极端天气气候事件是指一定地区在一定时间内出现的比较罕见的气象事件。飞机运行过程中可能会遇到各种特殊恶劣气候环境,包括风切变、结冰、雷暴、尾流紊流、IMC、微下击暴流等,这些特殊气候环境对飞机的运行会造成不同程度的影响。一般来说,极端天气发生的概率较小,不过一旦发生,飞机的飞行安全就会受到巨大的影响。
四、尾流紊流
每架飞机在飞行中都会产生尾流。尾迹湍流是飞机产生升力的函数,导致在飞机后面形成两个反向旋转的旋涡。由于旋涡的强度、持续时间和方向,产生的尾流湍流会影响遇到的飞机。尾迹湍流可以施加超过飞机遇到时滚转控制权限的滚转力矩,可能对乘员和飞机造成伤害。飞行员在经过另一架飞机的尾流时,应时刻意识到尾流遇到湍流的可能性,并相应地调整飞行路线。
(图片来源:FAA)
五、IMC
飞行规则分为通用飞行规则、目视飞行规则和仪表飞行规则三个部分。目视飞行规则指在可见天地线和地标的条件下,能够判明航空器飞行状态和目视判定方位的飞行。目视飞行机长对航空器间隔、距离及安全高度负责。仪表飞行是完全或者部分地按照航行驾驶仪表,判定航空器飞行状态及其位置的飞行。而目视飞行规则(Visual Flight Rules,VFR)误飞入仪表气象条件(Instrument Meteorological Conditions,IMC)是通用航空中最致命的错误之一。
(图片来源:Aero Corner)
当不可预测的天气导致能见度下降时,目视飞行的飞行员(目视气象条件通常天气为能见度大于等于5公里,距离云垂直距离300米,水平距离1500米),进入需要仪表飞行的天气,失去了目视参考。此时,飞行员可能对失去视觉参照没有做好准备,导致继续安全飞行的能力下降。这时通常会造成飞行员空间失定向,而飞机加速或减速造成飞行员感觉错觉,飞行员失去飞行的目视参考依据,飞机或者直升机空中大坡度转弯,大角度爬升或者下降,甚至倒扣等失控发生。
六、微下击暴流
微下击暴流是规模小于2.5英里的雷暴中的下沉气流(下沉空气)。一些微暴可能会对生命和财产造成威胁,但所有的微暴都会对航空造成重大威胁。虽然微暴不像龙卷风那样被广泛认识,但它们可以造成类似的,在某些情况下,比龙卷风造成的破坏更严重。事实上,在极端微暴情况下,风速高达150英里/小时是可能的。
(图片来源:The Weather Channel)
微下击暴流是在积雨云下发现的一种现象,一股强大的下沉气流在一小块区域内引起风向的巨大变化。一架飞越微暴流的飞机很可能会看到空速大幅增加,然后急剧下降。如果飞机在这一点接近它的着陆速度,它的飞行速度接近它的失速。空速突然急剧下降对任何飞机都是非常危险的。微暴也有可能引起显著的下沉气流,将飞机“推”向地面。在极端情况下,飞机被向下推的力大于引擎产生的推力,下降的速度无法阻止。
导致微暴发生的因素有很多,包括中层干空气夹带、雷暴云底下的冷却、升华(当云底高于冻结层时发生)以及雷暴内存在雨和/或冰雹(即降水负荷)。一些微暴是由这些因素的组合驱动的,而另一些可能只由一个因素驱动。因此,微暴可以细分为三种主要类型:湿型、干型和混合型。雷暴云底下的冷却和升华是干微暴的主要发生机制。干型微暴通常发生在地表或高空很少降水的情况下,湿型微暴主要是由中层干燥空气的夹带和降水负荷驱动。混合型微暴同时具有湿型微暴和干型微暴的特征。在中层,由于干燥的空气夹带和/或降水负荷,而在低层,由于云底下的冷却和/或升华,它们被迫上升。
(部分文字参考:FAA相关文件)