航空器驾驶员指南-雷暴、晴空颠簸和低空风切变

航空器驾驶员指南-雷暴、晴空颠簸和低空风切变
航空器驾驶员指南-雷暴、晴空颠簸和低空风切变

中国民用航空局飞行标准司

编号:AC-91-FS-2014-20咨询通告下发日期:2014年3月4日

编制部门:FS

批准人:万向东

航空器驾驶员指南

-雷暴、晴空颠簸和低空风切变

目录

1.目的 (3)

2.适用范围 (3)

3.参考资料 (4)

4.雷暴指南 (4)

4.1概述 (4)

4.2 雷暴种类 (5)

4.3相关定义 (6)

4.4雷暴对飞行的危害 (8)

4.5 机载气象雷达 (13)

4.6绕飞雷暴的建议 (14)

5.晴空颠簸指南 (16)

5.1背景 (16)

5.2相关研究 (16)

5.3 建议措施 (22)

5.4 航空气象情报 (23)

5.5 对运营人的建议 (24)

6.低空风切变指南 (24)

6.1 概述 (24)

6.2 低空风切变形成的原因 (25)

6.2.1 雷暴 (25)

6.2.2 微下击暴流导致的风切变 (27)

6.2.3引发低空风切变的其他情况 (30)

6.3 遭遇风切变的经验教训 (33)

6.3.1 起飞离地后遭遇风切变 (33)

6.3.2 起飞滑跑遭遇风切变 (35)

6.3.3 进近时遭遇风切变 (36)

6.3.4 风切变对飞机和系统的影响 (38)

6.3.5 基本训练内容 (44)

6.4 机组处置程序 (44)

6.4.1 评估天气 (45)

6.4.2 避开已知的风切变 (48)

6.4.3 预防措施 (50)

6.4.4 遵循标准操作技术 (57)

6.4.5 风切变改出技术 (60)

6.5 总结 (71)

附件1 地面风切变探测系统与机载风切变告警系统 (73)

附件2 ICAO推荐的风切变强度判断标准 (80)

1.目的

雷暴、晴空颠簸以及低空风切变对航空安全构成极大的危害。航空人员需了解相关知识,掌握相应技术,从而在遭遇上述天气时最大程度的规避风险,保证飞行安全。

本咨询通告的目的主要是为航空人员提供通用指南,不作为规章强制要求,不取代特定机型的飞机飞行手册(AFM)或飞行机组操作手册(FCOM)中相关的具体程序,也不是建立一个最低标准。本咨询通告提供的指南和程序仅供参考。

第4章讲述雷暴对飞行造成的危害,并且为如何预防由雷暴导致的危险事故提供指导。

第5章的主要内容是介绍不同类型的晴空颠簸及形成原因,同时介绍了避开晴空颠簸的措施。

第6章总结了风切变的相关信息,以及风切变预防措施及改出程序。

2.适用范围

本咨询通告适用于航空器驾驶员和运营人。

3.参考资料

?《Thunderstorms》(FAA AC 00-24C)

?《Aviation Weather for Pilots and Flight Operations Personnel》(FAA AC 00-6)

?《Atmospheric Turbulence Avoidance》(FAA AC 00-30B)?《Low Level Wind Shear》(FAA AC 00-50)

?《Pilot Wind Shear Guide》(FAA AC 00-54)

?《中国民用航空气象工作规则》(CCAR-117R1)

?《Manual On Low-level Wind Shear》(ICAO 9817号文件)4.雷暴指南

4.1概述

对于飞行安全来说,了解雷暴及其危害性是非常重要的。形成雷暴,大气必须满足以下三个条件:一是充足的水汽,二是具有不稳定的大气,三是具有初始的抬升力。雷暴的生命周期分为三个阶段:1.积云阶段,2.成熟阶段(如图4.1所示),3.消散阶段。对于飞行而言,雷暴是非常危险的天气,穿越任何雷暴都有可能导致飞行事故甚至机毁人亡。

图4.1成熟阶段的雷暴

4.2 雷暴种类

雷暴中包含了飞行领域所有的已知危险气象条件。飞行员可能会遇到不同强度及不同种类的雷暴。

雷暴的种类主要分为:

a)单体雷暴。单体雷暴通常是在温热潮湿的夏季形成发展。单体雷暴运动剧烈并可能产生冰雹及微下击暴流。

b)雷暴群(多体)。雷暴群经常由多个单体雷暴发展而来,覆盖范围较广。雷暴群中单体可能会与整个雷暴群的运动方向不一致。

c)飑线雷暴。简称飑线,是活跃的雷暴群所形成的一个狭

长的带状区域。冷锋中的大气如果潮湿且不稳定,在冷锋或冷锋前部都有可能形成飑线。飑线同样也可能在远离任何锋面的不稳定气团中产生。有些飑线长度惊人,而且宽度大、强度剧烈,难以轻易绕开、穿越。

d)超级单体雷暴。超级单体雷暴是独立的、持续时间较长的雷暴。超级单体雷暴可产生大型龙卷风以及比乒乓球还要大的冰雹。

4.3相关定义

a)砧状云(云砧):位于雷暴的顶端呈扁平、延伸状,形状类似铁砧。砧状云通常位于雷暴下风面,可能会延伸至数百公里,也可能出现在雷暴的上风面。

b)弓形回波:线状的雷达回波,但向外弯曲,形状呈弓形。

c)下冲气流:小规模柱状气流快速的向地面运动,通常伴随着降水如阵性降雨或雷暴。强下冲气流会形成微下击暴流。

d)温带气旋:通常也称中纬度气旋,在中纬度地区发生的天气尺度的低气压天气系统,无热带和极地天气系统特征。温带气旋通常与锋面以及斜压区有关。温带气旋是典型的低气压系统,影响全球大部分地区,从而产生各种天气现象,如多云、小阵雨、大风、雷暴等。

e)阵风锋:是指由雷暴下冲气流引起的阵风面的前缘;有时伴随着滩云或者滚轴云。也被称为阵旋风或外冲气流边界。

f )中尺度对流系统:由对流单体、雷暴群和超级单体雷暴以各种形式组成,范围比单个雷暴系统尺度大,但比温带气旋小,通常会持续数小时或更长。

g )中尺度气象情报:气象情报分析的一种,适用于水平范围从数十公里到数百公里的天气现象。

h )斜压:是指等压面和等温面有交角的气压分布。中纬度地区由于太阳辐射差异使南北温差大,等温面与等压面不平行,进而产生斜压。

i )滚轴云:一种低的、水平的管弧状云,与雷暴的阵风锋有关。滚轴云比较少见;它们完全脱离雷暴本体,与更常见的滩云不同。

j )强雷暴:可产生直径2.5厘米(1英寸,大小与壹圆人民币硬币相当)或更大的冰雹,50海里/小时或更大的对流,并有可能产生龙卷风。

k )滩云:一种低的,水平楔形云,与雷暴的阵风锋有关。与滚轴云不同,滩云与母云的底部相连,而母云上方通常存在雷暴。

图4.2滚轴云(左)与滩云(右)

l)过冷水滴:大气中,液态水可以存在于0℃或更冷环境中;许多强烈的雷暴中蕴含有大量的过冷水滴。

m)上升气流:小范围的上升空气。如果空气足够潮湿,水汽可凝结形成积云、单体浓积云或积雨云。

4.4雷暴对飞行的危害

所有雷暴都会对飞行造成危害,而且可能多种危害并存。雷暴可能产生以下危害:

a)龙卷风

1)最强烈的雷暴会将周围的空气强力地吸入云底。如果吸入的空气带有任何旋转,一般会从地表到云中形成非常强烈的涡旋。研究发现此类涡旋内部的风速超过200海里/小时,而且涡旋的内部气压非常低。强风汇聚沙尘和碎屑,同时低压会产生出漏斗状的云体,这种云会从积雨云的底部一直向下延伸。如果这种云没有连接到地面,被称作“漏斗云”;如果接触到地面,就形成了“龙卷风”;如果接触到水面,则形成“水龙卷”。

