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飛行機組如何預防飛行顛簸?
2024年07月09日
全球民航業界有一個七大風險的說法,其中飛行中的湍流顛簸排在第七位。每當雷雨季節來臨,都會看到有關飛行顛簸的新聞。今年5月下旬,國外某航空公司一航班因遇嚴重湍流顛簸,垂直加速度在短時間內急速變化,引發社會廣泛關注。那麽,飛行機組究竟應該如何預防空中顛簸?在遭遇劇烈顛簸時,飛行機組又該如何操縱飛機,減少顛簸傷人風險呢?
遭遇湍流要保持自動駕駛
前述事件發生後,航空安全調查小組在分析了該航班的飛行數據記錄器、駕駛艙語音記錄器數據後,得到了初步結果。事發航班5月21日7時49分21秒(世界協調時)在緬甸南部上空37000英尺(約合11278米)時,經歷了19秒輕微顛簸,重力加速度(G值)在0.44G~1.57G波動。氣流上升導致航班飛行高度擡升至37362英尺(約合11388米)並出現表速增加,此時飛機處於自動駕駛模式。
我們知道,當飛機直線勻速平飛時,飛機的G值為1.0。當G值大於1.0時,人會感覺身體變沉,往下壓;當G值小於1.0時,人會感覺發輕,有懸空感;當G值小於0時,人會從座椅上飄起來。
7時49分32秒,機組放出減速板以阻止表速非指令增加。7時49分40秒,飛機經歷了G值的快速變化,在0.6秒內從1.35G下降到-1.5G。7時49分41秒,G值在4秒內從-1.5G變為1.5G。G值快速波動極可能造成機組人員和旅客受傷。
記錄的數據表明,在G值的一系列快速變化中,飛行員脫開了自動駕駛,進行人工操縱,以求穩定飛機。飛行員手動控制飛機21秒,並在7時50分05秒重新接通自動駕駛。在接下來的24秒內,G值顯示出更多的漸進波動,從0.9G到1.1G。
從上述調查參數來看,在自動駕駛狀態,飛機的G值在0.44G~1.57G波動,此時旅客即使沒有繫上安全帶,也能勉強坐在座椅上或者站在地板上。飛行員手動控制飛機21秒,G值發生一系列快速變化,旅客可能在短時間內體驗失重(甚至懸空感)和超重兩種不同狀態,並因此受傷。
在中國航空運輸協會組織的第三期“新時代中國百名機長”培訓中,有一個專門針對飛行空中失控的專題,就一系列飛行顛簸事件進行集中剖析。達成的共識是,除了常規要求,提示飛行員高空高速操縱特性與低空低速操縱特性存在明顯差異,在高空高速操縱時飛機反應遲緩,同樣的操縱輸入量容易導致飛機承受的載荷過量。因為現代客機所飛高度大多處於RVSM空域(8900米~12500米),在這個高度區間運行,上下高度層從原來的600米縮小至300米,高度保持要求異常嚴格。因此,推薦自動飛行,以確保高度層準確。遇到高空湍流導致的顛簸,空中一旦脫開自動駕駛,進入人工操縱狀態,就極有可能因為操縱“過量”或者“粗猛”,使飛機上下起伏明顯,導致G值波動,以及沒有來得及繫好安全帶的人員受傷。
遇到大的湍流區域,都會伴隨升降氣流和表空速的波動。有的飛行員為了盡快消除高度和速度偏差,會本能地脫開自動駕駛,採用人工方式推杆、拉杆,導致飛機垂直方向G值陡變。對適航的現代運輸飛機來說,自動駕駛的精細程度遠遠高於人工操縱,最起碼不會導致飛機G值出現過大波動。因此,世界民航各主流機型在遇到湍流或顛簸時推薦的操作程序都是“保持自動駕駛接通”,這是最為重要的前提。
做好飛行前協同工作
正常飛行中的飛機(飛機襟、縫翼收起,處於“光潔”狀態)能夠承受的G值邊界是-1.0G~2.5G。在這個範圍內飛行,即使遭遇大的顛簸(在實際運行中尚未碰到過),飛機的結構和系統仍然是可靠的。實際上,飛機在飛行中遇到的顛簸主要有四類。
對流天氣。這種天氣形成於被地表加熱的空氣中,熱空氣上升,造成強烈的空氣垂直運動。同時,對流與濕度有關,高濕度導致的強對流可形成雷暴,從而産生顛簸。
晴空顛簸。這是高空氣團的速度差異造成的。在兩個氣團的邊界之間飛行,飛機通常會在高度超過15000英尺(約合4572米)時遭遇嚴重顛簸。如果遇到晴空顛簸,機組可以考慮垂直方向避讓,記住隨著高度增加,抖振裕度降低。
山地波。山區的多風條件會導致空氣被山脈表面引導而向上運動,從而在山脈的下風處産生波浪效應。在山地波中飛行,常遇到嚴重顛簸。山地波的影響可以延續到山脈下風處100海里,以及飛機的巡航高度。在山脈下風處觀察到莢狀雲,是該區域可能存在山地波的有效提示。
