飛機在強側風時降落十分困難的原因是什麼?

呂益磊

近日有一名外國飛行員在推特抱怨強側風降落非常困難,稱:Because there is someone trying to push u away from the fuking runway。從這句話可以看出,強側風給廣大飛行員造成的困惑主要是強力的側風會將飛機吹偏,但是飛行員在降落的同時還要修正航向,隨時注意高度與速度等,對飛行員的負擔是成倍的增加。

造成這個問題的主要是飛機的側面投影面積大,強側風情況下更容易使飛機偏離飛行方向,從而使飛行員必須靠打方向舵來使飛機飛行的矢量對準跑道,從而使抵消側風帶來的偏航。側風帶來的力與飛機的橫向投影面積相關,投影面積越大則側風帶來的影響就越大,而飛機的垂尾與飛行時的穩定性息息相關,這就導致了巨大的垂尾會接住側風,從而使飛機更容易受到側風影響。但是縮小垂尾會讓飛機的穩定性降低,如果這麼大一個飛機在低速進入尾旋,那麼改出幾乎是不可能的,所以這一點幾乎沒法妥協。

如果側風對飛機的影響過大,飛行員就必須使勁踩住方向舵,這會造成受到側風那一面機翼的錶速更低,也就會讓升力更低,更容易失速,而且還會讓機翼下沉,這時候飛行員又要打動副翼來保持飛機的平穩,同時對準跑道,還要時刻注意速度與高度,否則很容易就造成機毀人亡的事故。這就是強側風降落非常困難的原因了,讓飛行員同時做多種高難度高精度的工作,失敗後的後果還非常嚴重。


霹靂火軍事

在降落過程中遇到的強側風,會嚴重影響飛機的航向穩定性和操作性。具體而言如下:

第一、強側風對操作性的干擾。

飛機上擁有方向舵、升降舵和副翼這三種最為常見的操作舵面,其中方向舵在垂尾上用來控制飛機航向、升降舵在平尾上(或者整個平尾就是升降舵),用來控制飛機的俯仰角,副翼在機翼兩側,用來控制飛機的橫滾。

但是這些操作舵面從工作原理上來講都是屬於氣動舵面,也就是依靠舵面上產生的氣動力來調整飛機姿態。而對於舵面而言,氣動力最為主要的就是來自於飛行前方的氣流,這一氣流的速度越大,舵面上的氣動力就大,飛機操作性就越好。

在降落過程中,飛機的速度本來就比正常飛行要小,客機一般在200km/h左右(正常飛行在800-900km/h),這時如果還來一個橫向氣流進行干擾,那麼氣動舵面上的氣動力就更小了,這對於飛機,尤其是航向的調整是不利的。

打一個比方,好比在降落過程中,方向舵偏15°,飛機航向能夠立即調整3°,但是側風吹起來之後,可能方向舵偏15°,飛機反應就慢了,不能一下子就調整3°,而需要更長的時間。

有些時候,飛行員可能還利用左右副翼來加強對航向的調整,就會導致飛機出現單輪著地的現象,非常不安全,一旦發生起落架斷裂,就不好了。

第二、強側風對穩定性的干擾。

穩定性和操作性不同,操作性一般指的是舵面偏了多少度之後,飛機就會相應的改變飛向方向或者姿態;而穩定性指的是飛機保持當前姿態或者方向的能力

在強側風作用下,飛機的航向穩定性就會比較差了,具體而言,就是當前飛機如果對準了跑道中心線進行降落時,如果吹氣一陣強側風,那麼飛機的航向就發生偏離了。飛行員及時反應後,做出人工調整,這時飛機機頭就會在飛機跑道中心線兩側進行“擺動”,這就是穩定性降低的現象。

工程上,如果“擺動”的角度在人工控制下是慢慢變小,就稱之為“收斂”,否則就是發散。收斂的狀態當然是安全的,如果發散了,那麼就很麻煩了。


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