2)孤立的雷暴或者飑线雷暴都有可能产生龙卷风。可能产生龙卷风的大气环境很有可能存在剧烈的湍流。进入龙卷风涡旋区的飞机会失去控制并且遭受结构破损。由于涡旋区能够延伸到云中,无意中进入雷暴的飞机可能会遭遇到隐藏的龙卷风涡旋区。

3)作为雷暴主云体的附属体,龙卷风会延伸到雷电及降水区域几英里外。因此,任何与强烈雷暴相连的云体都有可能隐藏

涡旋区。

b)湍流

1)在所有的雷暴中都可能隐藏有危害性的湍流,较严重的湍流可能会对飞机造成损害。云中最强的湍流往往存在于上升和下冲气流之间(如图4.3所示)。即使在云的外部,距强雷暴云顶上千米左右(数千英尺)或者横向距云体30公里外仍然可能遇到切变及湍流。此外,在距砧状云30公里甚至更远的地方都可能会遇到晴空颠簸。

图4.3 成熟阶段雷暴的移动及湍流

2)飞机几乎无法在雷暴中保持稳定的高度,如果试图维持高度,机身的负荷会大大增加。在以固定姿态飞行时,机身负荷最小。

3)阵风锋会产生低空湍流区。通常,雷暴前部的“滚轴云”或“滩云”下方存在最强烈的湍流区。距离降水前方较远的区域(可达20公里)仍可存在阵风锋。雷暴压境时,阵风锋会造成地面风快速、剧烈的变化。

4)雷暴内部往往会存在很强的柱状下冲气流,对应产生的

外冲气流可能会形成风切变,有时会形成最强大的风切变—微下击暴流(如图4.4所示)。微下击暴流是一种小范围、高强度的下冲气流,当气流冲击地面后以冲击点为中心向各个方向扩散。雷暴云中存在降水但未落到地面形成的雨幡,意味着可能存在微下击暴流。本咨询通告的第6章详述了阵风锋、风切变以及微下击暴流所产生的危害。

图4.4 微下击暴流

c)结冰

1)雷暴中的上升气流可以使充足的大水滴向上运动到冻结层以上,形成过冷水滴。空气随着上升气流上升,温度降至-15℃时,水汽凝华为冰晶。在-15℃的高度层以上,温度越低过冷水滴就越少。

2)过冷水滴会在机体上冻结。在冻结层之上,明冰可能在任何高度出现,但在更高的高度,更小的过冷水滴会形成毛冰或者明冰与毛冰的混合物。在0到-15℃之间,大量过冷水滴会迅速形成明冰,这种情况在雷暴群中会很常见。雷暴中的结冰危害性

极大。

d)冰雹

1)冰雹对飞行安全也会造成极大的危害。过冷水滴在冻结层之上开始冻结,一旦有过冷水滴开始冻结,其他水滴会附着之上,有时可以形成巨大的冰球。随着强烈的上升气流,在强雷暴内部较高的高度会形成大块冰雹。冰雹可能会在距离雷暴中心较远的地方坠落,因此可能会在距离雷暴数公里之外的晴空遭遇冰雹。

2)当外界温度高于0℃时,下落的冰雹开始融化,并以冰雹或降雨的形式到达地面。地面降雨并不能表明上方没有冰雹。飞行员应当预判雷暴附近可能出现的冰雹,尤其是强雷暴的砧状云下方。大于直径1.3厘米(0.5英寸)的冰雹在几秒内可对飞机机体造成严重损伤。

e)低云及低能见度

雷暴云中能见度几乎为零。而在云底与地面之间,降水和扬尘也会对能见度产生很大影响。雷暴所形成的低云和低能见度,伴随雷暴所产生的诸如湍流、冰雹以及闪电等其它危险天气会使仪表进近无法实施。

f)对于高度表的影响

雷暴压境时,气压会快速下降。但伴随第一波阵风、较冷的下冲气流以及强降雨,气压又会快速上升,直到雷暴过后气压又恢复正常。以上这个气压的变化周期可能在十五分钟内完成。如

果飞行员没有进行正确的高度表设置,高度误差可能超过30米(100英尺)。

g)闪电

闪电可能会击穿飞机蒙皮并对通信和电子导航设备造成损伤,闪电可能会点燃燃油引发爆炸,但闪电所造成的严重事故却并不多见。飞行员可能被附近的闪电短时致盲,无法控制飞机。近距离的闪电也可能对磁罗盘造成永久性的损伤。即使是较远的闪电也可能会对低频及中频无线电通信造成影响。虽然闪电的强度及频率与雷暴的其他特性没有直接联系,但是通常认为强雷暴内部发生闪电的频率较高。

h)发动机吸水

1)涡轮发动机对水的吸入量有一定的限制。雷暴中存在上升气流,尤其是处于发展阶段的雷暴。如果上升的水滴量接近或大于下落的水滴量,会造成大量水滴聚集,从而使吸入发动机的水量可能会超过其设计极限。因此,在雷暴中大量水滴聚集的区域飞行,可能导致一个或多个发动机熄火甚至结构性损坏。

2)在发动机大量吸水后,目前还没有任何可参考的操作程序用来避免发动机损坏或熄火。虽然由进水导致发动机喘振的原理尚无法确定,但是在大量吸水的情况下改变发动机推力会减小发动机喘振的冗余度。

3)避开雷暴才是唯一避免此类发动机损伤及熄火的最有效手段。如果不可避免地进入了伴有强降水的强雷暴中,最佳的方

式是遵循经批准的飞机飞行手册中相应的严重颠簸飞行程序。除非空速变化过度,不要随意改变发动机的推力。

4.5 机载气象雷达

a)机载气象雷达

机载气象雷达的用途是为实施绕飞提供参考,而非穿越天气。能否飞入有雷达回波的区域主要取决于回波的强度、间距和飞机性能以及飞行员个人的能力。机载气象雷达探测天气的能力受限于所探测的方向及范围。气象雷达只能探测水汽而不能探测颠簸。因此,不能通过雷达显示来避开颠簸区;同时对绕飞由于云、雾造成的仪表飞行天气,机载雷达也不能提供可靠的参考。雷暴体可能会吸收或反射所有的雷达信号,产生“信号衰减”现象,导致雷达探测不到隐藏在雷暴体后面的雷暴,在屏幕上形成“阴影区”。飞行员应该熟知所安装的气象雷达操作技术及使用限制。

b)回波区的绕飞

对于雷达回波的绕飞,值得注意的是虽然冰雹会形成雷达回波,但在距云体数公里之外亦可能遭遇冰雹;另外在距离回波边界30公里(20英里)外,也可能遭遇危险的颠簸。

c)强烈回波区的绕飞

对于极其强烈的雷达回波区,绕飞间距至少要达到30公里(20英里)(如果要从两个雷达回波中间穿越,必须保证回波间

至少要有60公里(40英里)的间隔)。飞行员可以根据回波的强弱,适当调整绕飞间距。

4.6绕飞雷暴的建议

a)绕飞雷暴

即使雷达的回波较弱,也不要轻视雷暴所带来的危害。绕飞永远是上策。以下是绕飞雷暴的建议:

