危害极大的倾盆大雨.doc

危害极大的倾盆大雨研究表明，大雨可以使飞机在没有任何警报的情况下迅速丧失升力。下列飞行事故说明大雨严重危害飞行安全。1970年7月27日，美国飞虎航空公司一架DC8飞机在向日本冲绳岛进近时坠入海中。陆上的目击者看到，在飞机坠入海中之前，飞机刚从大阵雨中露出时高度很低。1973年7月23日，美国奥扎克航空公司一架费尔柴尔德公司生产的FH227B飞机在向美国密苏里州圣路易斯进近时坠毁。地方空中交通管制员于17点42分31秒说：“奥扎克809，现在大阵雨好象正要穿过跑道进入着陆端。”副驾驶回答：“明白，我们看到了。”这是809航班最后一次通信。驾驶舱录音机于18点43分24秒停止录音。1973年11月27日，美国三角航空公司一架DC9飞机在向美国田纳西州查塔努加进近时坠毁。尽管副驾驶曾两次报告飞机下沉速度加快，但飞机过大的下降率一直在发展。美国国家运输安全委员会的飞机失事调查报告的结论是机长忽视了副驾驶的报告，因为风挡上的大雨使折射光线造成的视觉错觉可能影响了机长的判断。1975年11月12日，美国东方航空公司一架执行576航班的波音727飞机在中雨中用灯光向美国北卡罗纳州罗利仪表进近时坠毁。飞机在距离地面200英尺高度时遇到大雨。机长注意到了飞机低于下滑道并增大了发动机功率。机长说，当时他们遇到了“一道雨墙”，机长增强飞机发动机功率时雨墙的底部正好落下砸在飞机上。机长进一步回忆说，驾驶舱风挡变得“不透明了”，但外面的照明灯光却很亮。这架波音727飞机在未达跑道282英尺外撞地，飞机侧滑停下。飞行数据记录器的数据表明，飞机在最后3.6秒飞行中，飞机下降率高达每分钟1400英尺。当时记录的降雨强度超过每小时2英寸。1976年6月23日，美国阿勒格尼航空公司一架执行121航班的DC9飞机在向美国宾夕法尼亚州费城进近时坠毁。正在跑道上等待起飞的一架飞机看到121航班从大雨中出现时距离地面的高度大约是75125英尺，DC9飞机看起来好象“停止了飞行”，而且是机头朝上坠地。121航班坠毁在超过跑道入口4000英尺处的跑道上。飞机失事的共同情节所有以上飞机失事的共同情节都是有大雨存在。这虽不意味着大雨造成了飞机失事，但大雨是造成飞机失事的不可忽视的可能因素。在飞行中遇到过倾盆大雨的驾驶员都惊叹大雨对飞机空气动力性能的影响，他们曾仔细考虑过在大雨中飞行应该增加什么类型的安全系数，但可惜一直没有寻找到答案。由研究人员组成的几个调查组已经对多起商用飞机在大雨中失事进行了调查，大雨是造成飞机失事原因的可能性已经增加。研究人员调查了多起风切变造成的飞机失事后发现，只有少数飞行事故调查考虑到了大雨对飞机性能的影响，但科学的研究结论表明，大雨严重威胁飞行安全。美国目前只有少数几个研究人员在研究大雨对飞行安全的影响，因此他们的研究没有引起广泛关注。风切变和大雨造成飞机失事研究人员对下列两起风切变造成的飞机失事进行了艰苦细致的调查研究，他们的研究结果表明，大雨造成的飞行性能损失大于风切变造成的飞行性能损失。1975年6月24日，美国东方航空公司一架执行66次航班的波音727飞机在向肯尼迪国际机场进近时坠毁。66次航班的坠毁促使美国开始集中全力研究风切变，但风切变可能不是造成飞机失事的唯一原因。66次航班是穿过位于着陆航向信标航道的一个非常强的雷暴，向肯尼迪国际机场22L跑道仪表进近着陆时撞在着陆进场灯上的。美国国家运输安全委员会确定的飞机失事原因是飞机在向肯尼迪国际机场仪表进近时，在着陆航向信标航道上遇到了一个伴随着逆风的超强雷暴，伴随着逆风的超强雷暴造成了飞机以大下降率撞在不易碎的进场灯上。美国国家运输安全委员会还特别提到，由于飞行机组依靠目视标志而没有依靠仪表进近，因此延误了对飞机大下降率的识别和纠正，但安全委员会接着说：“逆风可能太大了，飞行机组即使依靠了飞行仪表并迅速纠正下降率，飞机也不会安全进近着陆。”在22L跑道中部标记附近的目击者看到了飞机在大雨中下降，高度很低。5名目击者说东方航空公司66次航班进近着陆时，天正下着大雨、刮着大风，大雨伴随着闪电雷鸣。在罗克韦林荫道上开车的人说，他们看到了飞机撞在进近灯上并滑行到林荫道上停下。驾驶舱录音机的录音表明，风挡雨刷大约在飞机距离地面700英尺时被打开，飞机下降到500英尺高时风挡雨刷被置于快速运转状态。驾驶舱录音机证明了大降雨量的出现和存在。尽管美国国家运输安全委员会最终的事故调查报告把66次航班飞机失事的原因完全归因于风切变，但后来对事故的研究分析认为，风切变和大雨作用的结合影响了飞机的飞行轨迹。风切变和大雨因素降低了飞机的飞行性能。美国东方航空公司66次航班飞机失事的研究报告证实了大雨确实是造成这架波音727飞机失事的一种原因。