的話，事故可能不會發(fā)生。但是，值得一提的是，AA587航班失事時，與前機保持11千米（100秒）的間隔，符合當時的尾流間隔標準。最終，國家安全委員會的調(diào)查組認為，事故的根本原因是在尾流的遭遇過程中，飛行員不當操作方向舵，使得飛機的結(jié)構(gòu)部件過載損壞，飛機失控。這件事也給我們敲響警鐘，在航班日益繁忙的今天，日益增加的流量與安全的矛盾日趨尖銳，飛行員今后將越來越多的面對遭遇尾流的問題，尤其是國際機場這樣非常繁忙的地方，這時適當操作飛行，降低尾流的影響將是飛行員飛行技術(shù)的一道常規(guī)門檻。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)外民航機構(gòu)通過對各種機型進行分類，然后根據(jù)這些分類制定了同類別，不同類別的最小安全間隔以此來保證飛機之間不收尾流的影響。國際上大多數(shù)機場都是按照國際民航組織的分類制定間隔的，即按照飛機起飛的最大重量將飛機分為輕型機，中型機和重型機三大類，A380和B747等超大型飛機單獨劃為一類。歐洲與美國聯(lián)邦航空局在2009年開展聯(lián)合研究，提出尾流標準重新分類（Re-categorization,RECAT）。這種分類不再以最大起飛重量作為單一參數(shù)，而是加入翼展等因素重新分為六大類。因為機型分類的標準更加精細，所以不同類別飛機的最小安全間隔較國際民航組織的更為精準。但是仍不能完全準確的反應(yīng)尾流強度。我國目前使用的尾流間隔標準與國際民航組織的標準一致。國內(nèi)對RECAT的間隔標準研究也已開始，但停留在比較不同國家和地區(qū)RECAT的標準差異和對機場容量的影響上，尚未對機型進行分類。1.3本文內(nèi)容安排本文研究內(nèi)容為尾流對飛行安全的影響，通過分析尾流的產(chǎn)生原理及特性，判斷其影響飛行安全的可能性，并且根據(jù)其特性分析尾流對飛行安全的影響，尤其是對飛行訓練中小型飛機的影響。同時分析了相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)對措施。本文還列舉了國內(nèi)外尾流間隔標準供飛行人員參考。第二章尾流的形成及特性分析2.1尾流的定義尾流可細分為四類：1滑流：由于螺旋槳飛機的螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的尾流。2紊流：放襟翼和機身產(chǎn)生的尾流。3噴流：噴氣式飛機的發(fā)動機產(chǎn)生的高溫、高速尾流。4翼尖渦流：飛機翼尖處產(chǎn)生的尾流。其中對飛機影響最大的主要是翼尖渦流形成的尾流（以下簡稱尾流或尾渦）。2.2尾流的形成尾流的形成與機翼升力的產(chǎn)生密切相關(guān)，飛行中，當氣流繞過機翼時，氣流在流經(jīng)機翼上方的速度大于流經(jīng)機翼下方的速度，根據(jù)伯努利定理，下翼面的壓強高于上翼面壓強。事實上，氣流在流過機翼時，前駐點速度降為零，然后分為上下兩股氣流繞過機翼并分別加速到上下翼面最大值后再減速，最后在機翼后緣處合流。在機翼的上表面由于附面層分離，在機翼后緣部分會形成一段負壓區(qū)，在機翼下表面產(chǎn)生了正壓區(qū)。在壓差的作用下，下表面氣流就繞過翼尖流向上表面，同時其仍具有向后流的速度。所以在機翼的翼尖處形成了兩組旋轉(zhuǎn)方向相反，向后流動的尾流。通常尾流在飛機起飛前輪抬起時產(chǎn)生，在著陸接地時結(jié)束。2.3尾流的影響因素尾流的強度由產(chǎn)生尾流的飛機重量，飛行速度和機翼形狀所決定，其中最主要的是飛機的重量。對于同一架飛機，尾流的強度與載荷因數(shù)或重量成正比，與空氣密度，速度成反比。