1)雷暴压境时,不要朝向雷暴起飞或着陆。阵风锋引起的低空湍流可导致飞机失控。

2)即使能清楚地看到雷暴云的另一侧,也不要在雷暴云下方飞过。雷暴云下的湍流和风切变会造成极大的危害。

3)不要在雷暴的砧状云下方飞过。该处存在严重的晴空颠簸。

4)在没有机载雷达的情况下,不要飞入隐藏有分散雷暴的云层中。

5)不要依靠目视表象来判断雷暴内部的湍流。

6)不要认为ATC会主动为绕飞雷暴提供雷达引导或者偏航建议。

7)在通信频率上仔细收听其他飞机关于偏航或备降的要求。

8)应尽早向空中交通管制询求绕飞建议或者请求绕飞许可。

9)更换通信频率后,在接受加入原航路指令前,应向管制员表明当前绕飞雷雨的情况。

10)在接受加入原航路指令时,应确保飞行的航迹上无危险天气。

11)对于强烈雷暴或者产生强烈回波的雷暴,应保证至少30公里的绕飞间距,尤其在大范围雷暴的砧状云下方。

12)对于雷雨覆盖面积超过60%的区域,应整体绕过。

13)强烈且频繁的闪电通常意味着强烈的雷暴。

14)云顶高度达到或超过10000米(约33,000英尺)的雷暴是极度危险的。

15)应向管制员报告遭遇雷暴的情况。

16)如果无法绕过雷暴,应等待或备降,直至雷暴消散。

b)如无法避免进入雷暴,以下是进入雷暴前的建议:

1)系紧安全带和肩带(如安装),固定所有松散物品。

2)应选择在最短时间穿越雷暴的航迹。

3)为避免严重积冰,应选择低于冻结层的高度或在温度低于-15℃以上的高度穿越雷暴。

4)确保接通皮托管加温、汽化器加温或喷气发动机防冰,防止发动机失效或失去空速指示的发生。

5)应使用机型手册推荐的颠簸速度,设置相应推力。

6)应将驾驶舱的灯光调至最亮,避免闪电造成的短时失明。

7)自动驾驶仪接通时,应解除高度保持模式及速度保持模式。高度和速度自动控制会增加飞机的机动,增大机身结构的负荷。

8)使用机载雷达时,应间歇调整雷达天线角度,将有助于探测雷暴在其他高度上的活动情况。

c)误入雷暴的应对措施:

1)应注视仪表,向外看会发生由闪电导致的短时失明。

2)不要随意改变推力设置,应保持推荐的颠簸速度。

3)应保持稳定的姿态,允许高度和速度波动。

4)进入雷暴,不建议回转,直线穿越通常是减少滞留雷暴时间的最佳选择。转弯会增加飞机的负荷。

5.晴空颠簸指南

5.1背景

晴空颠簸是指在对流云体外遭遇的颠簸。晴空颠簸包括卷云内部、荚状云内部或附近的颠簸,以及某些情况下雷暴附近的晴空内的颠簸。晴空颠簸不包含由雷暴、低高度逆温层、热效应或地形特征引起的颠簸。通常晴空颠簸会发生在7000米以上的高度。

由于晴空颠簸无法准确预测,发生频率较高,且难以通过目视判断,因此对高空飞行构成威胁。

5.2相关研究

a)高空急流附近是出现晴空颠簸的主要区域之一。急流在高空呈弯曲状延伸,其形成与大气行星波有关。急流的风速通常

超过50海里/小时。高空急流通常分成以下三类:极锋急流、副热带急流和极夜急流。

1)极锋急流,又称温带急流,通常与极地锋面或者是极地冷气团与热带暖气团之间的分界有关。急流轴的平均纬度在北纬25°(冬季)和北纬42°(夏季)之间变化。它是大气行星波的中心,全年蜿蜒分布在北半球的很大一部分区域内。极锋急流在冬季时最为强烈。极锋急流的高度会发生变化,但急流轴的高度通常位于9000米(30000英尺)左右。在300百帕等压面图上可以清晰识别极锋急流。

2)副热带急流,是连续的、环绕副热带的高空急流,它通常位于北纬20°与30°之间。副热带急流通常以三波形式环绕北半球,波脊分别位于亚洲东海岸、北美地区以及地中海东部地区。与极锋急流类似,副热带急流在冬季最为活跃。副热带急流轴高度在10700米(35000英尺)至13000米(45000英尺)之间,高于极锋急流。

3)极夜急流,又称极地平流层急流,位于冬季北极圈附近的平流层,对我国上空的飞行活动无重大影响。

b)高空急流引发的晴空颠簸最常见于对流层顶以及高空锋附近。对流层顶的温度通常在-55°C到-65°C之间。在某些情况下,它会出现在卷云层的顶部。位于对流层顶上方的、干燥的平流层很少出现云。但在夏季时,少数强雷暴甚至会穿过对流层顶,将砧状云延伸至平流层。晴空颠簸最常出现在高空急流的靠近极

地一侧(背风而立,颠簸在左),另外它也常出现于高空急流风力最强区域附近。

c)深的高空槽也是引发晴空颠簸的主要区域。晴空颠簸最常出现于高空槽底的上风面,尤其是在较强的温度平流区(冷暖空气的水平运动称为温度平流)的下风面处。另外,槽线处也有可能出现晴空颠簸(如图5.1所示),此处南、北向气流之间存在强烈的水平风切变(北半球高空槽前一般为西南风,高空槽后一般为西北风)。当高空槽后的强风区经过时,通常也会产生晴空颠簸。

图5.1 高空槽与晴空颠簸

d)两股高空急流汇聚亦会引发晴空颠簸。极锋急流有时会向南倾斜并穿过副热带急流,汇合区域及其临近下游由于风切变的作用往往产生较强烈的颠簸。

图5.2 两条急流带汇聚

e)由于晴空颠簸发生的范围及时间不尽相同,因此难以准确预测。高空急流产生的颠簸区域一般长约150至500公里,宽约80至160公里,高度范围约1500米(5000英尺);持续时间短则半小时,长则一天。尽管准确预报晴空颠簸较难,但还是有方法判断晴空颠簸可能出现的区域。

f)高空急流的风速超过110海里/小时,就可能会引起晴空颠簸,而且风速越大,引发晴空颠簸的可能性就越大。晴空颠簸并不是由风速本身引起的,而是由风切变造成大气波动或翻转产生颠簸。风可在任意方向上发生切变。为了方便起见,一般计算风切变的水平分量和垂直分量。当垂直切变每300米(1000英尺)超过5海里/小时,或者水平切变每240公里(150英里)超过40海里/小时,就有可能出现中度的晴空颠簸。

g)下列为与晴空颠簸有关的指导原则:

1)如果急流轴的风速超过110海里/小时,在以下三个区域可能会出现强烈颠簸:急流轴上方倾斜的对流层顶附近(图 5.3

—颠簸区1)、急流轴下方的急流锋内部(图5.3—颠簸区2)以及急流轴低压(靠极地)一侧(图5.4)。

图5.3 高空急流与晴空颠簸(垂直剖面图)

图5.4 急流轴低压侧的晴空颠簸区

2)山地波有时可向上伸展到整个对流层,甚至影响到平流层。如果急流带位于山地波的上风方或下风方,急流中的风切变和晴空颠簸会变得更为强烈。当穿越位于山区附近的强急流带时,很可能会遭遇到晴空颠簸。

