李春生　冷志成

2001年11月12日北京時(shí)間上午9時(shí)17分,飛往多米尼加共和國的美洲航空公司的587航班A300客機(jī),在紐約肯尼迪機(jī)場起飛后不久,墜毀于機(jī)場附近,機(jī)上265名乘客和機(jī)組人員全部遇難。

據(jù)美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)主席布萊基14日透露,初步調(diào)查,飛機(jī)失事可能與當(dāng)天稍早起飛的一架日航波音747客機(jī)所產(chǎn)生的尾流有關(guān)。

從事航空飛行的人都知道,雷暴、低能見度、顛簸等對飛機(jī)飛行有很大的影響,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及飛行安全。那么,尾流為什么會(huì)造成A300飛機(jī)失事呢?它對飛行究竟有什么影響呢?

飛機(jī)飛行時(shí),在它的后面都會(huì)產(chǎn)生尾流。尾流也是一種湍流。當(dāng)后面飛機(jī)進(jìn)入前面飛機(jī)的尾流區(qū)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)飛機(jī)抖動(dòng)、下沉、飛機(jī)姿態(tài)改變,發(fā)動(dòng)機(jī)停車等現(xiàn)象。小型飛機(jī)在起飛或著陸時(shí),如果不慎進(jìn)入前面大型飛機(jī)的尾流中,飛行員一定要及時(shí)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幹?如果處置不當(dāng)就會(huì)造成事故。尾流由滑流、紊流和尾渦三部分組成。我們經(jīng)常談?wù)撐矞u,因?yàn)榇笮惋w機(jī)的尾渦對后面的小型飛機(jī)影響最大。

飛機(jī)飛行時(shí)在翼尖后會(huì)產(chǎn)生一對旋轉(zhuǎn)方向相反的閉合渦旋,這就是尾渦(圖1),它們會(huì)在飛機(jī)后面一個(gè)狹長的尾流區(qū)里形成極強(qiáng)的湍流。在兩條尾渦之間,是向下的氣流,在兩條尾渦的外側(cè),是向上的氣流。尾渦流場的寬度約為兩個(gè)翼展寬,厚度約為一個(gè)翼展的厚度。

尾渦的強(qiáng)度由產(chǎn)生尾渦的飛機(jī)的重量、飛行速度和機(jī)翼形狀所決定,其中最主要的是飛機(jī)的重量。尾渦強(qiáng)度隨飛機(jī)重量和載荷因數(shù)的增加,以及飛行速度的減小而增大,據(jù)測,最大的湍流切線速度可達(dá)67米/秒。

通常尾渦是在飛機(jī)起飛前輪抬起時(shí)產(chǎn)生,在著陸時(shí)前輪接地結(jié)束。 在空中, 尾渦大約以120～150米/分的速率下降(最大可達(dá)240～270米/分),在飛機(jī)飛行高度以下約250米處趨于水平, 不再下降(圖2)。所以, 后面的飛機(jī)應(yīng)該在不低于前面飛機(jī)的飛行高度上飛行, 方可免受尾渦危害。

后面飛機(jī)從后方進(jìn)入前面飛機(jī)的一個(gè)尾渦中心時(shí),一個(gè)機(jī)翼會(huì)遇到上升氣流,另一個(gè)機(jī)翼則會(huì)遇到下降氣流,飛機(jī)會(huì)因承受很大的滾轉(zhuǎn)力矩而急劇滾轉(zhuǎn)。滾轉(zhuǎn)速率主要取決于后面飛機(jī)翼展的長度,翼展短的小型飛機(jī)滾轉(zhuǎn)速率大。如果滾轉(zhuǎn)力矩超過飛機(jī)的控制能力,飛機(jī)就會(huì)失控翻轉(zhuǎn)。日本在1982年和1983年各有一架小型飛機(jī)在進(jìn)近著陸時(shí),進(jìn)入前面大型噴氣客機(jī)的尾渦中心,飛機(jī)失控,陷入橫滾而墜毀。因?yàn)槲擦魇强床灰姷?所以小型飛機(jī)的飛行員應(yīng)時(shí)刻警惕,注意避開尾渦,不要在大型飛機(jī)的后下方航行。跟在大型飛機(jī)之后著陸時(shí),應(yīng)該在大型飛機(jī)接地點(diǎn)之前接地,跟在大型飛機(jī)之后起飛時(shí),應(yīng)在大型飛機(jī)前輪抬起點(diǎn)之后離地。調(diào)查人員發(fā)現(xiàn),587航班起飛與日航波音747客機(jī)的間隔不足2分鐘(1分45秒),加之這架A300客機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)因1994年一次強(qiáng)烈氣流的影響而受過損害,可能無法承受日航客機(jī)起飛時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大尾流,從而導(dǎo)致飛機(jī)的垂直尾翼和方向舵與機(jī)身脫離,致使飛機(jī)墜毀。

我國民航規(guī)定,飛機(jī)在空中飛行時(shí),兩架飛機(jī)最小間隔在高空區(qū)域飛行時(shí)水平距離為20公里,在進(jìn)近時(shí)為6公里,空中的上下間隔為300米,時(shí)間間隔為2分鐘。因此,在飛行中,嚴(yán)格遵守航空安全規(guī)定,就顯得十分重要。只要按照規(guī)定執(zhí)行,克服麻痹思想,就能確保飛機(jī)飛行的安全。

撰稿:李春生冷志成

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