對于不同的飛機，在一定飛行狀態(tài)下，尾流強度與飛機重量成正比，與翼展成反比。一般說，重型，小翼展的高速飛機的尾流強度比輕型，大翼展的低速飛機強的多。重量大，大迎角，飛行速度慢以及潔凈機身的飛機會產(chǎn)生強度最強和持續(xù)時間最長的尾流。研究表明：飛機的襟翼系統(tǒng)對尾流的特性和持久性有明顯影響。潔凈狀態(tài)時到尾渦直徑較小，約為兩英尺，當大氣平穩(wěn)時，可在飛機后方保持較長，較清晰的輪廓結(jié)構(gòu)。當放下襟翼時，襟翼產(chǎn)生的旋渦與翼尖渦相互作用，便形成一個直徑較大的尾流系統(tǒng)，但是這個系統(tǒng)的持續(xù)時間不長。2.4尾流的特性分析2.4.1尾流的影響范圍和形狀飛機起飛后，上下翼面的氣流在機翼后緣處具有不同的留向，所以在機翼后緣形成自由渦。由機翼后緣每一點拖出的自由渦，形成一個渦面，叫自由渦面。自由渦面在機翼后面卷集成兩個集中的翼尖渦。從飛機的前方看，左側(cè)的旋渦是順時針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)的旋渦是逆時針旋轉(zhuǎn)。FAA的實驗也表明：尾流不是直線運動，而是在空中左右，上下地飄動。兩條集中尾渦的間隔通常小于翼展，在中等迎角下，多數(shù)機翼兩條集中尾渦的間隔約為0.8個翼展。尾流產(chǎn)生后，它的影響范圍一般以每個翼尖為中心，半徑為6~8米（約20~25英尺）的區(qū)域。尾渦一般在大型飛機后方約兩個翼展的距離基本形成，在空中，尾流大約以120~150米/分的速率下降，之后，尾流的影響范圍及誘導旋風會下降到飛機下方的250~280米（800~900英尺）處趨于水平不再下降，并逐漸消散。當存在側(cè)風的時候，尾流將向下風方向移動；在順風的情況下，尾流將增加向外擴散的速度；逆風時尾流會在飛機的后方延長尾流區(qū)域。當飛機在高空以較大的空速飛行時，尾流可以延續(xù)40千米；在終端區(qū)以較小速度進近時，尾流可以延長到15千米。在尾流的橫切面以靜止的角度來觀察，飛機飛過之后，在翼尖的位置會產(chǎn)生翼尖渦，之后會保持一段時間，然后氣團的旋轉(zhuǎn)會越來越弱，并向外擴散直至消失。2.4.2尾流的衰減與消散尾流的消散原理較為復雜，其消散過程和方式與周圍大氣環(huán)境緊密相關(guān)（包括溫度梯度，地面效應(yīng)，大氣分層，大氣紊流等）從觀察到的不同現(xiàn)象來看，對于尾流的消散形式可以簡單分類為以下幾種。（1）湍流消散：這種消散形式是由于空氣的粘性作用，尾渦在旋轉(zhuǎn)擴散運動過程中，外緣速度很大的尾渦帶動尾渦周圍的具有粘性的空氣一起旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過一個長的時間，能量不斷消耗，逐漸衰減，渦流逐漸擴散以至最終消散。在相同的大氣條件下，尾渦越強衰減消散越慢，反之則快。周圍空氣的亂流和氣溫高低會影響尾渦與周圍空氣的能量交換，促使或者延緩尾渦的消散。（2）連接消散：隨著尾流越來越長，渦流變得越來越不穩(wěn)定，漸漸發(fā)展為彎彎曲曲的振蕩擾動，使得擴散中的兩個渦流接觸連接起來重新形成一個新的流場，其強度在連接之后迅速減弱。（3）迸裂消散：迸裂消散是尾渦發(fā)展到一定時間之后，其渦心半徑會突然增大，促使旋渦瓦解或破裂。這種迸裂形式順著尾渦軸心以極快的速度傳遞發(fā)生，最后形成一個比原先尺寸要大的多的新核。與連接消散相比，迸裂消散并不是很快的消散，相反，仍然在空中保留了相當強度的旋渦。在尾渦的演變過程中，這三種消散方式并不是相互孤立的。