尾流。機翼上下表面的壓力差會在翼尖處形成尾迹渦。飛機産生的尾迹渦可能引起亂流,其嚴重程度取決於産生渦流的飛機重量以及後機與它的距離。
礙於技術原因,飛機氣象雷達無法識別大部分晴空顛簸,飛行員只能靠飛行前或飛行中獲取的氣象分析資料或來自其他飛行員的報告了解晴空顛簸。還有一些湍流是伴隨對流雲團(積雨雲或濃積雲)出現的,因為對流雲內空氣垂直運動強烈且混亂。這類湍流可以將強對流雲作為視覺提醒,也就是“可以看見的”。但是,發展強烈的積雨雲在雲體周邊和雲頂也會有湍流,它們是不可見的,飛機氣象雷達在這個區域也看不見它們。一旦飛機進入這些區域,就會産生顛簸。所以在繞飛雷雨雲時,即使能看到雲體,也要保持一定距離。
飛行機組與客艙機組要嚴格按照手冊內容和項目完成飛行前協同工作,針對可能出現的顛簸發生的時間、強度、持續時間和信息傳遞等進行協同,制訂預案,明確提示、工作流程和具體措施。在機組準備會上,機長要講解天氣狀況,包括起降機場的實況和預報、航路天氣狀況,並作出相應決策或制訂預案;根據飛行航路、機型和地理位置特點,協同在預知和非預知顛簸發生時的溝通、處置程序;通報航路上預知的顛簸,包括預計遇到顛簸的時間、強度和持續時間等。乘務長應根據飛行機組介紹的情況,將可能遇到的強烈空中顛簸的大致時間和持續時間告知每一位客艙乘務員,據此調整空中服務項目,做好空中顛簸應急處置的心理和組織準備。當遭遇顛簸時,飛行機組與客艙機組要加強溝通,嚴格落實防顛簸程序,做好顛簸應對處置工作。
在飛行中,旅客只要繫好安全帶,準保平安無事。在上洗手間及來回路上,一旦遇到顛簸,就近抓牢旁邊的座椅靠背或者其他可以抓住的固定物,受傷風險即可大大減少。
減少顛簸傷人風險
那麽,飛行機組如何減少顛簸傷人風險呢?筆者認為,飛行機組必須主動作為。
首先,要加強航前準備。嚴格落實機組協同工作,全面分析、掌握起降機場、備降場及所飛航路可能出現的天氣狀況、顛簸區域和高度範圍,制訂各類應對預案,明確工作流程和具體措施。
其次,要始終保持憂患意識。正確使用氣象雷達,嚴密關注風向、風速及天氣變化,注意收聽無線電波道里其他飛機關於繞飛和顛簸的信息,嚴格執行雷雨繞飛程序和標準。對於水平避讓,如可能,從上風處偏離而不是下風處;避開已識別的“最大威脅區”至少20海里;嚴禁從雷雨雲中穿越,避免在0攝氏度等溫線附近的雲層中長期飛行。對於垂直避讓,即使在目視條件下,也要避免在對流雲下飛行;在對流雲上飛行時,至少保持高於“最大威脅區”5000英尺(約合1524米)的垂直裕度;規範使用安全帶指示燈和語音播報,及時向客艙發布顛簸信息。
當巡航高度大於10000英尺(約合3048米)、小於等於20000英尺(約合6096米)時,在到達巡航高度且無顛簸時關閉安全帶指示燈;當巡航高度大於20000英尺時,在20000英尺以上第一次平飛且無顛簸時關閉安全帶指示燈(關閉時機應不早於起飛後20分鍾)。如遭遇或預期有輕度顛簸,接通安全帶指示燈(一聲低諧音);如遭遇或預期有中度顛簸,循環一次或接通再循環一次安全帶指示燈(兩聲或三聲低諧音),在必要時進行駕駛艙廣播;如遭遇或預期有嚴重顛簸,循環兩次或接通再循環兩次安全帶指示燈(四聲或五聲低諧音),在必要時駕駛艙直接廣播“顛簸,所有人請繫好安全帶”。顛簸結束後,關閉安全帶指示燈。
最後,在遭遇顛簸時嚴格按照快速檢查單(QRH)程序執行。保持自動駕駛(AP)接通,禁止人為主動斷開AP操作(如出現TCASRA空中防撞系統決斷咨詢告警或ECAM電子集中監視系統告警,按照相應告警處理);如果飛行參數不能正常保持,應通知管制員偏差情況,申請盡快脫離顛簸區;合理使用雷達,預判顛簸區域,提早繞飛以避開顛簸區域。當遭遇顛簸時,要合理分工,嚴格按照手冊程序處置。避免盲目斷開自動設備和“粗猛”操作,如遇到非正常AP斷開,嘗試後未及時恢復,飛行員不得在人工操縱時“對抗顛簸”來保持飛機的軌迹或高度。只有採用平穩的操縱控制輸入,並允許在合理情況下偏離預期飛行路線,才能減少過度操縱帶來的衍生風險(旅客和機組人員受傷)。(作者:劉清貴,系飛行教員/機長、民航一級飛行員,民航局特聘專家、交通運輸部專家委員、國務院特殊津貼專家,兼任中國航協航空安全委員會主任)
新聞來源:《中國民航報》
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