危害極大的傾盆大雨

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1、危害極大的傾盆大雨 研究表明，大雨可以使飛機在沒有任何警報的情況下迅速喪失升力。下列飛行事故說明大雨嚴重危害飛行安全。 ——1970年7月27日，美國飛虎航空公司一架DC－8飛機在向日本沖繩島進近時墜入海中。陸上的目擊者看到，在飛機墜入海中之前，飛機剛從大陣雨中露出時高度很低。 ——1973年7月23日，美國奧扎克航空公司一架費爾柴爾德公司生產的FH－227B飛機在向美國密蘇里州圣路易斯進近時墜毀。地方空中交通管制員于17點42分31秒說：“奧扎克809，現(xiàn)在大陣雨好象正要穿過跑道進入著陸端?！备瘪{駛回答：“明白，我們看到了。”這是809

2、航班最后一次通信。駕駛艙錄音機于18點43分24秒停止錄音。 ——1973年11月27日，美國三角航空公司一架DC－9飛機在向美國田納西州查塔努加進近時墜毀。盡管副駕駛曾兩次報告飛機下沉速度加快，但飛機過大的下降率一直在發(fā)展。美國國家運輸安全委員會的飛機失事調查報告的結論是機長忽視了副駕駛的報告，因為風擋上的大雨使折射光線造成的視覺錯覺可能影響了機長的判斷。 ——1975年11月12日，美國東方航空公司一架執(zhí)行576航班的波音727飛機在中雨中用燈光向美國北卡羅納州羅利儀表進近時墜毀。飛機在距離地面200英尺高度時遇到大雨。機長注意到了飛機低于下滑道并增大了發(fā)動機功率。機長說，當時

3、他們遇到了“一道雨墻”，機長增強飛機發(fā)動機功率時雨墻的底部正好落下砸在飛機上。機長進一步回憶說，駕駛艙風擋變得“不透明了”，但外面的照明燈光卻很亮。這架波音727飛機在未達跑道282英尺外撞地，飛機側滑停下。飛行數(shù)據(jù)記錄器的數(shù)據(jù)表明，飛機在最后3.6秒飛行中，飛機下降率高達每分鐘1400英尺。當時記錄的降雨強度超過每小時2英寸。 ——1976年6月23日，美國阿勒格尼航空公司一架執(zhí)行121航班的DC－9飛機在向美國賓夕法尼亞州費城進近時墜毀。正在跑道上等待起飛的一架飛機看到121航班從大雨中出現(xiàn)時距離地面的高度大約是75－125英尺，DC－9飛機看起來好象“停止了飛行”，而且是機頭朝上墜

4、地。121航班墜毀在超過跑道入口4000英尺處的跑道上。 飛機失事的共同情節(jié) 所有以上飛機失事的共同情節(jié)都是有大雨存在。這雖不意味著大雨造成了飛機失事，但大雨是造成飛機失事的不可忽視的可能因素。 在飛行中遇到過傾盆大雨的駕駛員都驚嘆大雨對飛機空氣動力性能的影響，他們曾仔細考慮過在大雨中飛行應該增加什么類型的安全系數(shù)，但可惜一直沒有尋找到答案。由研究人員組成的幾個調查組已經對多起商用飛機在大雨中失事進行了調查，大雨是造成飛機失事原因的可能性已經增加。研究人員調查了多起風切變造成的飛機失事后發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)飛行事故調查考慮到了大雨對飛機性能的影響，但科學的研究結論表明，大雨嚴重威脅

5、飛行安全。美國目前只有少數(shù)幾個研究人員在研究大雨對飛行安全的影響，因此他們的研究沒有引起廣泛關注。 風切變和大雨造成飛機失事 研究人員對下列兩起風切變造成的飛機失事進行了艱苦細致的調查研究，他們的研究結果表明，大雨造成的飛行性能損失大于風切變造成的飛行性能損失。 1975年6月24日，美國東方航空公司一架執(zhí)行66次航班的波音727飛機在向肯尼迪國際機場進近時墜毀。66次航班的墜毀促使美國開始集中全力研究風切變，但風切變可能不是造成飛機失事的唯一原因。66次航班是穿過位于著陸航向信標航道的一個非常強的雷暴，向肯尼迪國際機場22L跑道儀表進近著陸時撞在著陸進場燈上的。 美國