3)山地波会极大增强水平风切变和垂直风切变。因此,当穿越山地波时,建议使用颠簸速度,并且避免在地形突然下沉的

低空风切变对航空飞行的危害及应对

低空风切变对航空飞行的危害及应对 发表时间:2018-11-15T14:17:21.180Z 来源:《科技新时代》2018年9期作者:樊占军[导读] 近些年来,随着我国民航事业的迅猛发展,航空飞行安全也受到了社会公众的广泛关注。(甘肃省民航机场集团有限公司庆阳机场分公司,甘肃庆阳 745000)摘要:近些年来,随着我国民航事业的迅猛发展,航空飞行安全也受到了社会公众的广泛关注。在航空飞行中受复杂天气因素的影响较大,特别是低空风切变经常会对机场航空运行安全构成严重威胁。因此,本文对低空风切变对航空飞行的危害进行分析,并探讨了相关 的应对策略,以保障航空飞行安全。 关键词:低空风切变;航空飞行;危害;应对引言 在经济迅猛发展,生活节奏不断加快的21世纪,飞机已逐渐发生成为现代化的高效运输工具,在人们日常出行中起到重要作用,航空飞行安全也越来越受大众的广泛关注。低空风切变主要指的是低空垂直方面或者水平方向上风向或者风速产生变化的一种天气现象,该类天气具备持续时间短、突发性强、尺度与强度较大等特点,会对航班起飞或着陆带来不利影响。基于此,为了确保航空飞行安全,本文通过对低空风切变形成的原因和低空风切变对航空飞行的危害进行分析,认真探究了科学有效的应对策略,尽可能的降低或者避免低空风切变对航空飞行的危害,保护旅客生命财产安全。 1.低空风切成因 1.1雷暴天气 雷暴是低空风切变产生的主要影响天气之一。雷暴天气会形成下击暴流以及雷暴外流两类风切变。雷暴云中下降气流区内的下微下击暴流特别强,其发生概率较大,对航空飞行危害最大。而雷雨中下冲气流至地面后会产生强烈的冷性气流朝周围传播,传播距离与雷暴保持了一定距离。并且促使暖湿气流抬升构成阵风锋,导致雷暴大范围内产生 180°风向变化,形成强风切变,部分强风切变因为距离雷暴主体较远而难以及时观测到,势必会对航空飞行安全产生更严重的威胁。 1.2辐射逆温层 在秋季与冬季晴空的夜晚,由于较强的地面辐射温度下降的作用极易产生低空逆温层,逆温层抑制上层风动量下传,促使动量在逆温层上积聚,较强的风速使得急流出现,再加上逆温层下方的地面风风速小且弱,所以形成了逆温风切变,这种风切变的强度较弱,但是具备明显的季节性发生较弱,由于夜晚的航班量较少,难以监测到这种风切变,但一旦碰到该类型风切变也应引起重视,避免对航班飞行造成不利影响。 1.3锋面天气 锋面天气是风切变形成的又一天气条件,特别是锋面过渡区域的垂直结构对于风切变的产生十分有利,假如锋面2侧的温差不低于5℃、锋面移速不小于15m/s ,锋面附近常常会形成低空风切变进而影响到民航飞行。冷锋移动的速度通常很快,若机场上空区域存在冷锋,低空切变会伴随着锋面或者稍晚产生,随之产生的风切变持续时间极短,冷锋和强冷锋后锋区常常会产生很强的低空风切变;暖锋移动速度一般很慢,伴随暖锋而存在的低空风切变往往持续较长时间,影响很大。锋面所形成的低空风切变对航空飞行的危害仅仅次于雷暴等强对流天气所形成的风切变。 1.4环境因素 低空风切变的产还受机场周边的地形地貌、水陆界面、森林、建筑等环境因素的影响。若机场附件环境十分复杂,则产超过会形成低空风切变进而对航班的起飞以及着陆活动造成不利影响。 2.低空风切变对航空飞行的危害 按照飞机在飞行过程中相对于风向的各类情况,航空气象将风切变分为四种类型;逆风切变、垂直风切变、顺风切变、侧风切变,切变类型的不同对航空运行的危害也有所差异。 2.1逆风风切变的影响 通常情况下,逆风风切变包括三类状况:(1)飞机由静风区进到逆风区;(2)飞机由顺风区进到逆风区;(3)飞机由小逆风区进到大逆风区。 逆风风切变会致使飞机速度攀升,升力变大,其通常对于飞行的危害性较小。但是假如飞机机组操作人员操作不当,减少油门,减小俯仰迎角,则飞机结构会由于速度太大而出现损坏。与此同时,飞机碰到逆风风切变会导致进近时比下滑道要高,在下降过程中也有可能会导致飞机偏离跑道,引发安全事故。 2.2垂直风切变的影响 垂直风切变主要是指飞机进到下击暴流区,飞机的性能由好变坏。尤其是在下击暴流区的中心区域,飞机常常因为遭受到较猛的下冲气流,致使飞机性能大幅度下降严重时会导致飞机失速而发生坠毁事故。 2.3顺风切变的影响 顺风切变也涉及到3类情况: (1)飞机由静风区进到顺风区; (2)飞机从逆风区进入顺风区;(3)飞机从小顺分区进入大顺风区。 顺风切变也具有极大的危害性,其常常会导致飞机的空速变小,升力降低,若机组飞行人员没有及时将增大,同时将俯仰角度适当增大,则飞机将会处于低于正常的下滑高度,致使进近的安全高度无法得到有效保障,极易导致飞机无法越障进近,或者是飞机过早接地等诸多危险情况。 2.4侧风切变对起飞着陆的影响 侧风切变主要是指飞机由无侧风的境况进到侧风情境,亦或是由侧风状态进到无侧风情形。飞机一旦碰到侧风风切变,则飞机的航向姿态也会遭遇不同程度的影响,一般风切变强度愈大,则危害性愈大。由于侧风风切变属于阵性的,其给飞机产生的影响是突发性的,不确定性,忽左忽右的风力,常常会导致机组操作人员无法正确操作,即易操作过当,导致飞机无法和跑道中线对准,进而对飞机的降落安全产生危害。

风荷载计算

4.2风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑所受的风荷载。 4.2.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算:(-1) 式中: 1.基本风压值Wo 按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的 值确定的风速V0(m/s)按公式确定。但不得小于0.3kN/m2。 对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,基本风压采用100年重现期的风压值;对风荷载是否敏感主要与高层建筑的自振特性有关,目前还没有实用的标准。一般当房屋高度大于60米时,采用100年一风压。 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出全国各个地方的设计基本风压。 2.风压高度变化系数μs 《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。 A类:指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区; B类:指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区; C类:指有密集建筑群的城市市区; D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; 书P55页表4.2给出了各类地区风压沿高度变化系数。位于山峰和山坡地的高层建筑,其风压高系数还要进行修正,可查阅《荷载规范》。 3.风载体型系数μz 风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值,它表示不同体型建筑物表面风力的小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。 计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2-2确定各个表面的风载体型或由风洞试验确定。几种常用结构形式的风载体型系数如下图

什么是低空风切变

什么是低空风切变 对飞机起飞和着陆安全威胁最大的是低空风切变,即发生在着陆进场或起飞爬升阶段的风切变。它不仅能使飞机航迹偏离,而且可能使飞机失去稳定。如果驾驶员判断失误和处置不当,则常会产生严重后果。那么,什么是低空风切变呢? 风切变是指风速矢量或其分量沿垂直方向或某一水平方向的变化。风切变是向量值,它反映了所研究的两点之间风速和风向的变化。在航空气象学中,低空风切变通常是指近地面600米高度以下的风切变。 低空风切变的形成需要一定的天气背景和环境条件。雷暴、积雨云、龙卷等天气有较强的对流,能形成强烈的垂直风切变;强下击暴流到达地面后向四周扩散的阵风,能形成强烈的水平风切变;锋面两侧气象要素差异大,容易产生较强的风切变。 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: 1、顺风切变:顺着飞机飞行方向顺风增大或逆风减小,以及飞机从逆风区进入无风或顺风区。顺风切变使飞机空速减小,升力下降,飞机下沉,是比较危险的一种低空风切变。 2、逆风切变:顺着飞机飞行方向逆风增大或顺风减小,以及飞机从顺风区进入无风或逆风区。逆风切变使飞机空速增加,升力增加,飞机上升,其飞行危害比顺风切变轻些。

