趙利民,黃紅兵
(民航黑龍江空管分局,黑龍江 哈爾濱150079)
哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱機(jī)場(chǎng))屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候, 冬季主要受極地大陸氣團(tuán)-西伯利亞冷氣團(tuán)影響,夏季主要受熱帶太平洋暖氣團(tuán)影響。
機(jī)場(chǎng)主要?dú)夂蛱攸c(diǎn):冬季漫長(zhǎng),夏季次之,春、秋季短暫,四季分明;全年盛行南風(fēng)和西風(fēng),其中夏季、秋季和冬季主要盛行南風(fēng),春季主要盛行西風(fēng);全年平均氣溫較低,氣溫年變化和日變化均較大,夏季較為炎熱但持續(xù)時(shí)間較為短暫,冬季嚴(yán)寒并且持續(xù)時(shí)間漫長(zhǎng);相比全國(guó)其它地區(qū),全年少云雨,多晴天,降水相對(duì)較為集中,其中降水量和降水日數(shù)以夏季最多,其次是春季、秋季,冬季最少。
哈爾濱機(jī)場(chǎng)春、秋季節(jié)平均風(fēng)速較大,大風(fēng)日數(shù)較多,有時(shí)還伴有沙塵暴;夏季常出現(xiàn)雷暴、大雨和暴雨并伴有低能見度、低云,雷暴還常伴有強(qiáng)降水、雷電、顛簸、大風(fēng)和風(fēng)切變等天氣;秋末至初春為機(jī)場(chǎng)降雪期,降雪常使能見度降低、跑道積雪或結(jié)冰;冬季霧、煙等現(xiàn)象較為頻繁,常影響早晚能見度。
根據(jù)《哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)航空氣候志》記載,歷年出現(xiàn)的主要天氣現(xiàn)象,其年平均日數(shù)見表1。
表1 機(jī)場(chǎng)主要天氣現(xiàn)象年平均日數(shù)
根據(jù)機(jī)場(chǎng)1986-2011年共26 a 的氣象觀測(cè)記錄表明,機(jī)場(chǎng)歷年出現(xiàn)的雷暴最早曾出現(xiàn)在3月末,最晚曾出現(xiàn)在11月初。 但根據(jù)氣候?qū)W關(guān)于季節(jié)劃分方法和機(jī)場(chǎng)的氣候特點(diǎn),機(jī)場(chǎng)雷雨季節(jié)一般是在5月上旬至9月下旬,這個(gè)時(shí)期強(qiáng)對(duì)流性天氣集中而強(qiáng)度強(qiáng)烈。 機(jī)場(chǎng)歷年各月雷暴平均日數(shù)見表2。
依據(jù)表1、表2 中所述,機(jī)場(chǎng)雷暴全年平均日數(shù)為25.6 d,其中在5-9月的雷雨季節(jié)里平均日數(shù)為24.7 d。在雷雨季節(jié)里,一般每4-6 d 就出現(xiàn)一次強(qiáng)對(duì)流性天氣過(guò)程,并常常伴有強(qiáng)降水、雷電、顛簸、風(fēng)切變等災(zāi)害性天氣,對(duì)飛行安全和管制服務(wù)影響都很大。
表2 機(jī)場(chǎng)各月雷暴年平均日數(shù)
(1)強(qiáng)降水使航空器力學(xué)結(jié)構(gòu)改變。強(qiáng)降水能造成機(jī)翼和機(jī)身表面粗糙不平,改變流過(guò)機(jī)身、機(jī)翼的空氣流線,使航空器阻力增大,升力減小,并且強(qiáng)降水的沖擊還可能造成航空器水平和垂直方向的動(dòng)量損失,可能造成航空器在進(jìn)近著陸過(guò)程中失速。(2)強(qiáng)降水使跑道摩擦系數(shù)降低。 強(qiáng)降水時(shí)跑道道面變得濕滑,使航空器剎車效應(yīng)變差。 在強(qiáng)降水中起降的航空器,起飛和著陸的滑跑距離要增加,容易對(duì)航空器造成危險(xiǎn)。 (3)強(qiáng)降水使能見度下降。 