飞机在强侧风时降落十分困难的原因是什么?

吕益磊

近日有一名外国飞行员在推特抱怨强侧风降落非常困难,称:Because there is someone trying to push u away from the fuking runway。从这句话可以看出,强侧风给广大飞行员造成的困惑主要是强力的侧风会将飞机吹偏,但是飞行员在降落的同时还要修正航向,随时注意高度与速度等,对飞行员的负担是成倍的增加。

造成这个问题的主要是飞机的侧面投影面积大,强侧风情况下更容易使飞机偏离飞行方向,从而使飞行员必须靠打方向舵来使飞机飞行的矢量对准跑道,从而使抵消侧风带来的偏航。侧风带来的力与飞机的横向投影面积相关,投影面积越大则侧风带来的影响就越大,而飞机的垂尾与飞行时的稳定性息息相关,这就导致了巨大的垂尾会接住侧风,从而使飞机更容易受到侧风影响。但是缩小垂尾会让飞机的稳定性降低,如果这么大一个飞机在低速进入尾旋,那么改出几乎是不可能的,所以这一点几乎没法妥协。

如果侧风对飞机的影响过大,飞行员就必须使劲踩住方向舵,这会造成受到侧风那一面机翼的表速更低,也就会让升力更低,更容易失速,而且还会让机翼下沉,这时候飞行员又要打动副翼来保持飞机的平稳,同时对准跑道,还要时刻注意速度与高度,否则很容易就造成机毁人亡的事故。这就是强侧风降落非常困难的原因了,让飞行员同时做多种高难度高精度的工作,失败后的后果还非常严重。


霹雳火军事

在降落过程中遇到的强侧风,会严重影响飞机的航向稳定性和操作性。具体而言如下:

第一、强侧风对操作性的干扰。

飞机上拥有方向舵、升降舵和副翼这三种最为常见的操作舵面,其中方向舵在垂尾上用来控制飞机航向、升降舵在平尾上(或者整个平尾就是升降舵),用来控制飞机的俯仰角,副翼在机翼两侧,用来控制飞机的横滚。

但是这些操作舵面从工作原理上来讲都是属于气动舵面,也就是依靠舵面上产生的气动力来调整飞机姿态。而对于舵面而言,气动力最为主要的就是来自于飞行前方的气流,这一气流的速度越大,舵面上的气动力就大,飞机操作性就越好。

在降落过程中,飞机的速度本来就比正常飞行要小,客机一般在200km/h左右(正常飞行在800-900km/h),这时如果还来一个横向气流进行干扰,那么气动舵面上的气动力就更小了,这对于飞机,尤其是航向的调整是不利的。

打一个比方,好比在降落过程中,方向舵偏15°,飞机航向能够立即调整3°,但是侧风吹起来之后,可能方向舵偏15°,飞机反应就慢了,不能一下子就调整3°,而需要更长的时间。

有些时候,飞行员可能还利用左右副翼来加强对航向的调整,就会导致飞机出现单轮着地的现象,非常不安全,一旦发生起落架断裂,就不好了。

第二、强侧风对稳定性的干扰。

稳定性和操作性不同,操作性一般指的是舵面偏了多少度之后,飞机就会相应的改变飞向方向或者姿态;而稳定性指的是飞机保持当前姿态或者方向的能力

在强侧风作用下,飞机的航向稳定性就会比较差了,具体而言,就是当前飞机如果对准了跑道中心线进行降落时,如果吹气一阵强侧风,那么飞机的航向就发生偏离了。飞行员及时反应后,做出人工调整,这时飞机机头就会在飞机跑道中心线两侧进行“摆动”,这就是稳定性降低的现象。

工程上,如果“摆动”的角度在人工控制下是慢慢变小,就称之为“收敛”,否则就是发散。收敛的状态当然是安全的,如果发散了,那么就很麻烦了。


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