3、侧风切变: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。侧风切变可使飞机发生侧滑、滚转或偏航。 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。 对飞机起飞和着陆的影响 低空风切变对飞机的起飞和着陆有很大的影响,严重时甚至可能引发事故,这种影响的程度取决于风切变的强度和飞机的高度。低空风切变对飞机起飞和着陆造成的主要影响有:改变飞机航迹;影响飞机稳定性和操作性;影响某些仪表的准确性。 1、顺风切变对着陆的影响 飞机着陆过程中进入顺风切变区时(例如从强逆风突然转为弱逆风,或从逆风突然转为无风或顺风),顺风切变使飞机空速减小,升力下降,飞机下沉。此时的修正动作是加油门带杆使飞机增速,减小下降率,回到下滑线上后再稳杆收油门重新建立下滑姿态。但如果顺风切变的高度很低,飞行员来不及及时修正,将会造成大的偏差。 2、逆风切变对着陆的影响 飞机着陆下滑进入逆风切变区时(例如从强的顺风,突然转为弱顺风,或从顺风突然转为无风或逆风),逆风切变使飞机的空速突然增大,升力也增大,飞机抬升。飞行员的修正动作是收油门松杆,使飞机减速,增加下降率,回到下滑线上后再加油门带杆使飞机重新建立下滑姿态。 3、侧风切变对着陆的影响

低空风切变对飞行的影响

关于低空风切变对飞行的影响 摘要:低空风切变是影响飞机起飞和进场着陆阶段的一个危险因素。由于目前对低空风切变探测难、预报难、航管难等一系列困难,因此,低空风切变在飞机起飞、着陆阶段中对飞行安全威胁极大,尤其是微下冲气流造成的事故特别严重。本文重点根据微下冲气流中心与飞机相对位置的几种情况,分析低空风切变对飞行的不同影响。 关键字:风切变;飞行;起飞;着陆;风切变中心;微下冲气流中图分类号:p425.5 文献标识码:a 文章编号: abstract: the wind shear at low-altitude is a risk factor effecting take-off and landing. because of the present difficulty of detecting and forecasting the wind shear at low-altitude and to air traffic control, the wind-shear in low-altitude threats take-off and landing stages greatly, while the micro-downburst causes flight mishaps. this paper analysis the different influence of the wind shear at low-altitude to flight, according the relative position between the center of micro-downburst and the airplane. key word: wind-shear; flight; take off; landing; center of the wind shear; micro-downburst 1 前言

风廓线仪在低空风切变探测中的应用初探-纪鹏飞讲解

风廓线仪在低空风切变探测中的应用初探 纪鹏飞丁艳丽石步鸠 民航华北空管局气象中心北京市 100621 摘要:低空风切变是航空器起飞、着陆阶段威胁飞行安全的危险因素。本文根据首都机场风廓线探测资料,按照雷雨型、锋面型、逆温型、低空急流型和其他型,对产生的低空风切变过程进行了分类和统计;并利用风廓线探测资料,个例分析了几种产生低空风切变的风场特点。 关键词:风廓线低空风切变探测 1引言 低空风切变属于微尺度天气现象,存在时间一般仅在几分钟到几小时,范围也仅是几米到几公里,同时,危及飞行安全的低空风切变还具有强度大的特点,这随之带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难,是一个不易解决的航空气象难题。 2低空风切变的探测设施 目前,国内外研究低空风切变多是利用气象铁塔的观测资料进行的,近些年来,随着风廓线仪和多普勒天气雷达等技术设备的日趋成熟,应用这些设备的输出数据进行低空风切变研究也逐渐兴起。对于机场来说,其进近区域内不可能建设过高的设施和建筑,因此安装风廓线仪和多普勒天气雷达更符合机场探测低空风切变的要求。本文就首都机场新近安装的风廓线仪在低空风切变探测中的作用进行了探讨。 北京首都机场于2007年5月安装了芬兰维萨拉公司生产的LAP-3000型号风廓线仪系统,安装于两条旧跑道的中间,用于探测地面以上3公里或更高高度的地球大气数据。该风廓线仪技术是由美国海洋大气管理署,即NOAA开发并授权维萨拉公司和Sonoma科技有限公司将其商业化。通过维萨拉公司和NOAA的进一步合作开发和精益求精,使风廓线仪成为产品。LAP-3000型号风廓线仪可以提供连续的边界层大气数据,并生成风场的廓线图,具有较高的时间和空间分辨率:全新数据的时间分辨率最短可以是4.5分钟,空间分辨率是低模式60米,高模式100米,能够探测的最低高度依赖于设备的设置,通常设置为130米左右。这样的大气数据能够清晰地反映出边界层大气的结构特点,以及变化规律,对进行天气预报,以及进行理论研究来说都是不可多得的宝贵资料。 纪鹏飞,1977年5月,男,工程师,航空气象。

扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算

扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算 在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时,作用于脚手架的水平风荷载,往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)(以下简称《脚手架规范》)和国家现行《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)(以下简称《荷载规范》)的有关规定,对风荷载的计算参数进行分析,找出规律性的内涵,以便准确地计算,确保施工安全。 脚手架规范第4.2.3条规定:作用于脚手架的水平风荷载标准值,应按下式计算: ωk=0.7μzμsω0 式中ωk——风荷载标准值(kN/m2) μz——风压高度变化系数; μs——脚手架风荷载体型系数 ·ω0——基本风压(kN/m2)。 计算风荷载标准值除修正系数外,还有三个参数,现分析归纳如下: 一、基本风压ω0及修正系数 基本风压ω0应按荷载规范“全国基本风压分布图”的规定采用。 荷载规范规定:风荷载标准值ωk=βzμzμsω0,即风荷载标准值中还应乘以风振系数βz,以考虑风压脉动对高层建筑结构的影响。脚手架规范编制时,考虑到脚手架附着在主体结构上,故取βz=1。

荷载规范规定的基本风压是根据重现期为30年确定的,而脚手架使用期较短,遇到强劲风的概率相对要小得多,基本风压ω0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。 二、风压高度变化系数μz 荷载规范规定:风压高度变化系数,应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》采用。 地面粗糙度可分为A、B、C三类 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较烯疏的中、小城镇和大城市郊区 C类指有密集建筑群的在城市市区。 选用风压高度变化系数,应注意以下两种情况: 1.立杆稳定计算,应取离地面5m高度计算风压高度变化系数。经计算,风荷载虽然在脚手架顶部最大,但此处脚手架结构所产生的轴压力很小,综合计算值最小;5m高度处组合风荷载产生计算值虽较小,但脚手架自重产生的轴压力接近最大,综合计算值最大。根据以上分析,立杆稳定性计算部位为底部。 2.连墙件计算,应取脚手架上部计算风压高度变化系数。连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比函数关系,即架体升高,风压高度变化系数增大,连墙作轴向力设计值随之增大,架体顶部达到最大。连墙件稳定承载力及扣件抗滑承载力验算,应取连墙件最大轴向力设计值。 三、风荷载体型系数μs 风荷载体型系数按《脚手架规范》4.2.4规定计算。

(工程建筑套表)建筑施工之荷载与结构静力计算表最新版

(工程建筑套表)建筑施工之荷载与结构静力计算表

建筑施工之荷载和结构静力计算表 2-1-1荷载 1.结构上的荷载 结构上的荷载分为下列三类: (1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。 (2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。 (3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。 建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。 对永久荷载应采用标准值作为代表值。 对可变荷载应根据设计要求,采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 2.荷载组合 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合,且应取各自的最不利的效应组合进行设计。 对于承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应)组合。 γ0S≤R(2-1) 式中γ0——结构重要性系数; S——荷载效应组合的设计值;