由于降水在風(fēng)擋玻璃上形成水流,加上濃濃的雨幕使得空中進(jìn)近著陸的航空器能見度變差,特別是夜航進(jìn)近打開著陸燈后還容易形成光屏,使機(jī)組看不清楚跑道及周圍的地標(biāo)燈參照物。(4)強(qiáng)降水使駕駛員產(chǎn)生視覺(jué)錯(cuò)誤。 人們總是習(xí)慣將亮的東西看得較近,將暗的東西看得較遠(yuǎn)。 在強(qiáng)降水過(guò)程中著陸,容易造成航空器駕駛員目測(cè)過(guò)高,可能使機(jī)組在高度偏低的情況下仍誤以為航空器處于正常高度, 進(jìn)而可能造成航空器提前接地。
雷電對(duì)飛行安全威脅極大。據(jù)監(jiān)測(cè),當(dāng)閃電發(fā)生時(shí),積雨云中電場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)2×104V/M 以上,2×105A 的電流形成一條溫度可達(dá)1 5000-20 000 ℃的狹長(zhǎng)區(qū)域,如果航空器誤入其中, 可能燒壞機(jī)身及航空器內(nèi)部設(shè)備,甚至危及機(jī)組和乘客的安全。
航空器在飛行中,若進(jìn)入不平穩(wěn)氣流區(qū)內(nèi),會(huì)遇到時(shí)大時(shí)小的升降氣流或水平氣流對(duì)航空器的沖擊,使航空器的升力相應(yīng)的發(fā)生忽大忽小的不規(guī)則變化,從而造成航空器顛簸。 在雷暴云有廣泛的亂流區(qū),它們分布不均,常常造成強(qiáng)烈的顛簸。 顛簸常常造成駕駛員操縱航空器困難,很難使航空器準(zhǔn)確地保持在下滑道上;顛簸容易造成航空器的高度表和空速表指示失真;在雷暴云中強(qiáng)烈的顛簸飛行可能使航空器的機(jī)載超過(guò)容許的極限,造成航空器結(jié)構(gòu)的損壞;顛簸還可能使航空器姿態(tài)超過(guò)臨界迎角,可能造成航空器失速。
低空風(fēng)切變是指地面到600 m 高的空中風(fēng)矢量和風(fēng)速在短距離二點(diǎn)之間的差值突然發(fā)生較大變化的現(xiàn)象。 它具有超低空、超短時(shí)、超小尺度特點(diǎn)。 根據(jù)航空器相對(duì)于風(fēng)矢量的方位不同,一般把其劃分為四種:順風(fēng)切變,逆風(fēng)切變,側(cè)風(fēng)切變和垂直風(fēng)切變。低空風(fēng)切變對(duì)航空器的影響:順風(fēng)切變,將使航空器空速突然減小,升力下降,極易造成航空器提前接地;側(cè)風(fēng)切變,極易使航空器發(fā)生側(cè)滑、滾轉(zhuǎn)、沖出跑道;垂直風(fēng)切變是影響航空器起落的最嚴(yán)重的一種風(fēng)切變,容易造成航空器空速和升力先突然增大,又突然減小,給航空器操縱帶來(lái)了極大的困難,極易造成航空器失速和掉高度。
在哈爾濱機(jī)場(chǎng)管制區(qū)內(nèi)有五個(gè)空軍機(jī)場(chǎng),對(duì)哈爾濱機(jī)場(chǎng)管制區(qū)內(nèi)飛行的影響和限制很大,其訓(xùn)練飛行航線穿越哈爾濱機(jī)場(chǎng)一邊和五邊。哈爾濱機(jī)場(chǎng)所有進(jìn)離場(chǎng)航線都穿越這些訓(xùn)練空域。 另外,哈爾濱機(jī)場(chǎng)管制區(qū)日保障架次日益增多,保障時(shí)間段又相對(duì)比較集中,進(jìn)出航班最繁忙兩條航路(A588 和G212)的飛行沖突又多集中在水泉臺(tái)(LS)上空,繁忙時(shí)段飛行流量幾乎飽和,尤其在強(qiáng)對(duì)流性天氣條件下,給管制服務(wù)帶來(lái)很大的壓力。
黑龍江空管分局針對(duì)哈爾濱機(jī)場(chǎng)強(qiáng)對(duì)流天氣的特點(diǎn),結(jié)合哈爾濱管制區(qū)內(nèi)航路和航線的布局,經(jīng)過(guò)多年的探索,尋求了一些成功的做法,為確保飛行安全發(fā)揮了積極的作用。