6、國家運輸安全委員會確定的飛機失事原因是飛機在向肯尼迪國際機場儀表進近時，在著陸航向信標航道上遇到了一個伴隨著逆風的超強雷暴，伴隨著逆風的超強雷暴造成了飛機以大下降率撞在不易碎的進場燈上。美國國家運輸安全委員會還特別提到，由于飛行機組依靠目視標志而沒有依靠儀表進近，因此延誤了對飛機大下降率的識別和糾正，但安全委員會接著說：“逆風可能太大了，飛行機組即使依靠了飛行儀表并迅速糾正下降率，飛機也不會安全進近著陸?！? 在22L跑道中部標記附近的目擊者看到了飛機在大雨中下降，高度很低。5名目擊者說東方航空公司66次航班進近著陸時，天正下著大雨、刮著大風，大雨伴隨著閃電雷鳴。在羅克韋林蔭道上開車的人說

7、，他們看到了飛機撞在進近燈上并滑行到林蔭道上停下。 駕駛艙錄音機的錄音表明，風擋雨刷大約在飛機距離地面700英尺時被打開，飛機下降到500英尺高時風擋雨刷被置于快速運轉狀態(tài)。駕駛艙錄音機證明了大降雨量的出現(xiàn)和存在。 盡管美國國家運輸安全委員會最終的事故調查報告把66次航班飛機失事的原因完全歸因于風切變，但后來對事故的研究分析認為，風切變和大雨作用的結合影響了飛機的飛行軌跡。風切變和大雨因素降低了飛機的飛行性能。美國東方航空公司66次航班飛機失事的研究報告證實了大雨確實是造成這架波音727飛機失事的一種原因。 1979年8月2日，美國東方航空公司一架執(zhí)行639航班的波音727飛

8、機在向亞特蘭大哈茨菲爾德國際機場第五邊進近著陸時遇到了小而強的陣雨，并伴有風切變。載著71名旅客和6名機組人員的波音727飛機在距離地面僅375英尺時才脫離了陣雨區(qū)并成功地中斷進場和復飛。據(jù)飛行機組人員說，飛機降低到距離地面大約1000英尺時陣雨變大，湍流增強。駕駛艙內的噪聲明顯增加說明陣雨已變得很大了。陣雨變大時，飛機的指示空速開始波動，首先從每小時135海里降到每小時120海里，后來又增加到大約每小時140海里，緊接著又下降到每小時108－110海里。下降率也增加到每分鐘1000英尺。 飛機降低到距離地面僅800英尺時，當時正在駕駛飛機的副駕駛把機頭抬到上仰10，前推油門并要了起飛推

9、力，試圖開始中斷進場并復飛。據(jù)副駕駛說，俯仰修正和增大推力不起作用，飛機的下降率增加到每分鐘1500英尺，接著飛機的下降率增加到每分鐘2100英尺。副駕駛接著又把飛機仰角提高到15并把油門前推到最大限度。飛機下降到距離地面500－600英尺時，飛機的指示空速降到了每小時110海里，失速預警系統(tǒng)的振桿器開始報警。 機長估計，失速預警系統(tǒng)大約報警10－20秒。副駕駛接著把飛機仰角由15降到12，隨后振桿器停止報警。飛行機組人員說，飛機在距離地面375英尺時以右坡度姿態(tài)脫離了降雨區(qū)，然后飛機開始加速、停止下降高度并開始爬升。 有趣的是緊靠東方航空公司693航班前后進場著陸的其他飛機都沒有