在一定強度亂流的影響下，連接消散和迸裂消散可能同時發(fā)生，如果出現(xiàn)這種情況的話，尾渦將會很快消散。此時尾流的影響作用微乎其微。除此之外，飛機的外形變化對尾渦的消散也有影響，如在起飛著陸階段，航空器處于起落架放下，襟翼打開的狀態(tài)，這樣會使后方形成一個小范圍的湍流場，有助于加速尾渦的消散。相比之下，在潔凈外形的條件下，機翼附面層的紊流和發(fā)動機噴流所形成的小尺度的湍流對尾渦的影響較弱。另外，在觀察中還發(fā)現(xiàn)各種形式的尾渦消散過程都有一個相似的現(xiàn)象：在尾渦形成之后持續(xù)發(fā)展的一段時間內(nèi)，其強度變化不大，與起始強度相當，然后在后面的時間里以較快的速度消散，強度也很快減弱。尾渦的消散速率受周圍大氣環(huán)境的諸多因素影響，包括渦核半徑比渦間距，大氣的紊流強度等等。2.4.3地面效應(yīng)和側(cè)風對尾渦的影響（1）有側(cè)風且不受地面效應(yīng)影響時，尾渦在自身和側(cè)向風的作用下側(cè)向飄移，經(jīng)過觀察，在穩(wěn)定的大氣條件下，尾渦的中心間距在側(cè)移時幾乎不變。（2）在地面效應(yīng)的影響范圍內(nèi)時，由于受到地面的阻擋，大約到離地面半個翼展至一個翼展的高度，兩股尾渦的相互作用和地面的阻礙作用導致它們相互分離和停止下降，從而逐漸轉(zhuǎn)為橫向移動，移動速度約為2~3米/秒。有側(cè)風時，尾渦隨風漂移，一股尾渦受側(cè)風影響向外移動的速度減慢，另一股尾渦隨著側(cè)風加快向外移動。在一定風速下，這股尾渦可能停留在地面上方不動。2.5現(xiàn)行的尾流間隔標準及應(yīng)用為了保證飛機的飛行安全，民航管理機構(gòu)按照一定的指標對機型進行分類，然后給出不同類別組合下的最小安全間隔。機型分類的標準越精確，前后飛機確定的安全間隔就會越精準，所以隨著科技的發(fā)展和對尾流認識的加深，現(xiàn)有的安全間隔存在縮短間隔的潛力。當前為保證在飛行安全的前提下縮短尾流的間隔提高機場的飽和容量。國際民航組織（ICAO）將飛機按最大起飛重量分為重型機，中型機，輕型機三大類，并將A380，B747等超大型飛機單獨劃為一類，并制定對應(yīng)類別機型的間隔標準。由于飛機飛行條件不同，各個國家的空中交通管制中的通信，導航，監(jiān)視等設(shè)備存在差異，各個國家民航管理機構(gòu)制定的機型分類標準也不盡相同。尾流的強度與飛機的重量，翼展，速度均有關(guān)系，但飛機重量是最直接、最主要的影響因素。所以各國民航管理機構(gòu)執(zhí)行的現(xiàn)行機型分類標準，均以飛機允許的最大起飛重量為基礎(chǔ)。我國現(xiàn)行機型分類和間隔標準與國際民航組織（ICAO）保持一致，采用PANS-RACDoc4444尾流間隔標準，只有美國和英國等極少數(shù)國家根據(jù)本國的實際情況和現(xiàn)實需求制定了自己的機型分類。如下圖：ICAOCAACFAACAA重型機（H）W＞136t重型機（H）W＞136t重型機（H）W＞255klb重型機（H）W＞136t中型機（M）7t＜W＜136t中型機（M）7t＜W＜136t大型機(L)41klb＜W＜255klb中型機（M）40t＜W＜136tB75722klb＜W＜25klb小型機（S）17t＜W＜40t輕型機（L）W＜7t輕型機（L）W＜7t小型機（S）W＜41klb輕型機（L）W＜17t各民航管理機構(gòu)機型分類標準根據(jù)《中國民用航空空中交通管理規(guī)則》第九節(jié)尾流間隔最低標準：第四十二條尾流間隔最低標準根據(jù)機型種類而定，本規(guī)則中航空器機型種類按航空器最大允許起飛全重分為下列三類：(一)重型機：最大允許起飛全重等于或大于136000千克的航空器；(二)中型機：最大允許起飛全重大于7000千克，小于136000千克的航空器；(三)輕型機：最大允許起飛全重等于或小于7000千克的航空器。