滑水現象

滑水現象是指飛機在積水的跑道上滑跑時，機輪在水霧上，而不是在跑道面上滑跑的一種現象。飛機在濕跑道和積水跑道上著陸時，經常發生滑水事故。美國國家航空航天局進行的跑道滑水試驗表明，跑道面結構是造成飛機滑水事故的主要原因。飛機在正常著陸中發生的滑水事故大部分是因跑道面結構不好或跑道設計錯誤造成的。

基本介紹

• 中文名：滑水現象
• 外文名：Hydroplaning

分類

滑水現象有三種類型：動態滑水、黏性滑水和可逆橡膠滑水。

動態滑水

當跑道上有1/10in深的水或更多的積水時，會發生動態滑水。當輪胎交替在一會兒乾，一會兒濕的跑道上滑行時，胎面的過度磨損、凹槽深度不足和充氣過度都會加劇這一現象。在暴風雨中起飛或著陸過的飛行員都經歷過動態滑水，儘管他們可能沒有意識到當時正在經歷滑水現象，坐在飛機內，感覺飛機好像在交替地滑行、卡住停，而且是左搖右晃。

黏性滑水

黏性滑水在三種類型中最為常見。它在光滑的跑道上或在表面有橡膠沉積的跑道(如接地區域)上發生，這僅僅需要一層薄薄的使輪胎無法濕透的水膜就能造成輪胎部分和跑道無法接觸。它可以在速度遠遠低於可以意識到滑水現象會發生的速度下發生，甚至在快速滑行中也會發生。

可逆橡膠滑水

可逆橡膠滑水現象有點複雜。產生這種現象的必要條件是跑道濕滑，並且飛機輪胎正在打滑。當飛機在光滑的跑道上急剎車而導致機輪鎖死時，由此產生的摩擦力會產生大量的熱同時輪胎開始冒煙。橡膠碎片聚集在輪胎下，使水在輪胎前和輪胎下方積聚，熱量使水變成水蒸氣，輪胎實際是浮在蒸氣之上。此時飛機會嚴重失控．而且輕型飛機和重型飛機都會發生同樣的情況。

相關試驗

美國國家運輸安全委員會進行的跑道面摩擦力試驗表明，如果跑道修建的好，不但乾跑道可供飛機安全著陸，濕跑道也可以供飛機安全著陸。一般情況下，飛機在濕跑道和乾跑道上剎車停住飛機的距離比是2：1，但飛機在跑道面被橡膠污染的濕跑道和乾跑道上剎車停住飛機的距離比可達6：1，這和飛機在濕冰跑道上的剎車距離相同。

美國聯邦航空局用裝有專門儀表的一架波音727飛機和一架DC－9飛機對跑道面摩擦力進行了測量。聯邦航空局對跑道面摩擦力測量的結果表明，有些濕跑道的剎車附著力很好，而有些濕跑道剎車則像濕冰一樣滑。調查發現，有些承包商在修建跑道時用廉價的混合料作為瀝青拌合物，造成濕後的跑道面非常滑，因為性能不好的混合料遇水之後，本身就會變得很滑。

一架波音747飛機在美國邁阿密國際機場發生滑水事故後，聯邦航空局對那條重新鋪設道面的跑道進行了試驗。他們把跑道弄濕1500英尺，清除了飛機接地區的橡膠沉積物，然後用和飛機剎車距離相差不到10%的對角剎車車（DBV）進行了試驗。DBV以每小時60英里的速度進入弄濕的跑道並剎住車輪，但車還是以每小時35英里的速度滑出弄濕的跑道。這條新的瀝青跑道弄濕後象濕水一樣光滑。機場當局馬上對新跑道進行了開槽處理，此後，這條跑道再也沒有發生飛機滑水事故。

發生原因

輪胎是飛機在地面運行時飛機與地面唯一適當的接觸點，在大雨條件下著陸時，由於跑道道面上的積水來不及完全排出，存有一定厚度的積水。充氣的飛機輪胎在積水的道面上滾動時，在輪胎的下表面與道面之間會產生流體動壓力，當飛機高速運行在有水的跑道表面時，由於高速運動減少輪胎表面的排水功能，同時由於水的浮力，發生像浮在水面的現象，這叫水膜現象。這個流體動壓力與飛機地速的大小成正比。當流體動壓力等於飛機重量時，輪胎下表面的水膜隔開了輪胎與道面的接觸，即形成了滑水。這時水壓是輪速的兩倍，並與流體密度成比例.發生水膜現象的最低水深度根據輪胎的速度、磨損情況、路面的光滑程度變化而變化，一般是2.5MM-10.0MM。

