飛機(jī)在飛行中遭遇大側(cè)風(fēng)的應(yīng)對(duì)技術(shù)

張磊

摘 要 近年來(lái)，我國(guó)空中業(yè)務(wù)越來(lái)越繁忙，飛機(jī)在飛行過(guò)程中遇到大側(cè)風(fēng)的幾率越來(lái)越大，而當(dāng)側(cè)風(fēng)的出現(xiàn)時(shí)，飛機(jī)側(cè)風(fēng)壓力中心和飛機(jī)重心就會(huì)偏移，不在一s個(gè)點(diǎn)上，貫轉(zhuǎn)彎力矩形成，飛機(jī)就會(huì)向著逆風(fēng)方向旋轉(zhuǎn)。要使飛機(jī)保持一個(gè)平衡狀況，就需要向側(cè)風(fēng)方向壓桿來(lái)抵消傾斜力矩，并向側(cè)風(fēng)的反方向蹬舵抵消轉(zhuǎn)彎力矩。飛行員在遭遇大側(cè)風(fēng)時(shí)就需要將飛機(jī)的方位、位置、下沉率和推力等飛行情況進(jìn)行操作，并隱蔽風(fēng)切變的處置?？梢哉f(shuō)飛機(jī)在飛行中遭遇大側(cè)風(fēng)，其應(yīng)對(duì)技術(shù)是一件非常重要的技術(shù)。

關(guān)鍵詞 飛機(jī) 大側(cè)風(fēng) 應(yīng)對(duì)技術(shù)

中圖分類號(hào)：V21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）01-0007-03

1 前言

大側(cè)風(fēng)在飛機(jī)起飛與降落時(shí)時(shí)常遭遇到的一種自然現(xiàn)象，關(guān)于大側(cè)風(fēng)的研究飛機(jī)廠也有在做，飛機(jī)在出廠時(shí)驗(yàn)證側(cè)風(fēng)飛行，測(cè)試飛機(jī)的抗側(cè)風(fēng)效果，并當(dāng)做飛機(jī)制造中的一份主要性工作[1]（如圖1大側(cè)風(fēng)現(xiàn)象）。大側(cè)風(fēng)作為一種自然因素現(xiàn)象，時(shí)大時(shí)小，產(chǎn)生的氣象條件復(fù)雜多變，研究出的飛機(jī)雖然有一定的抗側(cè)風(fēng)的能力，但是其極限是有一定度的，超過(guò)極限，飛行中的飛機(jī)就容易發(fā)生安全事故，造成不可估量的損失。側(cè)風(fēng)的出現(xiàn)是飛機(jī)在起飛與降落時(shí)遭受最為厲害的一種自然現(xiàn)象。飛機(jī)在起飛與降落時(shí)通常會(huì)有非常長(zhǎng)的滑跑運(yùn)行距離，這個(gè)過(guò)程中飛機(jī)的兩翼所遭受作用力不一樣，迎風(fēng)一翼作用力抬升，背風(fēng)一翼的作用力減小，飛機(jī)兩翼會(huì)形成一個(gè)傾斜力矩[2]。側(cè)風(fēng)出現(xiàn)時(shí)，飛機(jī)側(cè)風(fēng)壓力中心和飛機(jī)重心就會(huì)偏移，不在一個(gè)點(diǎn)上，貫轉(zhuǎn)彎力矩形成，飛機(jī)就會(huì)向著逆風(fēng)方向旋轉(zhuǎn)。要使飛機(jī)保持一個(gè)平衡狀況，就需要向側(cè)風(fēng)方向壓桿來(lái)抵消傾斜力矩，并向側(cè)風(fēng)的反方向蹬舵抵消轉(zhuǎn)彎力矩。飛行員在遭遇大側(cè)風(fēng)時(shí)就需要將飛機(jī)的方位、位置、下沉率和推力等飛行情況進(jìn)行操作，并隱蔽風(fēng)切變的處置[3]。可以說(shuō)飛機(jī)在飛行中遭遇大側(cè)風(fēng)，其應(yīng)對(duì)方法是一件非常重要的技術(shù)（如圖2側(cè)風(fēng)切變及其影響示意圖）。