第四十三條當前后起飛離場的航空器為重型機和中型機、重型機和輕型機、中型機和輕型機，且使用下述跑道時，前后航空器間非雷達間隔的尾流隔時間不得少于2分鐘：(一)同一跑道；(二)跑道中心線間隔小于760米的平行跑道；(三)交叉跑道，且后機將在同一高度或在前機之下不大于300米的高度穿越前機的飛行航跡；(四)跑道中心線間隔大于760米的平行跑道，且后機與前機同高度或在前機之下不大于300米的高度穿越前機的飛行航跡。本條第(一)、(二)款所述航空器使用同一跑道的一部分起飛或在跑道中心線間隔小于760米的平行跑道的中部起飛時，前后航空器間非雷達間隔的尾流間隔時間不得少于3分鐘。本條第(一)款所述航空器在進行訓(熟)練飛行連續(xù)起飛時，除后方航空器駕駛員能保證在高于前方航空器航徑的高度以上飛行外，其尾流間隔時間應(yīng)當在現(xiàn)行標準基礎(chǔ)上加1分鐘。第四十四條當前后進近著陸的航空器為重型機和中型機時，其非雷達間隔的尾流間隔時間不得少于2分鐘。當前后進近著陸的航空器分別為重型機和輕型機、中型機和輕型機時，其非雷達間隔的尾流間隔時間不得少于3分鐘。當前后進近著陸的航空器在起落航線上且處于同一高度或者后方航空器低于前方航空器時，若進行高度差小于300米的尾隨飛行或航跡交叉飛行，則前后航空器的尾流間隔時間應(yīng)當按照本條上述有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。第四十五條在正側(cè)風風速大于3/秒時，起飛和著陸航空器之間的尾流間隔時間不得少于1分30秒，但是仍應(yīng)當遵守本規(guī)則第四十四條在起落航線上尾隨飛行和交叉飛行的有關(guān)規(guī)定。第四十六條前后起飛離場或前后進近著陸的航空器，其雷達間隔的尾流間隔最低標準應(yīng)當按照下列規(guī)定：(一)前機為重型機，后機為重型機時，不少于8千米；(二)前機為重型機，后機為中型機時，不少于10千米；(三)前機為重型機，后機為輕型機時，不少于12千米；(四)前機為中型機，后機為重型機時，不少于6千米；(五)前機為中型機，后機為中型機時，不少于6千米；(六)前機為中型機，后機為輕型機時，不少于10千米；(七)前機為輕型機，后機為重型機時，不少于6千米；(八)前機為輕型機，后機為中型機時，不少于6千米；(九)前機為輕型機，后機為輕型機時，不少于6千米。前款規(guī)定的尾流間隔距離適用于使用下述跑道：(一)同一跑道，一架航空器在另一架航空器以后同高度或在其下300米內(nèi)飛行；(二)兩架航空器使用同一跑道或中心線間隔小于760米的平行跑道；(三)交叉跑道，一架航空器在另一架航空器后以同高度或在其下300米內(nèi)穿越。第三章尾流對飛機飛行安全的影響3.1不同階段尾流的遭遇比例該圖表明了飛機在各個不同的飛行階段，所發(fā)生的尾流遭遇事件的比例大小。從圖中可以看出，在進近落地階段的比例高達50%。雖然在巡航階段尾流遭遇事件為21%，但是由于在巡航飛行階段飛機的飛行高度較高，安全裕度到較大，相比而言，在進近著陸階段飛機離地面較近，遭遇尾流后的反應(yīng)時間短，應(yīng)當重點關(guān)注。圖3.1不同階段尾流的遭遇比例3.2前機尾流對后機飛行的影響3.2.1飛機橫穿前機尾渦圖3.2尾渦形成的流場截面圖飛機橫穿前機尾渦的過程中，會忽上忽下，出現(xiàn)劇烈顛簸，承受很大的正負載荷。當飛機開始穿過尾渦時，首先受到外側(cè)的上洗氣流的抬升作用，飛機會被吹起飛行軌跡向上彎曲。