1、中国民航大学 空管学院,第六章 中低空飞行的大气环境,第一节 低空风切变,中国民航大学 空管学院,一、低空风切变的基本知识,（一）风切变和低空风切变 1.风切变：近距离内空间两点间的平均风矢量的差值称为风切变。 2.低空风切变：在高度600米以下的风切变,中国民航大学 空管学院,风切变的空间表现形式,1.水平风的垂直切变2.水平风的水平切变 3.垂直风的切变,中国民航大学 空管学院,水平风的垂直切变,指在垂直方向上，一定距离内两点之间的水平风速和（或）风向的改变 。,中国民航大学 空管学院,水平风的水平切变,水平风的水平切变： 在水平方向上两点之间的水平风速和（或）风向的改变,中国民航大学 空
2、管学院,垂直风的切变,指上升或下降气流（垂直风）在水平方向上两点之间的改变。,中国民航大学 空管学院,（二）低空风切变的分类,根据飞机的运动相对于风矢量之间的 各种不同情况，把风切变分为：顺风切变逆风切变侧风切变垂直风的切变,中国民航大学 空管学院,1.顺风切变,飞机在起飞或着陆过程中，水平风的变量对飞机来说是顺风 例如： 飞机从逆风进入顺风 从小顺风进入大顺风,中国民航大学 空管学院,顺风切变示意图,中国民航大学 空管学院,2.逆 风 切 变,水平风的变量对飞机来说是逆风 例如： 飞机从无风进入逆风 从顺风进入逆风,中国民航大学 空管学院,逆风切变示意图,中国民航大学 空管学院,3.侧 风
3、切 变,指的是飞机从一种侧风或无侧风状态进入另一种明显不同的侧风状态,中国民航大学 空管学院,侧风切变示意图,中国民航大学 空管学院,4.垂直风的切变,飞机从无明显的升降气流区进入强烈的升降气流区域的情形,中国民航大学 空管学院,垂直风切变示意图,中国民航大学 空管学院,下击暴流中的风切变,对起落构成严重威胁的是雷暴云下的下击暴流，其中中不仅有明显的垂直风切变，还有强烈的水平风切变，常出现严重事故。,中国民航大学 空管学院,（三）低空风切变的强度,1.水平风的垂直切变强度2.水平风的水平切变强度 3.垂直风切变的强度标准,中国民航大学 空管学院,水平风的垂直切变,空气层垂直厚度取30米，风资料
4、取2分钟左右的平均值0.1“1秒”以上的垂直切变就会对喷气式运输机带来威胁。,中国民航大学 空管学院,1.水平风的垂直切变强度标准,中国民航大学 空管学院,2.水平风的水平切变,水平风水平切变值2.6（米秒-1）千米可作为能对飞行构成危害的强度标准,中国民航大学 空管学院,3.垂直风切变的强度标准,垂直风的切变强度，在相同的空间距离内主要由垂直风本身的大小来决定对飞行安全危害最大的是强下降气流，是以下降气流速度和到达地区的辐散值来确定的。,中国民航大学 空管学院,垂直风切变的强度标准,中国民航大学 空管学院,二、产生低空风切变的天气条件,（一）雷暴 （二）锋面 （三）辐射逆温型的低空急流 （四
5、）地形地物,中国民航大学 空管学院,（一）雷 暴,雷暴的下降气流在不同的区域可造成 两种不同的风切变 ： 1.雷暴单体下面，由下击暴流造成的风切变 2.下冲气流到达地面后形成强烈的冷性外流,中国民航大学 空管学院,风 切 边 示 意 图,中国民航大学 空管学院,回 波 图,中国民航大学 空管学院,（二）锋 面,穿过锋面时，将碰到突然的风速和风向变化，强冷锋及锋后大风区存在严重的低空风切变。 产生较强的风切变的锋面附近锋移动快（55千米小时） 锋两侧温差大（5）,中国民航大学 空管学院,（三）辐射逆温型的低空急流,逆温层上强风的形成夜间急流逆温层阻挡了风速向下的动量传递，使地面风很弱，而且风向多
6、变，这样就在地面附近与上层气流之间形成了较大的风切变,中国民航大学 空管学院,辐射逆温与夜间急流,中国民航大学 空管学院,（四）地形地物,机场周围山脉较多或地形地物复杂 处于盆地的机场 时，会产生局地性风切变。 机场正处在山脊的背风一侧,中国民航大学 空管学院,大风吹过机场附近的建筑物,中国民航大学 空管学院,三、低空风切变对起飞着陆的影响,（一）低空风切变的事故特征 （二）低空风切变对着陆的影响,中国民航大学 空管学院,低空风切边与飞行安全,中国民航大学 空管学院,（一）低空风切变的事故特征,1.风切变事故都发生在飞行高度低于300米的起飞和着陆飞行阶段，其中尤以着陆为最多。 2.现代大、中
