6.1 低空风切变

高度表
飞机在下滑过程中高度表指示出现异 常，大幅度偏离正常高度值时，必须 立即采取措施，及时拉起。
升降速率表
如果见到升降速率表指示异常，特别是 下沉速率明显加大时，必须充分注意。
美国波音公司建议在下降速度短时内改 变值达164米／分（500英尺／分）时， 即认为遇到强风切变，飞行员应采取复 飞等相应措施。
昆明巫家坝 着 陆
7 1993年11月 B747 4日
中华航空(台 香港启德
着
湾)
陆
前起落架折 断
坠入海中
飞机在进跑道后低高度遇到了风切变, 机组 操作有误
机长收到侧风信息, 但低估了当时情形, 副 驾驶缺乏在强阵风和侧风情况下操作的经验
8 1994年5月 MD82/2121 中国北方 17日
沈阳桃仙
物象表明：空难现场附近14时至15时30分曾 出现微下击暴流。飞机在汉口机场进近过程 中，因绕飞雷雨，又是在低高度、低速度的
低空风切变飞行事故的特点
风切变事故都发生在飞行高度低于300米的起 飞和着陆飞行阶段，其中尤以着陆为最多；
现代大、中型喷气运输机的风切变飞行事故 比重较大；
风切变事故与雷暴天气条件关系密切；
低空风切变对起飞着陆的影响
低空风切变飞行事故的特点 低空风切变对着陆的影响
序 号 日期
飞机 型号
1 1959年10月 伊尔14/
11日
646
所属企业 兰州管理局
2 1983年 4月 空中国王 民航直升机
4日
/FBVRP
公司
3 1987年6月 农夫/8502 黑龙江农场
18日
总局
4 1988年 8月 三叉戟
红外辐射计机载风切变探测系统利用装在机头部位的前 视红外辐射计和侧视红外辐射计，分别探测出前10～20 千米和侧方200米范围内的温度值加以比较， 根据两者 的温度差确定风切变的大小。它可用于测定雷暴外流气 流的阵风锋；
机载脉冲多普勒激光雷达用于强风暴研究时空中测风。
遭遇低空风切变时的处置方法
首先要有思想准备。起飞前，要认真仔细地了解和研究天气预报 和天气实况报告，警惕在飞行中会遇到风切变及风切变可能出现 的位置、高度、强度。起飞后，要注意收听地面的气象报告和别 的飞机关于风切变的报告，了解风切变的存在及其性质。避开严 重风切变，对轻度风切变可借助操纵修正来克服它；
地形和地物
在山地波存在的情况下，山脊的背风一侧常 有冷空气滞留在平地上，若机场正处在这种 停滞的空气中，当飞机从上面穿入这种停滞 的空气时，将会遇到严重的低空风切变。
如果机场跑道一侧靠山，另一侧地势开阔，在某种盛行 风情况下，可以产生明显的水平风的水平切变。
当阵风风速比其平均值增减5 m/s以上时，或大风吹过跑道 附近的高大建筑物时，会产生局地性风切变。
遇低空风切变, 失速坠地
二等
遇到下沉气流, 操作不当
一等
复飞, 备降 长治
飞机进近中遇到大暴雨和不稳定气流, 跑道 能见度极差
雷达回波强度20-30DB, 观测到悬球状云和雨 幡,且地面风多变,明显有切变过境,飞机在 250米的高度决定复飞,但掉到20米才平稳
6 1991年4月 B757/2801 中国南方 25日
逆风切变示意图
侧风切变
指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。
飞机发生侧滑、滚转或偏转，对不准跑道。
侧风切变示意图
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。
强烈的下降气流使飞机突然下沉、危害 很大。
垂直风切变示意图
低空风切变的强度
水平风的垂直切变强度标准 水平风的水平切变强度标准 垂直风切变的强度标准
水平风的垂直切变
空气层垂直厚度取30米，风资料取2分钟 左右的平均值。
0.1•(1／秒)以上的垂直切变就会对喷气 式运输机带来威胁。
水平风的水平切变强度标准
美国在机场低空风切变报警系统中所采用的报 警标准，该系统在机场平面有六个测风站，即 中央站和五个分站。各分站距中央站平均约为3 千米左右。系统规定任一分站与中央站的风向 风速向量差达到7.7米/秒以上时即发出报警信号。 上述情况中相当的水平风水平切变值2.6（米·秒 -1）/千米可作为能对飞行构成危害的强度标准。