針對(duì)哈爾濱機(jī)場(chǎng)強(qiáng)對(duì)流天氣的易發(fā)季節(jié),每年龍江分局都提前組織管制人員、氣象人員和技術(shù)保障人員開展“三學(xué)一練一達(dá)標(biāo)”活動(dòng)。 一學(xué)行業(yè)規(guī)章,二學(xué)強(qiáng)對(duì)流天氣下保障程序,三學(xué)應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案,進(jìn)行模擬機(jī)大流量演練,組織理論和技能考核,考核達(dá)標(biāo)方可上崗。聘請(qǐng)氣象專家講解強(qiáng)對(duì)流天氣方面的知識(shí)以及對(duì)飛行安全的危害,提高管制人員的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。 邀請(qǐng)空軍和飛行人員與管制人員座談,尋求空軍的支持和配合,增強(qiáng)飛行人員與管制人員的溝通和理解。 充分利用交接班會(huì),研究管制服務(wù)環(huán)境,分析面臨的形勢(shì),指出保障困難,探討保障方案,確保措施有力。
首先,管制席位管制員及時(shí)向氣象臺(tái)了解管制區(qū)內(nèi)雷雨的性質(zhì)、范圍、發(fā)展趨勢(shì)、移動(dòng)方向和速度。 管制席位的管制員及時(shí)向有關(guān)航空器通報(bào)雷雨情況并向航空器駕駛員詢問(wèn)他們觀察和探測(cè)到的雷雨情況以及續(xù)航時(shí)間和繞飛意圖。 第二,管制席位的管制員利用二次雷達(dá)密切監(jiān)視航空器的飛行,特別是在多架航空器繞飛雷雨時(shí),嚴(yán)格保持航空器的間隔,及時(shí)提醒機(jī)組注意限制區(qū)。第三,當(dāng)航空器不能避開雷雨時(shí),根據(jù)機(jī)組意圖是返航還是備降,管制人員及時(shí)通知有關(guān)管制室做好后續(xù)管制服務(wù)工作,同時(shí)暫緩放行有關(guān)航空器。
當(dāng)管制員收到氣象臺(tái)通報(bào)或機(jī)組報(bào)告有風(fēng)切變時(shí),立即通知有關(guān)航空器,提醒機(jī)組與成熟的雷暴云和強(qiáng)降水區(qū)保持適當(dāng)?shù)木嚯x。 同時(shí)迅速調(diào)配其它航空器避讓,防止航空器無(wú)法保持飛行高度或采取機(jī)動(dòng)措施。
管制員上崗前,詳細(xì)了解管制區(qū)內(nèi)航線上可能出現(xiàn)的顛簸區(qū)域, 以便指揮航空器避免進(jìn)入顛簸強(qiáng)烈的區(qū)域。 當(dāng)管制員收到空中機(jī)組報(bào)告發(fā)生顛簸,提醒或指揮機(jī)組保持平飛;若在低空飛行,還要提醒機(jī)組保持安全高度。 當(dāng)管制員收到空中機(jī)組報(bào)告出現(xiàn)強(qiáng)烈顛簸,威脅到飛行安全時(shí),指揮其改變高度或暫時(shí)偏離航線,確保迅速脫離顛簸區(qū);若在低空飛行,指揮其向上脫離;若在云中或云旁,指揮其迅速飛離云體。
當(dāng)本場(chǎng)或本區(qū)域出現(xiàn)強(qiáng)降水時(shí),值班管制員要掌握相鄰管制區(qū)和周邊備降場(chǎng)的天氣情況。根據(jù)氣象預(yù)報(bào)和雷達(dá)回波圖,及時(shí)將強(qiáng)降水的特點(diǎn)通報(bào)機(jī)組并詢問(wèn)機(jī)組意圖,提前向空軍申請(qǐng)繞飛空域,同時(shí)適當(dāng)加大管制間隔,避免因繞飛雷雨造成新的沖突。 提醒機(jī)場(chǎng)場(chǎng)務(wù)部門測(cè)量跑道摩擦系數(shù),及時(shí)通報(bào)有關(guān)航空器。