7、型喷气运输机的风切变飞行事故比重较大。 3.风切变事故与雷暴天气条件关系密切。 4.风切变飞行事故的出现时间和季节无一定的规律。,中国民航大学 空管学院,（二）低空风切变对着陆的影响,1、顺风切变2、逆风切变3、侧风切变4、垂直风切变,中国民航大学 空管学院,影响飞机升力的因素,空气密度 飞行空速机翼面积升力系数,中国民航大学 空管学院,1.顺 风 切 变,顺风切变使飞机空速减小，升力下降，飞机下沉。,中国民航大学 空管学院,不同高度的顺风切变着陆,中国民航大学 空管学院,2.逆 风 切 变,飞机的空速突然增大，升力也增大，飞机抬升。,中国民航大学 空管学院,不同高度的逆风切变着陆,中国民航大
8、学 空管学院,3.侧 风 切 变,飞机发生侧滑、滚转或偏转而对不准跑道,中国民航大学 空管学院,4.垂 直 风 切 变,飞机突然下沉容易发生事故,中国民航大学 空管学院,雷 暴 云 下 的 着 陆,中国民航大学 空管学院,雷 暴 云 下 的 着 陆,中国民航大学 空管学院,四、低空风切变的判定和处置,1.目视判别2.座舱仪表判别3.用专用设备探测低空风切变,中国民航大学 空管学院,目 视 判 别,（1）雷暴冷性外流气流的沙暴堤 （2）雷暴云体下的雨幡 （3）轴状云 （4）强风吹倒树木和庄稼,中国民航大学 空管学院,雷暴冷性外流气流的沙暴堤,雷暴冷性外流气流前缘的强劲气流会 把地面的尘土吹起相当
9、的高度，并随 气流移动 。,中国民航大学 空管学院,阵风锋 比微下击暴流范围广 常常可扩展到数十公里,中国民航大学 空管学院,雷 暴 云 体 下 的 雨 幡,雷暴云体下的雨幡是有强烈下降 气流的征兆。 雨幡下垂高度越低，个体形状越 大，色泽越暗，预示着风切变和 下击暴流也越强,中国民航大学 空管学院,雷 暴 云 下 的 雨 幡,中国民航大学 空管学院,微 下 击 暴 流,中国民航大学 空管学院,滚 轴 状 云,在雷暴型和强冷锋型风切变中，强的冷性外流往往有明显的涡旋运动结构，并伴有低空滚轴状云。,中国民航大学 空管学院,滚 轴 状 云 的 形 成,中国民航大学 空管学院,滚 轴 状 云,中国民
10、航大学 空管学院,滚 轴 状 云,中国民航大学 空管学院,强风吹倒树木和庄稼,强风或下击暴流所吹倒的成片树 林和庄稼，其倒伏方向会呈现出 气流的流动状况,中国民航大学 空管学院,强风吹倒树木和庄稼,中国民航大学 空管学院,座 舱 仪 表 判 别,1）空速表 2）高度表 3）升降速率表 4）俯仰角度指示器,中国民航大学 空管学院,空 速 表,飞机遭遇风切变时空速表 指示一般都会发生急剧变 化。 美国波音公司规定，当空 速表指示值突然改变28 37千米小时，应中止起 飞或不作进近着陆。,中国民航大学 空管学院,高 度 表,飞机在下滑过程中高度 表指示出现异常，大幅 度偏离正常高度值时， 必须立即采
11、取措施，及 时拉起。,中国民航大学 空管学院,升 降 速 率 表,如果见到升降速率表指示异常，特别是下沉速率明显加大时，必须充分注意。 美国波音公司建议在下降速度短时内改变值达164米分（500英尺分）时，即认为遇到强风切变，飞行员应采取复飞等相应措施。,中国民航大学 空管学院,俯 仰 角 度 指 示 器,一旦遭遇风切变，俯仰角指示将迅速发生变 化，变化越快、越大，则危害越大。美国波音公司规定，俯仰角指示突然改变超过5时，即认为遭遇强风切变，应停止进近而复飞。,中国民航大学 空管学院,用机载专用设备探测,机载风切变警报系统 红外辐射计机载风切变探测系统 机载脉冲多普勒激光雷达,中国民航大学 空
12、管学院,机载风切变警报系统,使用垂直、纵向加速度计，把风切变对飞机影响的垂直部分和纵向部分结合起来，结合机上可供使用的其他数据来计算飞机的推力余量。当推力余量下降到规定值以下时，该系统就发出警报。,中国民航大学 空管学院,红外辐射计机载风切变探测系统,利用装在机头部位的前视红外辐射计和侧视红外辐射计，分别探测出前方1020km和侧方200m范围内的温度值加以比较，根据两者的温度差确定风切变的大小。它可用于测定雷暴外流气流的阵风锋。,中国民航大学 空管学院,机载脉冲多普勒激光雷达,用于强风暴研究时空中测风。雷达可 以探测到风暴中降水粒子的运动方向 和速度。,中国民航大学 空管学院,遭遇低空风切变时的处置方法,1首先要有思想准备2要与雷暴云和大的降水区保持适当距离。 3不要有意识地穿过严重风切变 区或强下降气流区,中国民航大学 空管学院,遭遇低空风切变处置方法,4在着陆时刻遇到风切变，只要难以改出，就应立即复飞 5飞机遭遇风切变时，应立 报告飞行管制部门,中国民航大学 空管学院,复 习 与 思 考 题,低空风切变中的飞行事故有什么特征顺风切变和逆风切变对着陆有什么影响由下冲气流造成的风切变有什么特点,