由多个测风仪及处理器组成，在跑道两端向外延伸 3海里的范围内有多个（6~52）测风传感器。可以探 测进离场走廊300m以下区域的低空风切变。
由于测风仪和处理器安装有一部风需要在机场外， 在高原地区选址和维护难度较大。
LLWAS风切变报警系统 目前美国装置在机场的低空风切变报警系统：由6个测风站 （1个中央站和5个分站）组成，各站平均相距3km，当中 央站与任一分站风速矢量差达7.7m/s以上时，系统发出警 报。LLWAS(Low Level Wind Shear Alert System)
例如： 飞机从逆风进入顺风 从小顺风进入大顺风 从大逆风进入小逆风(或无风) 从无风进入顺风
顺风切变使飞机空速减小，升力下降，飞机下沉。
顺风切变示意图
逆风切变
水平风的变量对飞机来说是逆风。
例如： 从无风进入逆风 从顺风进入逆风 从大顺风进入小顺风 从小逆风进入大逆风
飞机的空速突然增大，升力也增大，飞机抬升。
风廓线仪(Wind Profiler Radar,WPR)
风廓线仪又称风廓线雷达，它利用大气湍流对电磁 波的散射作用对风场等物理量进行探测的遥感设备。主 要以晴空大气作为探测对象，通过发射不同方向的电磁 波束，接收处理因大气垂直结构不均匀而返回的电磁波， 得到风的垂直廓线。
松山机场低空风切变警告系统
激光雷达(LIDAR)
基于多普勒效应的红外线多普勒雷达，可以对风切 变、阵风锋和湍流做出危险警报，主要用于晴天干燥的 环境下进行风场探测，但在降水环境下信号衰减比较强， 探测效果差，基本不能使用。
激光雷达利用红外线探 测空气中尘粒和微细粒 子的移动，在无雨情况 下最能发挥作用
风切变的探测设备
多普勒天气雷达
利用多普勒效应测定降水粒子的运动速度，通过一 定方法反演出风场和湍流的情况。对大气水汽含量较多 时的探测比较有效，如下击暴流、与积雨云伴随的风切 变。
但也有诸多缺点，如晴天时不能使用；分辨率较 低等。
位于大榄涌的香港机 场多普勒天气雷达
低空风切变预警系统(LLWAS,Low Level Windshear Alert System)
不要有意识地穿过严重风切变区或强下降气流区。特别是在飞行 高度低于离地高度200米或有一台发动机失效时，更应切记；
要与雷暴云和大的降水区保持适当距离。雷暴云的外流气流有时 可以超越雷暴前方20～30千米。飞机低空飞行时应远离雷暴云 20～30千米飞行，不要侥幸抢飞这一危险区域。在有强风切变时， 不要冒险起飞、着陆；
31日
/2218
广州管理局
5 1990年6月2 运七/3473 通航公司 日
地点 乌鲁木齐
飞行 阶段
进 场
广州白云
黑龙江853农 场 香港启德
山西太原
上 升
低空 作业
着 陆
进 场
事故 性质 二等
一等
备
注
乌鲁木齐预报地面风15-18M/S，阵风20M/S, 有扬沙,飞机过近台还能看到跑道头, 当飞机 降至25米高时进入扬沙中, 然后触地
遭遇低空风切变时的处置方法
如果在最后着陆时刻遇到风切变，只要是难以改Baidu Nhomakorabea，无法安 全着陆，就应立即复飞；
飞机遭遇风切变时，应立即将风切变出现的区域、高度、空 速变化的大小等报告飞行管制部门，以避免其它飞机误入其 中；
此外组织飞行人员进行应付各种低空风切变的模拟训练，以 提高应付风切变的能力，也是十分重要的措施。
风切变飞行事故的出现时间和季节无一定的 规律。
顺风切变
顺风切变使飞机空速减小，升力下降， 飞机下沉。
不同高度的顺风切变着陆
逆风切变
飞机的空速突然增大，升力也增大， 飞机抬升。
不同高度的逆风切变着陆
侧风切变
飞机发生侧滑、滚转或偏转而对不准 跑道。
垂直风切变
飞机升力发 生变化，影 响飞机的高 度、空速、 俯仰姿态和 杆力。
第六章 中低空飞行的大气环境
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
低空风切变 飞机颠簸 飞机积冰 山地和高原飞行气象特点 沙漠地区及海上飞行气象条件
第一节 低空风切变
低空风切变的基本知识 产生低空风切变的天气条件 低空风切变对起飞着陆的影响 低空风切变的判定和处置
