记忆项目 | 风切变及改出程序

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一、风切变相关定义

风切变 – 风向 或 风速的 快速变化 。

低空风切变 – 风切变总是存在于大气中，尽管在正常情况下，这种风切变不会给飞行员带来操作的困难。但， 在 600米（2 000英尺）以下 ，它尤其明显。因为在最接近地球表面的空气上的 摩擦阻力会导致风速和风向随高度的变化 。这被称为，埃克曼层 Ekman layer

严重风切变 – 风向或风速的快速变化导致 空速的变化大于 15 海里/小时 或垂直速度的 变化大于 150 米（500 英尺）/分钟。

垂直风切变 – 水平风分量沿垂直轴的变化，多出现在颠簸中，飞机爬升或下降时穿越 风切变层 可能会影响飞机的空速。 每1000英尺到20 kt-30kt的风分量变化 是典型值， 垂直风切变 可能达到 每100英尺10 kt变化。

垂直风也存在于所有的微下击暴流中，且强度随高度上升而增加。此类风通常在高度大于 150 米（500 英尺）时达到强度的峰值。在 强微下击暴流 的中心可能存在风速 大于 40kt（4000 英尺）/分钟的下冲气流。 下冲气流的强度取决于飞机高度和与微下击暴流中心的距离。

侧风切变 – 减少逆风或增加顺风，或从逆风转向顺风变化产生的侧风切变。 侧风切变将导致飞机横滚、偏转， 如图 6.20 所示。大侧风切变可能需要大量或快速的操纵输入。此类风切变可能造成工作量大幅增加和注意力分散。另外，如果遭遇水平涡流，飞行员可能需要全杆量的输入来对抗剧烈的横滚力矩。下击暴流的 风分量的变化幅度最高可达每海里100kt。

注： 五边大侧风，地面小侧风， 注意方向的提前预判和修正。

顶风增强的切变 – 顶风增加导致 空速增加 的切变。

顶风减弱的切变 – 顶风减小导致 空速损失 的切变。

顺风减弱的切变 – 顺风减小导致 空 速增加 的切变。

顺风增强的切变 – 顺风增加导致 空速损失 的切变。

注： 最严重的风切变 往往伴随着 雷暴和阵雨 产生。

二、风切变成因

（一）雷暴

雷暴： 分为气团雷暴（图6.1）和锋面雷暴（图6.2)。

气团雷暴： 随着 降雨和成熟阶段的开始 ，雷暴开始产生下沉气流， 大约一小时后 ，被 加热的上升气流所产生的雷暴被降雨终止，热气和雷暴消散。

由于下沉气流和被雨水冷却的空气的涌出，大多数雷暴会导致冷空气 阵风锋面 的产生，这些 阵风锋面 通常会 非常颠簸 ，并会对起飞和进近的飞机产生严重的威胁。

注： 开始降雨， 雷暴成熟期 ，下沉气流明显，但 持续时间短。

锋面雷暴： 通常与锋面、风的辐合和高空槽等天气系统相关联。

形成 持续达数小时 的 飑线 ，产生 强降雨 或 冰雹 并伴随有 强阵风 甚至 龙卷风 。

雷暴的强弱标志： 不同高度上风速和风向的改变量。

（二）微下击暴流

下击暴流在飞机后方

下击暴流在飞机前方

微下击暴流引发的水平涡流： 会造成 短时垂直风的扭转 ，比持续的下冲气流更危险。

飞机穿越水平涡流： 将经历 交替出现的上升气流和下冲气流， 机头也将随之上下俯仰。甚至可能 导致飞机在较大速度时出现短时的抖杆及机身抖动 现象。

遭遇微下击暴流，遭遇下冲气流，导致飞机上下俯冲

微下击暴流： 存在于任何对流气象条件（ 雷雨、阵雨、雨幡等 ）下，微下击暴流的 存活期约15分钟，一般为 10 到 20 分钟。范围2.5海里。

水平漩涡 气流可能会 延伸至离地 600 米（2000 英尺）高 。

非对称的微下击暴流： 进入水平扩散气流 区域时，可能 不会出现很大的空速增加 ，或者 进入 微下击暴流时空速的增加 比退出 微下击暴流时 损失的空速要小很多 。

几个微下击暴流同时存在： 在几个微下 击暴流的相互作用下，会形成一系列接近地面的水平漩涡气流（图6.5）。除了下冲气流之外，这些 漩涡气流 还可能产生 高能量的上升气流和乱流。