繼續(xù)飛行到達尾渦中心區(qū)域時，機頭和機尾分別受到下洗氣流和上洗氣流的作用，使得飛機是產(chǎn)生縱向的俯仰運動。當飛機到達中心區(qū)域時，又會受到一個相反的下洗氣流的下壓作用。當飛機繼續(xù)穿過另一個尾渦區(qū)域時，又會受到尾渦外側(cè)的上洗氣流的抬升作用。由于尾渦作用范圍約為寬兩個翼展，高一個翼展，相對飛機的速度而言，逗留時間不過數(shù)秒，所以會導致飛機在較短時間內(nèi)突然出現(xiàn)大幅度的劇烈顛簸，為此，當飛機受到上洗氣流影響時，如果飛行員頂桿使飛機下俯，此時飛機進入下洗氣流影響區(qū)域，飛行軌跡會變得更加向下彎曲而使飛機承受的負載荷增長。如果此時飛行員拉桿修正，飛機又正進入渦流的上洗區(qū)域，飛機所承受到正載荷又會增長，輕者使飛行人員操縱困難，重者可能導致飛機機體結(jié)構(gòu)的損壞。飛機橫穿前機尾渦時，如果不是正好穿過尾渦的中心線，而是在其上或下橫穿而過，那么所承受的載荷因數(shù)要小的多。3.2.2飛機從正后方進入前機尾渦圖3.3不同方向進入尾渦流場示意圖如圖，當B機沿著縱向從飛機正后方進入前機尾渦時，將會受到下洗氣流的作用，會出現(xiàn)上升率降低，下降率增大，飛機顛簸，甚至在短時間內(nèi)會突然的掉高度。如果在高空飛行時，這種影響并不大，因為飛行員有足夠的高度裕度修正。如果是在進場著陸時進入尾渦，由于飛機已經(jīng)是處于低高度，低速度，低動力的狀態(tài)，一旦進入尾渦，以當時飛機的動力，飛行員幾乎沒有足夠的時間和高度去調(diào)整，極大可能會造成飛行事故。而在起飛爬升階段，雖然飛機處于爬升狀態(tài)，動力充足，速度相對進近著陸速度較大，但是尾渦的下洗氣流的作用將會削弱飛機的爬升率，如果飛機在起飛一定距離后仍然達不起飛程序所規(guī)定的越障高度，飛機則會撞向障礙物，造成嚴重飛行事故。3.2.3飛機從正后方進入前機的尾渦中心當C機沿縱向進入尾渦中心區(qū)域時，飛機一邊機翼遭遇上升氣流，一邊機翼也遭遇下降氣流，飛機的兩側(cè)機翼會受到大小相同，方向相反的作用力。飛機將會承受很大的滾轉(zhuǎn)力矩而急劇帶坡度滾轉(zhuǎn)。飛行試驗表明，大型客機所形成的尾渦流場十分強烈，當小型飛機不慎進入尾渦中心區(qū)域時，很容易產(chǎn)生大坡度的滾轉(zhuǎn)，而這種大幅度的滾轉(zhuǎn)是要嚴重掉高度的。例如賽斯納172在C-5A飛機后的9~12千米，受到尾流的作用，滾轉(zhuǎn)坡度會突然超過90°，滾轉(zhuǎn)速度也超過90°/秒。所以在飛機進近著陸時，需與前機保持必要的安全間隔。飛行試驗結(jié)果還表明，后機機翼的翼展長度對受到前機尾渦中心的反應(yīng)強弱有非常重要的影響。后機翼翼展越長，進入前機尾渦中心所受到的滾轉(zhuǎn)反應(yīng)越弱。3.2.4飛機從前機旁邊遭遇尾流根據(jù)飛行試驗表明，如后機進入前機機翼的翼尖外側(cè)的尾流，由于后機一側(cè)機翼受到較大的上升氣流影響，飛機會向外帶坡度被推出尾流。除此之外，后機進入前機尾流的速度不同，所遭受的影響亦不同。如下圖黃色指針所標明的速度是飛機的操縱限制速度，在這個速度之下，飛機遭受尾流所帶來的滾轉(zhuǎn)，顛簸等一系列的影響不會是飛機承受過多的載荷因數(shù)導致飛機結(jié)構(gòu)損壞，因為飛機在結(jié)構(gòu)損壞之前已經(jīng)失速。若在高于這個速度時受到尾流的作用，飛機很可能因承受較大的載荷系數(shù)（即上圖中的紅色區(qū)域），超出飛機所能承受的最大載荷因數(shù)，由于此時飛機的速度較高，飛機會在失速之前已經(jīng)結(jié)構(gòu)損壞。