滑水的形成不僅與地速，而且與輪速有直接的關係。地速越大滑水越嚴重，輪速越大滑水持續時間越長。當滑水出現時，如果飛行員試圖用增大剎車壓力迅速減速控制飛機，將會使滾動阻力更小的輪胎減小轉速，但是飛機的防滯系統又會減小剎車壓力這樣就形成了兩個互相矛盾的處置，同時延長滑水的持續時間，造成更大的危害。飛機出現滑水後，滑跑方向和滑跑速度將失去控制，呈現順風飄流的危險勢態，它是造成積水道麵條件下偏出或衝出跑道事故的罪魁禍首。

發生條件

有一個簡單的公式可以確定飛機在什麼速度情況下不會產生滑水現象。將測量到的輪胎充氣壓力(1bf/in²)開平方再乘以8．6，就得到產生滑水現象的最低速度。然而，一旦滑水現象開始之後，它就會向下延伸到一個較低的速度，如賽斯納172Q型飛機的前輪壓力應保持在45 1bf/in²，主輪壓力應保持在38 1bf/in²。這就意味前輪會在速度為50kn的時候開始產生滑水現象(如果條件具備)，而主輪會在46kn速度時產生滑水現象。

比奇58A Baron飛機的前輪充氣壓力為55 1bf/in²，主輪充氣壓力是52 1 bf/in²，滑水現象分別會發生在56kn和54kn。很顯然，對付滑水現象的最好辦法就是，如果跑道上有積水或其他有可能導致滑水現象的情況出現時，飛機以低於前面推導出的速度降落，建議在飛機速度低於計算出的滑水速度以下時再使用剎車。為此，當速度高於計算速度時應採用氣動阻力剎車。

記住，無論在起飛還是在降落中，滑水現象可在飛機速度等於或高於該速度的任何情況下發生。由於胎面的凹槽在將輪胎下的水排出的過程中起著非常重要的作用，因此每次飛行前都要對其進行檢查。最好的檢查方法是使用生產商批准的深度規，但至少要進行目測檢查。

解決方法

隨著現代大型先進飛機的引進，紮實落地（moderatelyfirm）的概念也傳播過來。紮實接地一詞出現於波音性能課程中的“污染跑道落地”一節，強調在跑道上積水時為避免滑水現象的出現，實行該技術落地。飛機製造商強調積水跑道上紮實落地的本意是，在落地時撞破水層，使輪胎與道面迅速直接接觸，使飛機儘快由空中模式轉換為地面模式，並且儘快使減速板和剎車有效工作，避免因為水膜的作用而使剎車無效或延遲造成飛機衝出跑道。
在積水跑道上落地，除了預計可能會出現滑水現象而接地紮實外，還要充分使用減速板和反推。減速板對於輔助有效剎車的作用效能很高，幾乎可以幫助剎車消耗飛機能量的50%。雖然飛機在性能取證中不計入反推，但反推的功效還是不能忽略的，尤其是反推在飛機高速運行時的作用是非常明顯的。

第一， 要避免側風條件下在沒有開槽或鋪多孔摩擦層的跑道上起飛或降落，因為側風條件下沒有開槽或鋪多孔摩擦層的跑道上起降容易造成飛機偏離跑道，起落架毀壞。

第二， 所有小型飛機駕駛員都要以聯邦航空條例135部399條款為指導，確定著陸跑道的最短長度。小型活塞發動機飛機和渦輪螺旋槳飛機要遵守聯邦航空條件135部385條款（在型飛機和噴氣機使用的條款），飛機著陸滑跑需要的跑道長度不準超過可用跑道長度的60%。如果飛機在濕跑道上著陸，則應該把飛機在乾跑道上需要使用的著陸滑跑長度乘1.15，得出的數就是飛機在濕跑上需要的滑跑距離。

飛機在濕跑道上中斷起飛需要的距離雖難以確定，但肯定要比在乾跑道上中斷起飛需要的距離要長許多。駕駛員在濕跑道上起飛的最好方法是調低起飛決斷速度和在調低的決斷速度加速起飛。機場跑道寬度是駕駛員需要考慮的另一個問題。飛機在大側風氣象條件下，在窄而光滑的濕跑道上著陸時很容易發生偏離跑道事故。美國通用航空機場許多跑道的寬度是40－50英尺，側風容易造成飛機偏離跑道，造成起落架毀壞和人員傷亡。