飞机机组应对颠簸区飞行的对策研究

摘要：空气湍流对飞机飞行的影响就好像是凹凸不平的路面对汽车行驶的影响，会令飞机发生上下左右震动和摇晃，出现局部震颤和颠顿的情况，这就是飞机颠簸。在长时间颠簸影响下，飞机内部零配件会发生松动从而影响其内部应力...

空气湍流对飞机飞行的影响就好像是凹凸不平的路面对汽车行驶的影响，会令飞机发生上下左右震动和摇晃，出现局部震颤和颠顿的情况，这就是飞机颠簸。在长时间颠簸影响下，飞机内部零配件会发生松动从而影响其内部应力，严重的情况下会令飞机发生局部变形或者损害。另外，飞机颠簸还会影响飞机的飞行状态，例如对飞行高度、姿势和速度都会产生一定影响，这就为飞行员带来了更多操控难度和挑战，如果不正确处理好飞机颠簸问题，飞机会失去有效控制发生重大事故。另外，飞机颠簸不仅会影响飞机运行状态，还会引发机内乘客的恐慌心理，影响安全管理。最近几年来，国内外已发生多次因飞机颠簸导致飞行事故的问题，因此如何正确处理飞机颠簸问题是一个十分值得研究的课题。本文选取A319/320系列飞机作为分析对象，对其飞行颠簸问题进行深入分析。

一、加强天气气候条件预警预防颠簸

1、云中颠簸

在不同气压和温度影响下，云层内部气流环境十分复杂多变，特别是在上层部位，这里有十分明显的云滴蒸发现象，因此会加剧飞机颠簸。一般来说，飞机在层状云中发生颠簸概率最高，发生几率约在40%左右，而强阵风往往与浓积云、积雨云相伴相随。为了预防飞行事故，飞行员必须要避免飞机直接穿过浓积云和积雨云。

2、急流颠簸

在急流轴冷空气两侧，风的上下方向切边更大，这会导致飞机发生剧烈颠簸，一般这种空气环境下飞机发生颠簸几率超过40%，因此飞行员要注意避免这类复杂气候环境。

3、晴空颠簸

所谓晴空湍流，是指在在六千米以上的高空云层中，在不稳定风上下切变作用下诱发的不同大小的湍涡，如果飞机与这些湍涡接触，会因为外部空气受力不均发生剧烈颠簸。一般来说，在中纬高空云层中湍涡发生概率是10%，低纬发生概率约为15%-20%，中低程度的颠簸发生概率为95%，高强颠簸湍涡发生概率约5%。

二、飞机机组应对颠簸区飞行的对策和措施

1、绕开严重颠簸飞行区

乱流是引起飞机颠簸的重要原因，飞机在乱流区飞行必然会出现相应程度的颠簸情况。一般来说，可以将乱流分为以下几种情况：动力乱流颠簸、热力乱流颠簸、晴空乱流颠簸和飞机尾流颠簸。在中高纬大陆高空中比较容易遇到动力乱流颠簸，一般出现在1000-2000米高空中；热力乱流颠簸主要发生在低纬地区高空，在对流层中层中比较常见；晴空乱流颠簸主要在对流层顶端和平流层区域出现；飞机起飞离地后会产生飞机尾流颠簸，在飞机着陆后消失。在不同大气环境中都会发生因乱流引起的飞机颠簸。有学者研究发现，飞机在急流区、涡流、切边线以及锋面中飞行都会发生颠簸。要有效消除颠簸对飞机的影响，首先要事先预判天气气候环境。因此，飞行员在起飞前要做好气象资料分析工作，根据气象环境资料分析颠簸区分布情况，并制定合理飞行路线绕开这类区域；在飞行过程中，要及时更新天气预报，与地面管制保持即时沟通，同时充分利用气象雷达探测前方航线天气情况，以灵活调整飞行高度和路线，有效避开严重颠簸区域。

2、穿越颠簸

（1）自动驾驶

如果飞机遭遇中度颠簸，飞行员要保持AP（自动驾驶）和A/THR（自动推力）接通，同时，手脚要放在杆、舵、推力杆上，以防止自动设备突然脱开。如果发生严重颠簸，则要保持AP接通。推力杆调制到颠簸N1（如下图），再断开A/THR。这样做的主要原因是：①自动

驾驶不能完全操控升降舵操纵系统，有时需要借助水平安定作为辅助支持。因此，在自动驾驶模式下，飞机有可能完全失去配平。如果启用“高度保持”模式，频繁操作会增加飞机姿态变化次数从而加剧颠簸。在“人工”模式下，配平活动频率相对较低，严重性也较小。②在启动自动驾驶模式后，在AP接通情况下，空客飞机飞行员稍微对驾驶杆施力，飞机就会断开AP，这就产生过度配平问题。③如果在不正确的时机选择断开自动驾驶模式，飞机姿态会发生急剧变化，飞行员无法有效控制。因此，在中低度颠簸飞行状态下，自动驾驶能够有效预防，但是在严重颠簸状态下不可贸然采用。

（2）人工飞行

如果需要在飞机出现颠簸状态下采取人工操控措施，例如在起飞过程中控制系统会自动断开自动驾驶模式，这时候要人工操控，要注意以下三个方面：首先，严禁采用双侧杆输入，最理想选择是采用操控按钮，以避免PNF自动参与到操纵过程中来。其次，空客飞机本身具有良好的操纵性能，可以有效应对颠簸状态，即使在没有或者很少侧杆操纵量输入的情况下，飞机同样能够保持良好飞行状态；人工操纵要保证协调流畅，保证飞机姿态稳定，要尽量避免采用粗猛侧杆输入，允许飞机高度和速度正常变化，避免追踪速度和高度导致飞机发生剧烈震动。最后，如果在高速保护模式下进行人工操作，飞行员必须要记住要点，那就是除了操控之外，飞机自身控制系统还会对飞机发出一个最大为1.75g的上仰指令，若人工指令和飞机自动指令叠加在一起，可能会导致飞机荷载在短时间内大幅加重，同时还可能导致自动启动迎角保护功能。为了有效避免这种情况发生，飞行员必要采用柔和、协调的操纵动作。（3）襟翼

在发生严重颠簸情况下，要尽量保证飞机调整到最佳飞行状态和速度，这样可以有效避免飞机发生失速和结构变形。如果在起飞过程中发生强颠簸，飞行员要在达到目标速度+20kt（最大限制到VFE-5）后再收襟翼；飞机在着陆过程中，选择全形态或者形态3模式，后者可以输出更多能量和降低阻力。飞机收起襟翼后，可以承受更高级别的阵风。在飞跃颠簸区时，收起襟翼并选择一个结构安全速度，可以有效避免发生失速，比襟翼放下时任何标定速度效果都要好。因此，在发生严重颠簸过程中，最佳选择是在收起襟翼的情况下，采用推荐的飞行速度可以有效避免结构变形和失速（如下图）。例如：在20000英尺以下高度以及着陆重量适中的情况下，如果飞机保持光洁形态状态，可以将飞机速度控制在250海里。这样可以保证在遇到严重颠簸时有充足的裕量避免失速。在颠簸区飞行时，如有必要，延迟放襟翼时机。如果前方空域存在严重颠簸，比较稳妥的方法是避让飞行或就近选择到其他机场着陆。