10、看到這次突然出現(xiàn)的小而強的陣雨，而且地面所有監(jiān)測設備都沒有監(jiān)測到這次伴隨著風切變的小而強的陣雨，而且地面所有監(jiān)測設備都沒有監(jiān)測到這次伴隨著風切變的小而強的陣雨，亞特蘭大機場的低空風切變報警系統(tǒng)也沒有發(fā)出風切變警報。 大雨中的機翼 飛機暴露在大雨中飛行時，機翼附面層和翼面發(fā)生的下列兩種情況導致了機翼空氣動力性能嚴重降低： 當雨點打在機翼翼面時，在機翼前緣就形成了一種由后飛濺微滴組成的“噴發(fā)霧”。科學家認為，“噴發(fā)霧”微滴在機翼附面層的加速運動導致了空氣流動速度降低。微滴在機翼附面層的加速運動除了造成升力損失外，還造成附面層提前分離，附面層提前分離又會造成阻力相應增加和失速預警。

11、 大雨引起的翼面不平滑也造成了飛機升力損失和阻力增加。雨滴微粒在機翼表面形成的薄薄一層水霧并不向后飛濺。雨滴撞擊的陷坑和水霧的表面波實際上使翼面變得不平滑，陷坑和水霧所起的作用跟霜一樣，使飛機的阻力增加，升力降低。 大雨條件下的風洞試驗表明，有紊流附面層的機翼升力最大降低17%，阻力最大增加約71%，而且機翼會過早失速。飛機在大雨、高氣流速度和增升裝置處于放下狀態(tài)進近時，升力損失更嚴重，阻力增加更大。 飛機在大雨中除了損失升力和增加大量阻力外，機翼會在很小的迎角失速。機翼不平滑的飛機可能會在沒有預警的情況下失速，因為機翼不平滑導致了失速迎角降低。 陣雨中的傾盆大雨造成的

12、空氣動力性能降低最為嚴重。傾盆大雨型陣雨的地理區(qū)域范圍很小，而且持續(xù)時間短。降雨強度的世界記錄是每小時73.8英寸，但具有代表性的地面降雨強度要比這個數(shù)字低的多，而且最強的降雨持續(xù)時間僅30秒或更短。雷雨期間，高空的降雨強度可能要比地面的降雨強度大很多。 雷達能幫助飛機駕駛員避開最強的降雨區(qū)嗎？地面雷達和機載雷達在落基山東部大草原雷雨區(qū)進行了雷雨探測試驗，但雷達回波有沖突，這可能是強降雨區(qū)太小造成的。目前，世界上的氣象雷達對降雨強度的測量仍不夠準確，飛機駕駛員和飛行事故調查人員在使用氣象雷達數(shù)據(jù)時一定要慎重，氣象雷達測到的降雨強度時常是錯誤的。 避開大雨 顯然，研究人員對大雨

13、危害的研究還沒有取得令人滿意的成果，飛機在飛行中避開大雨仍然是保證飛行安全的最好方法。任何飛機在著陸、起飛可復飛時都不應該進入大雨云泡。避免進入大雨云泡的關鍵問題是沒有人能準確預測何時何地會突然產生大雨云泡。大雨云泡不但體積很小，而且壽命也很短，根本無法預測哪個云泡會突降大雨。突降大雨會使任何一名穩(wěn)健而謹慎的駕駛員感到吃驚。目前的氣象探測能力只能提供對流活動的一般警報，駕駛員要特別注意對流單體周圍的情況。 飛機穿過大雨云泡時，所有駕駛員都必須對大雨的危害保持高度警惕，大雨會使下降率明顯增加，空速明顯降低。如果機翼不平滑，飛機處于小迎角時就會失速，而且飛機常常在失速報警發(fā)出警報之前就已失速。 在雨研究組建議，如果需要在大雨中進行復飛，駕駛員應避免使用會造成空速降低的大迎角和急速爬升。更確切地說，駕駛員應該在加速的同時開始緩慢上升，以確保足夠的飛機失速裕度。大雨研究組的這項建議與暴露在垂直風切變中的飛機應該采取的程序是對立的，處于垂直風切變中的飛機應該大迎角上仰，直到飛機停止下降。這種程序沖突正是駕駛員為什么應該用一切辦法避開對流活動區(qū)的第二個原因。 隨著大雨研究的發(fā)展和時間的推移，我們將更加了解大雨對飛行安全的危害并找到避免大雨危害飛行的方法。 （楊春生）