注： 穿越微下击暴流时， 水平风速变化 主要 分布在 40 至 60 海里/小时 的范围内。而已观测到的由微下击暴流导致的 最大风速变化可高达 100 海里/小时 。

干微下击暴流： 在伴 随着 少量降水 的 对流云 周 围 产生。

飞行员必须认识 到 有些 微下击暴流 在当前技术条件下 无法成功改出！ 即使在 飞机性能能力范围内 的风切变 也有 可能导致 事故！

（三）地形条件

主要取 决于风速、风与障碍物之间的相对方向 以及 障碍物与跑 道的相对方位。

（四）逆温现象

（五）海陆风

由于地表与水面的 太阳辐射吸收率不同，产生温度梯度，形 成低高度的海陆风 （图 6.10 所示）。 白天 时，地表风由水面吹向陆地，称为 海风 ； 夜间 时，地表风由陆地吹向水面，称为 陆风 。

如果 机场位于海洋（大型湖泊）与陆地交界处 时，尤其在 早晨 ，可 容易出现低空风切变。

（六）锋面系统

锋面 两侧的大气温度以及密度是不同 的， 如果机场区域正有 锋面快速过境 时，可能会出现较强的风切变。

（七）强地面风

强阵风锋面： 是由 雷暴下沉气流 产生的寒冷、密集的空气的锋面，该气流到达地面并 向各个方向扩散 ，削弱了周围较温暖、密度较低的空气。

三、风切变危害

风切变是 4% 的 接近和着陆事故的主要原因， 也是造成死亡的第九大原因。

反应时间短： 可能 只有 5 至 15 秒识别反应时间 （图 6.13）， 因此尽早识别风切变至关重要。 高效的机组配合及恰当的提醒 是及时识别风切变的 关键。

起飞离地遭遇风切变-改出不当样例：

• 1 为离地后的前 5 秒正常状态
• 2 为离地后遭遇风切变
• 3 为空速减小造成俯仰姿态减小
• 4 为离地 20 秒后飞机在跑道末端坠毁

改出存在的问题： 飞机在建立稳定爬升前遭遇风切变，从而大大增加了风切变识别的难度。当 空速减小 时，飞行员 减小俯仰姿态以便重新获得空速 （图 6.12）。 只考虑到减小俯仰姿态，而 没有充分利用飞机的可用性能， 使得飞机丧失高度。

保持或增加俯仰姿态 并 允许低于正常空速是改出风切变的正确方法。

进近时风切变 -改出不当样例 ：

• 1为飞机进近正常
• 2 为五边上的下冲气流和顺风不断增强
• 3 为 飞机损失速度，飞行轨迹低于下滑道
• 4 为飞机在跑道入口前触地

改出存在的问题： 速度减小，导致升力减 小，升力的损失导致下降率增大。速度减小， 飞机产生自然低头趋势，造成进一步的高度损失 。飞行员没有及时使用增加俯仰的技术，导致飞机触地。

四、风切变的识别

（一）气象报文

当飞行员在气象报文中看到以下信息时，需特别注意： 雷暴、强降水、扬尘、温度露点差较大（差值越大，湿度越低）， 包括其它线索如 阵风、温度变暖趋势、积云 等。

（二）天气迹象

在 夜晚 ， 闪电 也许是唯一的目视线索，在白天，以下线索可 以为飞行员 提供一定的参考：

1）邻近的云向不同方向大范围移动

2）烟柱的切变并向不同方向飘散

3）在飑线前的滚轴云

4）受强烈的地面阵风影响的树、旗帜等

5）机场周围的风袋指示不同的风向风速

6）对流云下部被下冲气流吹起的扬尘

7）飑线前被阵风吹起的扬尘

8）雨幡，特别是与对流云同时出现

9）伴随着持续的波型荚状云

10）漏斗云

11）龙卷风

如果发现存在上述现象，飞行员就必须考虑风切变存在的可 能性。

至今为止 没有通用量化标准 来帮助飞行员决策，下表 中的 评估信息仅供参考 ：

（三）飞行参数识别

如果飞行参数超出以下范围，机组应做好执行改出程序的准 备：

起飞/进近阶段

• 指示空速 ±15 节
• 垂直升降率 ±500 英尺/分钟
• 俯仰姿态 ±5°

进近阶段

• 下滑道指示偏差 ±1 个点
• 较长时间推力不正常

注： 以上数据仅供参考， 不做 为准确的标准。 在某些特定情况下， 如果飞机状态发生较大变化， 可以在超出上述标准前执行改出程序。

（四）飞行员报告

飞行员的报告是获得风切变信息的重要来源之一。

例如： “浦东塔台，东方 726，五边 500 英尺遭遇中度风切变，速度损失 20 海里。”