2 拉平消除偏流法

拉平消除偏流法顧名思義就是在整個(gè)進(jìn)近、拉平、接地進(jìn)行時(shí)保證飛機(jī)機(jī)翼處于水平狀態(tài)，在偏流中使用最多的一種修正措施。具體操作過(guò)程是飛行員在空中五邊進(jìn)近時(shí)采取側(cè)風(fēng)方向壓桿，包括起飛、爬升、轉(zhuǎn)向、平飛、下降和降落等方面飛行技巧。在五邊進(jìn)近時(shí)飛行員朝反方向蹬出方向舵，確保機(jī)翼橫向水平方向的同時(shí)使用偏流角，飛機(jī)的縱軸與航跡保持在同一軌跡上[4]。飛機(jī)在下降時(shí)即將接地拉平時(shí)，為抵消偏流角，應(yīng)用下風(fēng)方向舵，使得飛機(jī)縱軸處在跑道中心線上，該方法也就叫做“上風(fēng)盤，下風(fēng)舵”。 方向舵技術(shù)的應(yīng)用不可避免的發(fā)生上風(fēng)機(jī)翼朝前掠形成橫滾，飛行員的應(yīng)對(duì)辦法就是確保時(shí)迎風(fēng)壓盤處在機(jī)翼水平，飛機(jī)就會(huì)在幾種技術(shù)的應(yīng)用下兩個(gè)主輪才會(huì)同時(shí)接地。拉平消除偏流法雖然是多種技術(shù)應(yīng)用的應(yīng)對(duì)大側(cè)風(fēng)辦法，但是各種技術(shù)的應(yīng)用都是一氣呵成，其操作簡(jiǎn)單易行，飛行員在實(shí)行過(guò)程中通過(guò)這幾點(diǎn)就可以確定：一是只要飛機(jī)的縱軸和飛機(jī)的航跡處于同一水平，飛行員就可以確定方向。二是消除大側(cè)風(fēng)的效果好，只需要簡(jiǎn)單的舵面操縱就能實(shí)現(xiàn)，無(wú)形應(yīng)用到整個(gè)操縱量[5]。在操作過(guò)程中要做到的技術(shù)要點(diǎn)就是柔和與及時(shí)。該方法也有著明顯的缺點(diǎn)，飛機(jī)的阻力會(huì)因此增加，不可避免的導(dǎo)致飛機(jī)升力下降。飛機(jī)升阻比的下降，其性能也降低。近年來(lái)隨著我國(guó)民用飛機(jī)性能要求的提高，該方法雖然有優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)過(guò)于明顯，使得該使用方法的使用率在不斷的下降。

3 航向法

航向法也是飛機(jī)在飛行過(guò)程中遭遇大側(cè)風(fēng)所使用比較多的一種方法，通過(guò)修正側(cè)風(fēng)，改變飛機(jī)的一個(gè)航向角，以此達(dá)到抵消偏流角的方法，當(dāng)改變的航向角等于偏流角時(shí)，飛機(jī)航跡不受影響，還會(huì)繼續(xù)沿著事先設(shè)定航線飛行。假設(shè)接地瞬間偏流角增強(qiáng)，水平偏離接地點(diǎn)相應(yīng)也會(huì)變大。需要注意的是飛機(jī)在干跑道著陸時(shí)遇到大側(cè)風(fēng)時(shí)不能單一性的只實(shí)施偏流角接地。因?yàn)樵诮拥厍?，飛行員有時(shí)并不能通過(guò)飛機(jī)縱軸判斷飛機(jī)的改變方向角度，采用航向法，修正的難度就非常的大。在應(yīng)對(duì)這樣的問(wèn)題時(shí)，飛行員要讓飛機(jī)帶側(cè)滑角結(jié)合帶一定的航向以及別的方法一起使用。還有在下雨天時(shí)，跑道上通常比較濕滑，飛機(jī)在進(jìn)行著陸時(shí)遇到大側(cè)風(fēng)，可以試著用偏流角著陸。使用該方法能夠有效降低接地時(shí)偏向下風(fēng)向，因?yàn)轱w機(jī)在著陸運(yùn)行時(shí)，全部的主起落架一起接地可以快速啟用擾流板和自動(dòng)剎車，達(dá)到降低偏向下風(fēng)向。該方法有著一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，濕滑的跑道遇到大側(cè)風(fēng)著陸時(shí)，飛行員并沒(méi)有采用接地前消除偏流角等動(dòng)作，這樣有效降低飛行員的工作強(qiáng)度。還有就是遇到極限側(cè)風(fēng)，飛機(jī)在著陸時(shí)，接地前就要進(jìn)行稍微用舵，利于接地過(guò)程下讓飛機(jī)的方向控制得以轉(zhuǎn)換，確保偏流直到接地，使得飛機(jī)的安全飛行得以保證（如圖3大側(cè)風(fēng)飛機(jī)降落現(xiàn)象）。

4 綜合應(yīng)對(duì)技術(shù)