低空风切变的基本知识
什么是低空风切变 低空风切变的种类 低空风切变的强度
强风吹倒树木和庄稼
强风吹倒树木和庄稼
座舱仪表判别法
在遇到低空风 切变时，空速 表 、高度表 、 升降速率表 和 俯仰角度指示 器等座舱仪表 都会发生不同 程度的摆动。
空速表
飞机遭遇风切变时空速表指示一般都会发生 急剧变化。
美国波音公司规定，当空速表指示值突然改 变28～37千米／小时，应中止起飞或不作进 近着陆。
锋面
锋面两侧气象要素差异大，包括锋面两侧 的风向和风速。
一般说来，在锋两侧温差大（≥5℃）和 （或）移动快（≥55千米／小时）的锋面附近， 都会产生较强的风切变。
辐射逆温型的低空急流
当晴夜产生强 辐射逆温时， 在逆温层顶附 近常有低空急 流，高度一般 为几百米，有 时可在100 m 以下，与逆温 层的高度相联 系，有时也称 它为夜间急流。
垂直风的切变
指上升或下降气流在水平方向上两点之 间的改变。
1 水平风的垂直切变 2 水平风的水平切变
3垂直风的水平切变 4垂直风的垂直切变
低空风切变的种类
根据飞机运动相对于风矢量之间的情况，分为 四种
顺风切变
逆风切变
侧风切变
垂直风切变
顺风切变
飞机在起飞或着陆过程中，水平风的变量对飞机来 说是顺风。
垂直风切变的强度标准
91米高度以上的下降速度 800米直径内的辐散值
下降气流 <3.6米/秒 <144/时
下冲气流 >=3.6米/秒 >=144/时
产生低空风切变的天气条件
雷暴 锋面 辐射逆温型的低空急流 地形和地物
雷暴
雷暴单体下面， 由下击暴流造成 的风切变
下冲气流到达地 面后形成强烈的 冷性外流
1 1995年6月 A300/2322 中国东方 0 18日
厦门高崎
进
场
1 2000年6月 运七/3479 武汉航空公
1 22日
司
在汉口机场 进 250度方向 场 13KM处
复飞,备降 深圳
一等
中-大阵雨降水,有3-4个积雨云,在550FT的高 度上, 飞机空速由138KT骤降至120KT,下降率 由700 FT骤增至2000FT
水平风的垂直切变强度标准
数值标准
强度等级 轻度
（m/s） /30 m
0~2
1/s 0~0.07
中度 强烈 严重
2.1~4 4.1~6 ＞6
0.08~0.13 0.14~0.20 ＞0.20
对飞行的影响
飞机航迹和空 速稍有变化
对飞机的操纵 有较大困难 对飞机的操纵 有很大困难 对飞机失去操 纵，会造成严
进
场
9 1994年7月2 DC-9-31 日
美国联邦航 空公司
夏洛特/道格 进
拉斯
场
处置得当正 常降落
一等
飞机在200米高度时, 表速从140 KT降至 120KT,掉高100米,操作困难, 机长马上判断 遇到风切变,采取措施
飞机在暴风雨中降落, 不慎进入微下击暴流 中, 飞机急速下降, 2分钟内失去控制
俯仰角度指示器
一旦遭遇风切变，俯仰角指示将迅速 发生变化，变化越快、越大，则危害 越大。
美国波音公司规定，俯仰角指示突然 改变超过5°时，即认为遭遇强风切 变，应停止进近而复飞。
用机载专用设备探测低空风切变
机载低空风切变警报系统使用垂直、纵向加速度计，把 风切变对飞机影响的垂直部分和纵向部分结合起来，结 合机上可供使用的其它数据来计算飞机的推力余量。当 推力余量下降到规定值以下时，该系统就发出警报。
低空风切变的判定和处置
（一）如何判断低空风切变 （二）遭遇低空风切变时的处置方法
如何判断低空风切变
目视判别方法 座舱仪表判别法 机载专用设备探测
目视判别方法
雷暴冷性外流气流的沙暴堤 雷暴云体下的雨幡 滚轴状云、悬球状云和混乱天空 强风吹倒树林和庄稼
雷暴冷性外流气流的沙暴堤
滚轴状云、悬球状云和混乱天空
什么是低空风切变
在500米高度以下的平均风矢量在空间两点 之间的差值称为低空风切变。
根据风场的空间结构不同，风切变表现 为三种形式。即：
水平风的垂直切变
水平风的水平切变
垂直风的切变
水平风的垂直切变
指在垂直方向上，一定距离内两点之 间的水平风的改变。
水平风的垂直切变
水平风的水平切变
指在水平方向上两点之间的水平风的改变。