R——结构构件抗力的设计值。 对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定:(1)由可变荷载效应控制的组合 (2-2) 式中γG——永久荷载的分项系数; γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数; S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值; S QiK——按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值,其中S Q1K为诸可变荷载效应中起控制作用者; ψci——可变荷载Q i的组合值系数; n——参和组合的可变荷载数。 (2)由永久荷载效应控制的组合 (2-3) (3)基本组合的荷载分项系数 1)永久荷载的分项系数 当其效应对结构不利时: 对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2; 对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35; 当其效应对结构有利时: 壹般情况下应取1.0; 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。 2)可变荷载的分项系数

风切变

低空风切变对飞行的影响 学生:张健指导教师:段炼 摘要 本文分析了低空风切变产生的条件以及对飞行的危害性尤其对飞机着陆时的危害性。从飞行员的角度对防范低空风切变做了定性的研究,在预防和探测上进行了论述,并提出几点建议。 关键词:风切变飞行安全探测

The influence to flight of Low altitude wind shear Abstract: This text analyzes the condition of low altitude wind shear, and the harm to airplane, and particularly to the landing of airplane. The text does some qualitative study about preventing against the low altitude wind shear from the pilots’ standpoint, and discusses about how to prevent it and detect it, and gives some suggestions about it. Key word: Wind Shear Flight Safety detect

引言 随着航空事业的发展,大型运输机的不断增多。起飞着陆时发生的事故也有所增加。人们对这些事故分析后确认:低空风切变是这些失事飞机的主要原因。强的低空风切变对低空飞行安全有很大影响。尤其当飞机起降时,飞机速度小、高度低,风向风速的突变对低空飞行安全影响更大。容易造成严重事故。由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点,从而带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难,是一个不易解决的航空气象难题。因此,目前对付风切变得最好办法就是避开它。因为某些强风切变是现有飞机的性能所不能抗拒的。进行针对风切变的飞行员培训和飞行操作程序设置,在机场安装风切变探测和报警系统,以及机载风切变探测、告警、回避系统,都是目前减轻和避免风切变危害的主要途径。

最新低空风切变对飞行的影响及对策

低空风切变对飞行的影响及对策

低空风切变对飞行的影响及对策 摘要:本文首先介绍了低空风切变的定义、表现形式,通过对事例的分析阐述产生风切变的天气背景。从飞行动力学的观点入手研究低空风切变对飞行的影响,揭示了风切、。 关键词:风切变;飞行;航空;安全;管制指挥

Influence and Countermeasure of Low-level Windshear in Flight Student: Quan zhiyang Tutor: Wang yongzhong Abstract:This paper introduces the definition and expression of low-level windshear. The author explicated the weather which would procreate low-level windshear by analysising some examples. After discussing the influence of low-level windshear, reveal its physical essence. The author especially discussed how to judge and avoid it at ATC’ s viewpoint. In the end, the author has given some advices on how to improve the ability of ensuring flying safety. Keywords:windshear;flight ;aviation;safety;traffic control

航空气象与飞行安全

航空气象与飞行安全 每架翱翔蓝天的飞机都是在大气中飞行的,它们无时无刻都要受到大气的制约,航空器的能否起降、起降方向、载量、两地间的飞行时间等都与气象相关。从航空器延迟起降和发生的事故来看,由于气象原因占的比例最大,大约有80%以上的航班延误是由于天气原因造成的,有约1/4到1/3的航空器事故都与天气有关。所以飞行与气象条件有着密切的关系。民航气象作为航空系统的重要组成部分,肩负着最大限度地减少天气对航空运行安全与效率造成的危害。 在飞机起飞、降落和空中飞行的各个阶段都会受到气象条件的影响,风、气温、气压都是影响飞行的重要气象要素。地面风会直接影响飞机的操纵,高空风会影响飞机在航线上的飞行速度和加油量。气温高低,可改变发动机的推力、影响空速表、起落滑跑距离等等。气温高于标准大气温度时,会增加飞机起飞滑跑距离和上升爬高时间,降低飞机载重量。气压会影响飞机的飞行高度。由于各地气压经常变化,往往造成气压高度表指示的误差。此外,雷暴、低云、低能见度、低空风切变、大气湍流、空中急流、颠簸、结冰等天气现象都直接威胁飞行安全。下面简单介绍几种对航空飞行安全构成很大影响的天气现象: 雷暴是夏季影响飞行的主要天气之一。闪电和强烈的雷

暴电场能严重干扰中、短波无线电通讯,甚至使通信联络暂时中断。当机场上空有雷暴时,强烈的降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风,对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。雷暴产生的强降水、颠簸(包括上升、下降气流)、结冰、雷电、冰雹和飑,均给飞行造成很大的困难,严重的会使飞机失去控制、损坏、马力减少,直接危及飞行安全; 低云是危及飞行安全的危险天气之一,它会影响飞机着陆。在低云遮蔽机场的情况下着陆,如果飞机出云后离地面高度很低,且又未对准跑道,往往来不及修正,容易造成复飞。有时,由于指挥或操作不当,还可能造成飞机与地面障碍物相撞、失速的事故; 低能见度对飞机的起飞、着陆都有相当的影响。雨、云、雾、沙尘暴、浮尘、烟幕和霾等都能使能见度降低,影响航空安全。地面能见度不佳,易产生偏航和迷航,降落时影响安全着陆,处理不好,还会危及飞行安全;当航线上有雾时,会影响地标航行;当目标区有雾时,对目视地标飞行,空投、照相、视察等活动有严重的影响; 低空风切变对飞机的起飞和降落有严重的威胁。风切变即是在短距离内风向、风速发生明显突变的状况。强烈的风切变瞬间可以使飞机过早地或者被迫复飞。在一定条件下还可导致飞机失速和难以操纵的危险,甚至导致飞行事故; 大气湍流、空中急流都会造成飞机的颠簸。由于空气不

250×600梁模板支撑计算书

梁模板(扣件式,梁板立柱共用)计算书计算依据: 1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016 2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2011 3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008 4、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 5、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012 6、《钢结构设计标准》GB 50017-2017 7、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018 一、工程属性 二、荷载设计

风荷载参数: 三、模板体系设计

荷载系数参数表: 设计简图如下:

平面图

立面图 四、面板验算 取单位宽度b=1000mm,按简支梁计算: W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4

q1= γ0×[1.3(G1k+(G2k+G3k)×h)+1.5×γL×Q1k]×b=1×[1.3×(0.1+(24+1.5)×0.6)+1.5×0.9×3]×1=24.07kN/m q2=[1×(G1k+(G2k+G3k)×h)]×b=[1×(0.1+(24+1.5)×0.6)]×1=15.4kN/m 计算简图如下: 1、强度验算 M max=0.125q1L2=0.125×24.07×0.252=0.188kN·m σ=M max/W=0.188×106/37500=5.015N/mm2≤[f]=15N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 νmax=5q2L4/(384EI)=5×15.4×2504/(384×5400×281250)=0.516mm≤[ν]=L/250=250/250=1mm 满足要求! 3、支座反力计算 设计值(承载能力极限状态) R1=R2=0.5q1L=0.5×24.07×0.25=3.009kN

模板安全计算

××××××××工程 施工方案 (编号:××- S GFA-20××-××(××)) 山西潞安工程有限公司 年月日

目录 1.编制依据 ................................................ 错误!未定义书签。 2.工程参数 ................................................ 错误!未定义书签。 3.模板面板验算 ............................................ 错误!未定义书签。 4.次楞方木验算 ............................................ 错误!未定义书签。 5.主楞验算 ................................................ 错误!未定义书签。 6.可调托撑承载力验算..................................... 错误!未定义书签。 7.风荷载计算............................................. 错误!未定义书签。 8.立杆稳定性验算......................................... 错误!未定义书签。 9.坡屋面板下立杆局部稳定性验算 ............................ 错误!未定义书签。 10.支撑结构地基承载力验算................................. 错误!未定义书签。 11.架体抗倾覆验算......................................... 错误!未定义书签。