1979年8月2日，美国东方航空公司一架执行639航班的波音727飞机在向亚特兰大哈茨菲尔德国际机场第五边进近着陆时遇到了小而强的阵雨，并伴有风切变。载着71名旅客和6名机组人员的波音727飞机在距离地面仅375英尺时才脱离了阵雨区并成功地中断进场和复飞。据飞行机组人员说，飞机降低到距离地面大约1000英尺时阵雨变大，湍流增强。驾驶舱内的噪声明显增加说明阵雨已变得很大了。阵雨变大时，飞机的指示空速开始波动，首先从每小时135海里降到每小时120海里，后来又增加到大约每小时140海里，紧接着又下降到每小时108110海里。下降率也增加到每分钟1000英尺。飞机降低到距离地面仅800英尺时，当时正在驾驶飞机的副驾驶把机头抬到上仰10，前推油门并要了起飞推力，试图开始中断进场并复飞。据副驾驶说，俯仰修正和增大推力不起作用，飞机的下降率增加到每分钟1500英尺，接着飞机的下降率增加到每分钟2100英尺。副驾驶接着又把飞机仰角提高到15并把油门前推到最大限度。飞机下降到距离地面500600英尺时，飞机的指示空速降到了每小时110海里，失速预警系统的振杆器开始报警。机长估计，失速预警系统大约报警1020秒。副驾驶接着把飞机仰角由15降到12，随后振杆器停止报警。飞行机组人员说，飞机在距离地面375英尺时以右坡度姿态脱离了降雨区，然后飞机开始加速、停止下降高度并开始爬升。有趣的是紧靠东方航空公司693航班前后进场着陆的其他飞机都没有看到这次突然出现的小而强的阵雨，而且地面所有监测设备都没有监测到这次伴随着风切变的小而强的阵雨，而且地面所有监测设备都没有监测到这次伴随着风切变的小而强的阵雨，亚特兰大机场的低空风切变报警系统也没有发出风切变警报。大雨中的机翼飞机暴露在大雨中飞行时，机翼附面层和翼面发生的下列两种情况导致了机翼空气动力性能严重降低：当雨点打在机翼翼面时，在机翼前缘就形成了一种由后飞溅微滴组成的“喷发雾”。科学家认为，“喷发雾”微滴在机翼附面层的加速运动导致了空气流动速度降低。微滴在机翼附面层的加速运动除了造成升力损失外，还造成附面层提前分离，附面层提前分离又会造成阻力相应增加和失速预警。大雨引起的翼面不平滑也造成了飞机升力损失和阻力增加。雨滴微粒在机翼表面形成的薄薄一层水雾并不向后飞溅。雨滴撞击的陷坑和水雾的表面波实际上使翼面变得不平滑，陷坑和水雾所起的作用跟霜一样，使飞机的阻力增加，升力降低。大雨条件下的风洞试验表明，有紊流附面层的机翼升力最大降低17%，阻力最大增加约71%，而且机翼会过早失速。飞机在大雨、高气流速度和增升装置处于放下状态进近时，升力损失更严重，阻力增加更大。飞机在大雨中除了损失升力和增加大量阻力外，机翼会在很小的迎角失速。机翼不平滑的飞机可能会在没有预警的情况下失速，因为机翼不平滑导致了失速迎角降低。阵雨中的倾盆大雨造成的空气动力性能降低最为严重。倾盆大雨型阵雨的地理区域范围很小，而且持续时间短。降雨强度的世界记录是每小时73.8英寸，但具有代表性的地面降雨强度要比这个数字低的多，而且最强的降雨持续时间仅30秒或更短。雷雨期间，高空的降雨强度可能要比地面的降雨强度大很多。雷达能帮助飞机驾驶员避开最强的降雨区吗？地面雷达和机载雷达在落基山东部大草原雷雨区进行了雷雨探测试验，但雷达回波有冲突，这可能是强降雨区太小造成的。目前，世界上的气象雷达对降雨强度的测量仍不够准确，飞机驾驶员和飞行事故调查人员在使用气象雷达数据时一定要慎重，气象雷达测到的降雨强度时常是错误的。避开大雨显然，研究人员对大雨危害的研究还没有取得令人满意的成果，飞机在飞行中避开大雨仍然是保证飞行安全的最好方法。任何飞机在着陆、起飞可复飞时都不应该进入大雨云泡。避免进入大雨云泡的关键问题是没有人能准确预测何时何地会突然产生大雨云泡。大雨云泡不但体积很小，而且寿命也很短，根本无法预测哪个云泡会突降大雨。突降大雨会使任何一名稳健而谨慎的驾驶员感到吃惊。目前的气象探测能力只能提供对流活动的一般警报，驾驶员要特别注意对流单体周围的情况。飞机穿过大雨云泡时，所有驾驶员都必须对大雨的危害保持高度警惕，大雨会使下降率明显增加，空速明显降低。如果机翼不平滑，飞机处于小迎角时就会失速，而且飞机常常在失速报警发出警报之前就已失速。在雨研究组建议，如果需要在大雨中进行复飞，驾驶员应避免使用会造成空速降低的大迎角和急速爬升。更确切地说，驾驶员应该在加速的同时开始缓慢上升，以确保足够的飞机失速裕度。大雨研究组的这项建议与暴露在垂直风切变中的飞机应该采取的程序是对立的，处于垂直风切变中的飞机应该大迎角上仰，直到飞机停止下降。这种程序冲突正是驾驶员为什么应该用一切办法避开对流活动区的第二个原因。随着大雨研究的发展和时间的推移，我们将更加了解大雨对飞行安全的危害并找到避免大雨危害飞行的方法。（杨春生）第 7 页 共 7 页