所以飛行員一旦不慎進入前機尾流，應(yīng)注意自己的空速，避免“超速”。圖3.4載荷因數(shù)與空速的關(guān)系第四章預(yù)防進入前機尾流的措施及進入尾流后的處置措施程序4.1飛機如何預(yù)防進入前機尾流飛機在機場附近進行儀表進近著陸飛行時，機場的塔臺管制會按照程序使你與前機保持安全間隔，小型飛機應(yīng)與前機保持至少5海里（8千米）以上的距離，大型的飛機也應(yīng)與前機保持至少3海里（5千米）的距離，高度差至少保持1000英尺（300米）以上。如果飛行員接受塔臺管制的目視飛行許可跟隨前架飛機飛行，則飛行員將承擔避免與前機相撞，保持安全間隔，保證飛行安全的責任。管制員有時會提供給與之通信的目視進近飛機警告，如果塔臺認為它可能會受到來自較大飛機尾流的不利影響，塔臺會告知飛行員大型飛機的飛行高度，位置和方向，在發(fā)出尾流警告后，緊接著是“警告-尾流湍流”。然而，無論是否發(fā)出警告或信息，飛行員都應(yīng)根據(jù)需要調(diào)整飛機運行和飛行路徑，以避免嚴重的尾流碰撞。當對在進近過程中保持飛機之間的安全間隔距離有任何疑問時，飛行員應(yīng)向控制塔詢問間隔距離和飛機地面速度的最新情況。4.2飛機在高空中進入前機尾流的處置措施若飛機不慎進入前機尾流，首先飛行員應(yīng)用所有可以使用的設(shè)備和操作控制住飛機姿態(tài)，控制好速度，避免做出猛烈的機動動作，防止飛機的載荷因數(shù)超出臨界值損壞飛機結(jié)構(gòu)。第二，盡快脫離前機尾流，向上風方向，即尾流兩側(cè)上洗氣流的區(qū)域，小心操作飛機上升轉(zhuǎn)彎；若是在進近和最后的著陸階段不慎進入飛機尾流，應(yīng)果斷迅速執(zhí)行復飛程序。第三，脫離尾流后，例行檢查飛機的各項設(shè)備，舵面和發(fā)動機的性能，執(zhí)行與之相對應(yīng)的檢查單，視當時情況而定，作是否降落到最近機場的決定。4.3飛機在進近著陸時如何預(yù)防進入前機尾流（1）降落時，如果與前方的大型飛機使用同一跑道，無論儀表進近還還是目視進近，在進近的下滑道上應(yīng)選擇高于前方大飛機下滑的飛行軌跡，接地點應(yīng)選擇在前面大飛機接地點的前面位置。（2）如果降落所使用的跑道與前機使用的跑道平行，且兩條平行跑道之間的距離小于2500英尺（760米），考慮到前機的尾流受地面效應(yīng)的影響，可能會飄移到你降落所使用的跑道，飛機也應(yīng)當高于前機的下滑道軌跡，并于前機接地點前接地。（3）如果降落所使用的跑道與前機所使用的跑道在跑道入口處相交，由于前機的尾流影響，可能使得飛機在降落時俯仰操縱困難，所以飛機應(yīng)在正常降落接地點前方的位置降落。（4）若飛機在一個正在起飛的大型飛機后降落，而且降落的跑道與起飛的跑道相交，首先飛行員應(yīng)關(guān)注起飛飛機的抬輪點，若是抬輪點在兩個跑道的交叉口之后，則尾流一般對于飛機降落沒有影響。若飛機在交叉口之前抬輪起飛，這個后機應(yīng)視情況于交叉口之前接地著陸或及時復飛，放棄這次進近著陸。4.4飛機在起飛時如何預(yù)防進入前機尾流（1）當飛機與前機使用同一條跑道在一家大型飛機起飛后起飛時，應(yīng)關(guān)注前機抬輪點的位置，先于前機抬輪點的位置起飛抬輪，并且保持較高的爬升率，使起飛爬升的飛行軌跡高于前機的飛行軌跡，直至轉(zhuǎn)向或者高于前機不會受到尾流的影響。（2）如果另一架飛機的起飛跑道與本機的起飛跑道相交，則飛機起飛后應(yīng)保持較高爬升速率，避免不慎進入前機尾流的區(qū)域。若爬升率不足以使飛機爬升到安全高度，則應(yīng)延遲起飛，等待前機尾流消散。