运输航空非紧急事件样例： 26.飞行中航空器遭遇风切变或触发风切变警告警戒需机组采取措施。机组遭遇风切变，按照规定需要强制报告。

（五）机载气象雷达

雷达使用方法及注意事项，点击标题查阅👉： 必知必会 | 3 种气象雷达基础知识及注意事项

（六）风切变警告系统

1）雷达预测性风切变探测

2）反应式风切变探测

在俯仰姿态角度保持不变的情况下，下沉气流是如何减小迎角。下面的例子是5 m/s（1 000英尺/分钟）的下沉气流和空速为280 km/h（140 kt），在不改变俯仰姿态的情况下将迎角降低约4度。

而， FAC计算 的阈值值设置为 1.5 米/秒/秒（3 节/秒）的逆风衰减或者顺风增益或（在下沉气流中） 迎角减少 0.15 弧度（8.6 度） ，或者能提供等效信号的任意两者组合（0.15g 减速度）。

五、风切变对性能的影响

（一）起飞滑跑

遭遇风切变时，实际地速可能远远高于指示空速（图 6.24），所以决断速度 V1可能无效，中断起飞的决断有可能导致飞机冲出跑道； 离地能量与空速有关，中断起飞与地速有关。

（二）离地爬升

处于低高度时 (低于 300 米（1000 英尺）)， 应关注正常的爬升姿态， 不过分强调速度的控制。掌握全发（All-engine）时的初始爬升姿态，使用正常的抬轮速率至此姿态。当速度降低时，谨慎为获取速度而减小姿态，尤其在不能安全越障的情况下。

（二）进近阶段

不同种类的风切变对于飞机性能都有其不同的影响。

六、风切变的预防

通常 微下击暴流 会在 10-20分钟内消散， 因此延迟起飞或等待是上策。

（一）起飞阶段

• 使用最大起飞推力
• 使用最长的合适跑道
• 考虑使用推荐的襟翼设定
• 考虑使用增大抬轮速度
• 不要使用速度基准模式的飞行指引
  
  

（二）进近阶段

• 不晚于 1000 英尺 AGL 建立稳定进近
• 要谨慎减小推力
• 使用最合适的跑道
• 考虑使用推荐的襟翼设定
• 考虑增大进近速度
• 权衡使用自动飞行系统
  
  

七、风切变改出程序 （反应式风切变）

（一）通用指导

风切变改出策略： 疑似风切变（通过观察）、预测式风切变，反应式风切变。

疑似风切变： 需要机组根据上述关于风切变的定义、成因、来识别和判断，并采取措施。

预测式风切变： 在起飞滑跑和进近期间，触发语音警戒或警告，要求机组对可能存在的风切变提前做好准备，并采取措施。

反应式风切变： 起飞爬升和进近期间，触发语音警告，机组 必须一直信赖 各种反应式风切变告警。

（二）起飞前

跑道上已触发了预测式风切变告警，或疑似存在风切变，机组必须延迟起飞直到情况好转，等待雷暴过境。

（三）起飞滑跑

1）100节以前

在100节以前，只有预测式风切变告警，和机组的评估判断。

当触发 “W/S AHEA D"语音 警告， PFD显示 “W/S AHEAD" ，必须 中断起飞。

当触发 MONITOR RADAR DISPLAY，语音 警戒 ， PFD显示 “ W/S AHEAD” ，机长评估： 考 虑TOGA继续起飞，或中断起飞。 （根据各航司运行要求）

当触发咨询信息， 只有风切变图标显示在ND上 ，机组可以继续起飞。

2）大于100节，在 V1 之前

如果飞行员注意到无法接受的巨大的空速波动，疑似进入风切变。但，到达V1的时机，可能”早于“或”晚于“机组的预期， 机组需要判断在剩余跑道足够中断起飞，应考虑中断。

加速停止距离： 考虑加速停止距离时，应考虑 以 V1 速度运动 2 秒钟的距离余量 ，而 接下来才是飞行员采取 任何将飞机停下来的 动作。

对于给定的起飞重量，