低空风切变的形成过程及对飞行安全的影响

低空风切变的形成过程及对飞行安全的影响 发表时间:2018-11-15T13:19:48.240Z 来源:《科技新时代》2018年9期作者:许火根 [导读] 低空风切变是机场的危险天气之一,经常会造成飞机复飞、返航或备降,严重威胁着航空飞行安全。 (民航江西空管分局气象台,江西南昌330114) 摘要:低空风切变是机场的危险天气之一,经常会造成飞机复飞、返航或备降,严重威胁着航空飞行安全。对此本文着重分析低空风切变的形成过程及对飞行安全的影响,并给出了低空风切变防范措施,以确保航空飞行安全。 关键词:低空风切变飞行安全影响防范措施 引言 低空风切变是指发生在高度500m以下气层中风向风速突然变化的现象,被航空界公认为飞行过程中最重要的“隐形杀手”,严重危害飞机的起降安全。统计结果表明,与低空风切变有关的飞行事故大都出现在300m以下的起飞爬升和下滑着陆阶段,特别是在进近着陆区域,风切变是导致重大伤亡事故的主要原因。因低空风切变受多尺度天气系统的影响,其主要特点是空间尺度小、时间短、强度大、突发性强,在探测、研究和预报预警过程中存在不确定性和很大的难度。 1、低空风切变的成因及分类 1.1低空风切变的成因 低空风切变产生的原因主要有两种类型:一种是大气运动变化所产生;另一种是地理、环境因素的作用,或是两者共同的影响。前者产生低空风切变的主要天气背景是锋面系统、强对流天气和辐射逆温条件下的低空急流。通常情况下,强对流天气是指积雨云、雷暴等天气,受到该种天气条件的影响,在一定空间范围内产生的风切变强度较大,特别是出现在雷暴云中下降气流区和积雨云前缘的阵风锋内的破坏程度更大,而强度很大的下冲气流属于下击暴流,对航空飞行安全的危害最为严重;不管是锋面天气系统中的冷锋或暖锋均会产生低空风切变,但强度和范围却有一定的差异,这种类型的风切变以水平和垂直切变为主,相对于强对流天气条件下的风切变而言,其危害程度要小些;特别是在秋冬季节晴朗的夜间,近地低层辐射冷却强、降温明显和急流作用而形成的逆温层,称之为辐射逆温型低空急流,逆温层上面堆积着一定的风动量,当风速达到一定程度时会形成急流,而逆温层下面的风速较小,地面主要以静风为主,此时将会产生逆温风切变。由于这种类型的风切变强度相对较小,容易忽视,若机组人员麻痹大意很可能产生危机。地理、环境因素诱发的低空风切变,主要是指自然或人为因素所引起,这种风切变与当地盛行风的方向和大小关系密不可分。 1.2低空风切变分类 根据风切变的类型可以将其划分为水平和垂直风切变两种,即水平或垂直方向上两点间的风向、风速在瞬时发生变化的现象。根据航迹方向的不同,可以将低空风切变划分为顺风切变、逆风切变和侧风切变。飞机从小的顺风区进入到大的顺风区,或从大的逆风区进入到小的逆风区,以及从逆风区进入到无风区或顺风区的现象,称之为顺风切变。它使飞行速度减小,升力下降,飞机会出现下降,严重威胁着飞行安全;逆风切变同顺风切变恰好相反,会使飞行速度增加、升力加大,飞机将会出现上升,相对于顺风切变,对航空飞行的危害程度要小些;而侧风切变则是飞机从有/无侧风状态进入无/有侧风状态,往往会导致飞机侧滑、偏流、翻转,特别对起降飞行危害最大。 2、低空风切变对飞行安全的影响 2.1逆风切变的影响 逆风切变出现在飞机下降过程中,一般相对气流增加航速也随之增加,此时会产生附着力,也就是在进近时高出正常下滑线。若变切气层比跑道高出很多的话,飞行员为飞机改出提供了充足的时间,可以正常完成着陆;若距跑道还有一定的高度,飞行员以减小推力并进行压杆,会导致飞机在下滑线以下重新切入,此时离道面较近,即使重新修正也没有足够的时间,易导致飞机提前触地;若相对于跑道的高度更低,飞行员没来得及修正之前飞机就有落地的危险,再加上逆风切变的影响,飞机接地时间过早,此时极易导致飞机滑出跑道。 2.2顺风切变的影响 若顺风切变出现在飞机着陆时,航速突然减小,升力会成倍下降,飞机很难保持正常高度下滑;若顺分切变较为严重,航速减小幅度偏大,飞机要失速,会出现明显的掉高现象,严重威胁着飞行安全。若切变气层相对于跑道有一定高度的话,飞行员就有充足的时间来操纵飞机,完全可以加大油门,提升空速等动作;当速度增到一定数值时,随后进行拉杆就能保证飞机回到正常的下滑线上;若切变气层相对于跑道的高度较低,飞行员只能进行增速、提拉,根本没有充足的时间来增加下滑角、减小空速等等一系列的修正要领,飞机将会以较大的地速飞行,使得接地时间过晚,从而增加滑跑距离,如果跑道剩余距离达不到要求,就很容易冲出跑道;若切变气层相对于跑道的高度更低,飞行员根本没有时间改进动作,此时飞机在没有到达跑道之前就已经触地,一旦处置不当,后果不堪设想。 2.3侧风切变的影响 若飞机在进近着陆阶段遇到侧风切变,极易出现侧滑、带坡度摇晃,导致飞机同预定的下滑方向发生偏流,需要飞行员及时修正;若侧风切变气层相对于跑道高度较低,飞行员根本没法进行修正,飞机会带坡度和侧翻的情况下接地,极易造成飞机偏离跑道或者机翼折断。 2.4垂直风切变的影响 若垂直风切变作用在机体上,会出现气动作用力矩,破坏飞机的平衡状态,对飞机有效荷载及巡航高度带来不利,因空速过快,飞行人员根本不能改出。在飞行过程中受垂直风切变干扰明显,特别是飞机在强雷电中起降,遭受到极强的阵风锋和严重的下击暴流威胁,侧风突变以及大大降低空、地速的顺风切变影响,甚至造成机匪人亡的飞行等级事故。 3、低空风切变的防范措施 一方面,航空气象部门应积极引入现代化的仪器设备,提高对低空风切变的探测能力;气象业务人员应对低空风切变加强研究,同时要与部队和地方融合,提升风切变警报的预报水准;另一方面,管制员和飞行员应对低空风切变制定防范措施。若风切变出现在飞行过程中,要确保飞机在预定航线高度上万无一失;若风切变出现在飞机起降阶段,需改变爬升、盘旋和下滑的姿态,调配间隔时间,为了响应

荷载与结构静力计算表讲解

2 常用结构计算 2-1 荷载与结构静力计算表 2-1-1 荷载 1.结构上的荷载 结构上的荷载分为下列三类: (1)永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。 (2)可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。 (3)偶然荷载如爆炸力、撞击力等。 建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。 对永久荷载应采用标准值作为代表值。 对可变荷载应根据设计要求,采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 2.荷载组合 建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合,并应取各自的最不利的效应组合进行设计。 对于承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载(效应)组合。 γ0S≤R (2-1) 式中γ0——结构重要性系数; S——荷载效应组合的设计值; R——结构构件抗力的设计值。 对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定: (1)由可变荷载效应控制的组合