當(dāng)飛機(jī)在飛行的過(guò)程中遭遇大側(cè)風(fēng)，我們還可以采取綜合的應(yīng)對(duì)技術(shù)，具體是綜合應(yīng)用偏流技術(shù)和側(cè)滑技術(shù)的方法。偏流技術(shù)能有效的保證飛機(jī)機(jī)翼位于水平的狀態(tài)，使其平穩(wěn)地實(shí)施拉平、接地乃至整個(gè)進(jìn)近等一系列程序，其具體做法是在五邊進(jìn)近時(shí)朝著側(cè)風(fēng)的方向壓桿，當(dāng)飛機(jī)飛行出一定的坡角時(shí)，飛行員朝著相反的方向蹬方向舵，這時(shí)機(jī)翼處于橫向水平，進(jìn)而應(yīng)用偏流角，確保飛機(jī)的縱軸維持著與航跡一樣的軌跡。而側(cè)滑技術(shù)則能夠有效確保飛機(jī)的縱軸維持著與航跡一樣的軌跡這一目的，具體做法是通過(guò)校準(zhǔn)飛機(jī)的中心線，使飛機(jī)中心線和跑道中心線位于相同的航向，根據(jù)側(cè)風(fēng)的來(lái)風(fēng)方向壓低一定的坡度，形成側(cè)滑的效果，并向另一個(gè)相反方向蹬舵抑制飛機(jī)的偏航情況，直至接地程序結(jié)束。借助綜合應(yīng)對(duì)技術(shù)去應(yīng)對(duì)大側(cè)風(fēng)，能保證飛機(jī)的飛行安全，但這一應(yīng)對(duì)技術(shù)是根據(jù)不同的進(jìn)程予以分步實(shí)施的，當(dāng)飛行處于長(zhǎng)五邊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)用偏流技術(shù)予以修正，當(dāng)飛行處于短五邊狀態(tài)，且尚未接地時(shí)，采取緩慢過(guò)度的方法，進(jìn)行部分側(cè)滑，使之逐漸替代偏流技術(shù)，從而為飛機(jī)的接地程序做好準(zhǔn)備。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然大側(cè)風(fēng)作為一種自然因素現(xiàn)象，出現(xiàn)的情況時(shí)大時(shí)小，尤其是在飛機(jī)的起飛與降落時(shí)遭受最為厲害側(cè)風(fēng)的出現(xiàn)最為厲害，飛機(jī)在起飛與降落時(shí)通常會(huì)有一段非常長(zhǎng)的滑跑運(yùn)行距離，這個(gè)過(guò)程中飛機(jī)的兩翼就會(huì)遭受作用力不一樣，迎風(fēng)一翼作用力抬升，背風(fēng)一翼的作用力減小，飛機(jī)兩翼會(huì)形成一個(gè)傾斜力矩。側(cè)風(fēng)的出現(xiàn)，飛機(jī)側(cè)風(fēng)壓力中心和飛機(jī)重心就會(huì)偏移，不在一個(gè)點(diǎn)上，貫轉(zhuǎn)彎力矩形成，飛機(jī)就會(huì)向著逆風(fēng)方向旋轉(zhuǎn)。要使飛機(jī)保持一個(gè)平衡狀況，就需要向側(cè)風(fēng)方向壓桿來(lái)抵消傾斜力矩，并向側(cè)風(fēng)的反方向蹬舵抵消轉(zhuǎn)彎力矩。

因此針對(duì)這些問(wèn)題，文章探討了關(guān)于應(yīng)對(duì)的幾種方法，包括拉平消除偏流法、航向法、綜合應(yīng)對(duì)技術(shù)。為了加深對(duì)幾種方法的理解和應(yīng)用，本文再次進(jìn)行總結(jié)。例如拉平消除偏流法，該方法在偏流中使用最多的一種修正措施。但是該方法缺點(diǎn)過(guò)于明顯，使得該使用方法在不斷的下降。航向法是近年來(lái)使用非常多的方法，該方法有個(gè)非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，濕滑的跑道遇到大側(cè)風(fēng)著陸時(shí)，飛行員并沒(méi)有采用接地前消除偏流角等動(dòng)作，這樣有效降低飛行員的工作強(qiáng)度。還有，就是遇到極限側(cè)風(fēng)，飛機(jī)在著陸時(shí)，接地前就要進(jìn)行稍微用舵，利于接地過(guò)程下讓飛機(jī)的方向控制得以轉(zhuǎn)換，確保偏流直到接地，使得飛機(jī)的安全飛行得以保證。最后是綜合應(yīng)對(duì)技術(shù)，該技術(shù)主要應(yīng)用在當(dāng)飛機(jī)在飛行的過(guò)程中遭遇大側(cè)風(fēng)時(shí)，應(yīng)對(duì)大側(cè)風(fēng)，能保證飛機(jī)的飛行安全，但這一應(yīng)對(duì)技術(shù)是根據(jù)不同的進(jìn)程予以分步實(shí)施的，當(dāng)飛行處于長(zhǎng)五邊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)用偏流技術(shù)予以修正，當(dāng)飛行處于短五邊狀態(tài)，且尚未接地時(shí)，采取緩慢過(guò)度的方法，進(jìn)行部分側(cè)滑，使之逐漸替代偏流技術(shù)。從技術(shù)上來(lái)規(guī)避一些惡劣的自然現(xiàn)象，能夠有效的起到抵御自然災(zāi)害，促進(jìn)飛機(jī)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張健，童亞斌.民用飛機(jī)地面載荷動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)， 2019（06）：56-60.

[2] 褚雙磊，魏志強(qiáng)，任強(qiáng)，王巖韜.基于簽派可靠度的民用飛機(jī)可靠性參數(shù)體系構(gòu)建方法研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)， 2020（10）：127-136.

[3] 張艷.民用飛機(jī)交付試飛剖面設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].科技視界， 2020（24）：47-48.

[4] 談志晶.民用飛機(jī)短艙防火密封件防火方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2019（26）：7-8.

[5] 郭磊，陳實(shí)，涂喜梅.民用飛機(jī)固定式應(yīng)急定位發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2019（04）：70-74.

（中國(guó)國(guó)際航空股份有限公司 西南分公司飛行部，四川 成都 610202）