（3）如果兩架飛機于兩條平行跑道上相繼起飛，后起飛的飛機應(yīng)注意轉(zhuǎn)彎之后的航向是否與前機的飛行軌跡相交？若相交，則應(yīng)保持較高的爬升率，避免進入前機的尾流區(qū)域。（4）在大型飛機執(zhí)行低空進近，復飛程序或者觸地后起飛后進近著陸或者起飛時，由于大型飛機在跑道上空的停留時間較長，尾流對跑道的影響范圍增加，特別是在逆風或側(cè)風的條件下，尾流在跑道的存在時間延長，準備進近著陸的飛機應(yīng)至少與前機保持3分鐘以上的間隔或者暫時中斷著陸，準備起飛的飛機也應(yīng)在跑道外等待尾流消散后起飛。4.5飛機如何預(yù)防進入直升機尾流除了大型飛機產(chǎn)生的尾流，在平時的飛行訓練中，我們會經(jīng)常遇到直升機，所以在起飛著陸時，我們也要小心直升機產(chǎn)生的尾流。直升機主旋翼在跑道附近的慢速懸?；?，靜止懸?；蛘呶暹咃w行中，產(chǎn)生下洗，高速向外的流渦，其距離約為旋翼直徑的三倍。當旋翼的下洗氣流撞擊地面時，產(chǎn)生的尾渦具有與固定翼飛機產(chǎn)生的翼尖渦相似的行為特征。然而，渦流在各個方向上都是向外、向上、圍繞和遠離主旋翼的。小型飛機的飛行員應(yīng)避免在慢速懸?；?，靜止懸停或者五邊飛行的直升機的三個旋翼直徑范圍內(nèi)操作。在前進飛行中，起飛或降落的直升機產(chǎn)生一對強的高速尾隨渦，類似于大型固定翼飛機的翼尖渦。小型飛機的駕駛員在降落和起飛直升機后操作或穿越時應(yīng)小心謹慎。4.6飛行訓練中的尾流經(jīng)歷最后，結(jié)合自身情況，我想分享一下自己在國外飛行訓練時，與尾流實際遭遇的經(jīng)歷經(jīng)驗。我飛行訓練所使用的機場雖然并不繁忙，但跑道較長且適合一些支線飛機降落。在我放單飛的前一次跟教練飛行中，當時天氣情況很好，晴空，無風，地面溫度在20℃左右，非常適合飛行學員第一次放單飛，如果一切順利的話，跟教員飛幾次起落沒問題，教員就可以放單飛了。在準備最后一次降落時，當時我在五邊距機場大概四海里的位置，這時有一架小型客機在距機場十海里的位置聯(lián)系了塔臺，請求降落。塔臺得知后聯(lián)系我希望我盡快降落并迅速脫離跑道。當我在距機場兩海里的位置時，由于后面的飛機速度較快，而我不能盡快降落，所以塔臺給我指令向左盤旋一圈并允許著陸。我操縱飛機左轉(zhuǎn)360°再次對準跑道準備降落。由于我對尾流的認識不足，下滑軌跡與正常降落的軌跡相同，所以在五邊時飛機感受到輕度顛簸。由于前機的重量較小，尾流強度較弱，我當時認為是陣風導致的飛機顛簸，仍然按照正常的下滑道降落，并在跑道頭接地著陸。這時，教員接手飛機的操縱，并使飛機降落在前機的接地點后。落地后，我才意識到前機產(chǎn)生的尾流對我的飛行安全的影響，如果這是一次單飛轉(zhuǎn)場去較為繁忙的機場，在一架大型客機后保持原有下滑道降落會給飛行安全帶來巨大的風險。通過這次在實際的飛行訓練中與尾流的遭遇，彌補了我對尾流的認識不足，使我更加留意關(guān)心在飛行訓練中影響飛行安全，不可視的因素。第五章結(jié)論作者通過查閱大量的資料并結(jié)合本人在飛行訓練中的實際體驗和經(jīng)歷，闡述了飛機尾流的形成原理和對飛機的各種影響和危害，并分析了飛行中躲避尾流的措施和進入尾流的處置程序，旨在提高飛行學員在經(jīng)驗不足的初學階段對尾流危害的認識，加強了處置尾流的能力。除此之外，飛行學員在日常的飛行訓練中仍要保持細心謹慎的態(tài)度，不要麻痹大意，時刻注意飛機的狀態(tài)和安全，嚴格執(zhí)行飛行訓練中各種規(guī)章和檢查單。本人水平有限，希望各位老師同學批評指正。參考文獻魏志強,李志遠.RECAT間隔標準的差異性對比與計算分析[J].航空計算術(shù),2017,47(