(2-2) 式中γG——永久荷载的分项系数; γQi——第i个可变荷载的分项系数,其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数; S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值; S QiK——按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值,其中S Q1K为诸可变荷载效应中起控制作用者; ψci——可变荷载Q i的组合值系数; n——参与组合的可变荷载数。 (2)由永久荷载效应控制的组合 (2-3)(3)基本组合的荷载分项系数 1)永久荷载的分项系数 当其效应对结构不利时: 对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2; 对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35; 当其效应对结构有利时: 一般情况下应取1.0; 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。 2)可变荷载的分项系数 一般情况下应取1.4; 对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构活荷载应取1.3。 对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。 3.民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数(见表2-1)民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数表2-1

通风管道工程量计算规则规范

通风管道工程量计算规则规范 通风管道工程量计算规则规范,如何计算通风管道工程量?“小蚂蚁算量工厂”认为,通风管道工程是暖通工程中的一部分,安装工程算量造价时会经常遇到,那如何计算通风管道工程呢?又怎样把通风管道工程量计算的很精准?下面小蚂蚁算量工厂来说说自己的经验吧。 1、风管工程量计算,不分材质均以施工图示风管中心线长度为准,按风管不同断面形状(圆、方、矩)的展开面积计算,以平方米计量。 ①、圆形风管展开面积,不扣除检查孔、测定孔、送风口、吸风口等所占面积,咬口重叠所占面积,咬口重叠部分也不增加。 ②风管长度计算,一律以施工图所示中心线长度为准,包括弯头、三通、变径管、天圆地方管件长度。支管长度以支管中心线与主管中心线交接点为分界点。风管长度不包括部件所占长度,其部件长度值见下表: 序号部件名称部件长度 1 蝶阀150 2 止回阀300 3 密闭式对开多叶调节阀210 4 圆形风管防火阀D+240 B+240

矩形风管防火阀 5 注:D为风管外径,B为方风管外边高。 ③、风管制作与安装定额包括:弯头、三通、变径管、天圆地方等管件及法兰、加固框和吊架、托架、支架的制作与安装。未计价材料计算了钣材料,而法兰和支架、吊架、托架按定额规定计算其价值后,还要计算其材料数量,并按规格、品种列入材料汇总表中。 风管制作与安装定额不包括:过跨风管的落地支架制作安装。落地支架以千克计量,使用第九篇《通风空调工程》定额第七章设备支架子目。 ④、净化通风管道及部件制作与安装,工程量计算方法与一般通风管道相同,用相应定额。但是零部件安装要计算净化费,按相应部件子目安装基价的35%作为净化费,其中人工费占40%。 对净化管道与建筑物缝隙之间所作的精华密封处理,按实计算费用。 ⑤、塑料风管、管件制作需要热煨,其木制胎具时,按一等枋材计价摊销。当风管工程量在30平方米以上时,摊销0.06M3/10M2;30平方米以下的按0.09 M3/10M2。 ⑥、当风管、管件、部件、非标准设备发生场外运输时,在场外生产的施工组织设计方案必须经过审批,其运输费按下方法计算:运费=车次数×车核定吨位×吨千米单价×里程 车次数=加工件总质量/车次核定吨位×装载系数 7;通风管及关件.装载系数:非标准设备及通风部件为0

低空风切变对飞行的影响

低空风切变对飞行的影响 风切变的定义(low level wind shear):离地约600 m高度以下风的水平或垂直切变现象。 风矢量(风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上的变化。对飞机和着陆安全威胁最大的是低空风切变,即发生在着陆进场或起飞爬升阶段的风切变。它不仅能使飞机航迹偏离,而且可能使飞机失去稳定。如果驾驶员判断失误和处置不当,则常会产生严重后果。世界上曾因此发生多起机毁人亡的。风切变还严重影响火箭飞行的稳定性,火箭设计和发射时的环境限制条件包括风切变。风切变主要由锋面(冷暖空气的交界面)、逆温层、雷、复杂地形地物和地面摩擦效应等因素引起。在风切变中还分为顺风切变,逆风切变,垂直风切变,侧风风切变。 产生风切变的天气背景 1 强对流天气,通常指的是雷暴,积雨云等天气。尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更加严重。对于特别强的下降气流称为微下冲气流,对飞行的危害最大。 2 锋面天气无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变。不过其强度和区域范围不尽相同。这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外)。一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变。 3 辐射逆温型的低空急流天气。秋冬季睛空的夜间,由于强烈的地面辐射降温而形成低空逆温层的存在,该逆温层上面有动量堆集,风速较大形成急流,而逆温层下面风速较小,近地面往往是静风,故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些,但它容易被人忽视,一旦遭遇若处置不当也会发生危险。 4地理、环境因素引起的风切变。这里的地理、环境因素主要是指山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林与其它自然的和人为的因素。这些因素也能引起风切变现象。其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关,也与山地地形的大小、复杂程度,迎风背风位置,水面的大小和机场离水面的距离,建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大,水域面积大、建筑物高大,不仅容易产生风切变,而且其强度也较大。 低空风切变对飞行的影响最主要的是在飞机起飞和进场着陆阶段。同时,它具有时间短,尺度小,强度大的特点,并且探测难,预报难,很不容易解决。低空风切变对飞行的影响很是复杂,会使空速,迎角,飞机升降率和飞机的高度发生变化,并且伴随着上仰下附,左右摇摆。顺风风切变会使空速减小,逆风风切变会使空速增加,侧风风切变会使飞机产生侧

低空风切变与飞行安全

低空风切变与飞行安全 当您看到天空中不同高度的云向不同方向移动,或者看到沙尘暴前缘呈“墙状”的尘土滚滚而来时,您是否意识到了这些都是风切变的作用呢? 风切变是一种常见的大气现象,指风向、风速在水平或垂直方向的突然变化。在航空气象学中,把出现在600米以下空气层中的风切变称为低空风切变。其中500米以下的低空风切变是目前国际航空和气象界公认的对飞行有重大影响的天气现象之一,是飞机在起飞和着陆阶段的“无形杀手”。据美国国家运输安全委员会统计,自1975 年以来,由于天气原因在美国发生的恶性空难事故中,有80%是低空风切变造成的。 航空气象学根据飞机相对于风向的不同情况,把风切变分为顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直气流切变4种类型。顺风低空风切变之所以对飞行有很大的影响,是因为当飞机从小的顺风进入大的顺风区域,或从大的逆风进入小的逆风或顺风区域时,飞机速度就会减小,升力下降,飞机就会下沉,导致飞机无法正常起飞或飞机提前降落;当飞机遇到侧风切变时,会发生滚转、偏航而导致飞行事故;垂直气流型低空风切变危害最大,当飞机进入风速垂直切变的强烈下沉气流时,由于强度很大,甚至可能把飞机直接“砸”到地面,所以低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的大敌,特别是在着陆阶段。 产生低空风切变的原因主要有:一是大气运动本身的变化所造成的;二是地理、环境因素所造成的;有时则是两者综合所致。在第一类中影响最严重的当属雷暴、积雨云等强对流天气了,尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。特别强的下降气流称为微下击暴流, 它是以垂直风为主要特征的综合风切变区,对航空飞行安全的危害极大。锋面天气也可产生低空风切变,不过其危害程度不如强对流天气。辐射逆温型低空风切变多产生于秋冬季晴朗的夜间,由于强烈的地面辐射降温形成逆温层,该逆温层上面有动量堆集,风速较大形成急流,而逆温层下面风速较小,近地面往往是静风,故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些,容易被人忽视,一旦处置不当也会发生危险。地理环境因素引起的低空风切变一般包括特殊的山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林等自然的或人为的因素,其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关,也与山地地形的大小、复杂程度、迎风背风位置,水面的大小、与机场的距离,建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大,水域面积广,建筑物高大,不仅容易产生风切变,而且其强度也较大。 对付低空风切变最好的办法就是尽早发现并及时避开它。一方面航空气象观测和预报人员应当加强对低空风切变的研究,提高识别和预报能力;另一方面应加大探测能力。 (作者:梁爱民陈露单位:民航华北空管局气象中心)

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