風速是指塔台報告的在 50 英尺高度的實際風的速度。通常使用風向量圖將實際風速修正為平行於飛行航跡和垂直於飛行航跡的兩個分量,平行於飛行航跡方向的分量通常稱為逆風分量或者順風分量。
由於對起飛重量起限制作用的是平行於飛行航跡的風速分量,因此以下常常提到的風速分量就是指逆風分量或順風分量。表示風速時逆風為正,順風為負,例如,以(15)kts 表示大小為 15kts的逆風分量,( -15)kts 表示大小為 15kts的順風分量。
基本介紹
- 中文名:逆風分量
- 外文名:The wind component
- 又稱:順風分量
- 方向:平行於飛行航跡
- 單位:kts,m/s
- 影響:飛機飛行安全性
風對飛行的介紹,風切變的分類,逆風起降,風速分量對跑道影響,風速分量對跑道長度的修正,風速分量對跑道限制重量的影響,一般結論,
風對飛行的介紹
風對飛機的起飛、集結編隊,選擇飛行高度、轟炸、射擊、照相、機降和著陸等有直接或間接的影響。飛機為了飛行,升力與重量必須平衡。升力與空速的平方成比例。起飛和著陸時,要迎風滑升,利用逆風分量增加空速,藉以縮短滑行距離。但逆風過大也不利於起飛和著陸。各型飛機起降對地面風均有一定的要求。例如殲六型殲擊機,要求逆風速不超過15 m/s,90度側風不超過10 m/s,順風不超過3 m/s。
風關係到燃料消耗量,儘量選擇順風分量大或逆風分量小的航向和高度,並對側風作必要的偏流修正,可以節省航時和燃料。如由於高空西風急流的存在,第二次世界大戰中,由英國起飛的飛機在飛往歐洲執行作戰任務時,便得到它的幫助,使其航速大大增加,而返航時又要受到它的阻滯作用。在目標區上空,載擊、轟炸、射擊、傘降和照相等,均要修正空中風的影響。如1994年11月,美國利用新研製的超級空中堡壘B一29重型轟炸機對位於日本東京西北郊的生產飛機發動機的工廠實施轟炸,當機群飛臨東京上空時,在9~10 km的高度上被捲入風速為61 m/s的西風急流之中,使飛機的地速(即飛機相對於地面運動速度的水平分量)超過了195 m/s。由於目標被雲遮住,大多數飛機無法投彈,只有少數飛機轟炸了原定目標,但由於未修正強風對彈道的影響,投彈,命中率很低。近地面風的垂直切變對飛機的起飛,著陸有很大影響,並伴隨著惡劣的能見度和亂流使飛機產生顛簸難以操縱。飛機進入著陸狀態,以預定的下滑角和下降率沿著降落線準備著陸。遇有跑道逆風減小(或順風增大)的時候,由於空速減小,升力減小,下滑角度大,應在跑道的近端著地。相反的風切變,將在跑道遠點著陸,造成滑行距離不夠而無法停機,或滑出跑道造成事故;側風切變時著陸下滑會產生側滑,帶坡度,使飛機偏離預定方向。
起飛的時候,如逆風分量減小則上升角也減小,將有與障礙物接觸的危險。因此逆風分量對飛機的安全飛行具有極其重要的影響。
風切變的分類
根據飛機相對於空中氣流的不同情況,低空風切變可分為逆風切變、順風切變、側風切變和垂直風切變四種。
逆風切變指的是飛機從小的逆風進入到人的逆風區域,或從大的順風進入小的順風區域以及從JI!頁JxL進入逆風區域等幾種情況,可使飛機空速增加,升力增大,飛機上升,危害相對較輕(見下圖)。
![逆風切變示意圖 逆風切變示意圖](/img/e/a5e/nBnauUGM3U2M3UmMkVWY0QjYzQWZwADZkRTY5kTM4YWM1AjYiFzMiJTM4MzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
順風切變指的是飛機從大的逆風進入小的逆風區域,或從逆風進入順風區域以及從小的順風進入到大的順風區域等幾種情況,可使飛機空速減小,升力下降,飛機下沉,危害很大(見下圖)。
![順風切變示意圖 順風切變示意圖](/img/a/604/nBnauYDNlZGOzgjM4AzNwYmM3kjYwEzYiRmMhJGOxEWMwcDOjFzMiRDZhhzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
側風切變指的是飛機從一種側風或無側風狀態進入另一種明顯不同的側風狀態的情況,這種風切變可使飛機發生側滑。
垂直風切變指飛機從一種垂直風或無垂直風狀態,進入另一種明顯不同的垂直風狀態的情況,如飛機穿越卜擊暴流時。這種風切變對飛機的起飛、著陸影響很大,極易造成飛行事故。
逆風起降
在坐飛機的時候,我們經常可以看到飛機選擇逆風向起降。這其中包含著很多的科學道理。飛機起飛和著陸選擇逆風主要有兩個原因:一是可縮短飛機起降的滑跑距離;二是可以獲取更好的穩定性和安全性。 機翼升力的大小,取決於飛機與空氣的相對速度,而不取決於飛機與地面的相對速度。飛機逆風起飛時,與空氣的相對速度等於飛機滑跑速度加上風速,由於相對空氣運動速度大,獲得升力也就大,這樣就可以減少滑跑距離;相反,順風起飛時,升力比較小。在著陸時,如果是順風,對空氣的相對速度小,飛機就必須增速克服風速影響,才能保持正常升力。這樣不僅增加滑跑距離,而且給飛機準確著陸帶來困難,甚至使飛機發生衝出跑道事故。而逆風著陸,則可有效避免這種情況,增加安全性。
此外,飛機起降時速度比較慢,穩定性差,如遇強勁的側風就會把飛機吹傾斜,所以一般說來,只有在無法選擇逆風條件而且跑道長度足夠的條件下才可以順風著陸。 不過,隨著技術的不斷發展,現在飛機速度以及穩定性都有了很大的改進和提高,風向對飛機的起降影響也減小了。
此外,飛機起降時速度比較慢,穩定性差,如遇強勁的側風就會把飛機吹傾斜,所以一般說來,只有在無法選擇逆風條件而且跑道長度足夠的條件下才可以順風著陸。 不過,隨著技術的不斷發展,現在飛機速度以及穩定性都有了很大的改進和提高,風向對飛機的起降影響也減小了。
風速分量對跑道影響
風速分量對跑道長度的修正
修正跑道長度隨風速分量的變化亦有相似的規律:
(1)順風時修正跑道長度 Lc 小於實際跑道長度 L,且當順風分量增大時 Lc 近似線性減小;
(2)逆風時修正跑道長度 Lc 大於實際跑道長度 L,且逆風分量增大時 Lc 亦近似線性增大;
(3)順風時 Lc 的變化率明顯大於逆風時 Lc 的變化率,且兩者均隨實際跑道長度的減小而減小,但順風時 Lc 的變化率減小更快,因此實際跑道長度越大順逆風曲線的變化率差別越小。
在不同風速分量情況下修正跑道長度 Lc 隨實際跑道長度 L的變化關係。當風速分量為定值時,無論順風還是逆風修正跑道長度均隨實際跑道長度線性增大,且逆風分量越大時線性增加率越小,順風分量越大時線性增加率越大。
風速分量對跑道限制重量的影響
不同跑道長度、 氣壓高度、 外界大氣溫度時跑道限制重量FLW隨風速分量 Vw 的變化規律中每條擬合曲線均
對應於一個氣壓高度和外界大氣溫度的組合,可決係數 R2 均在0.995 以上且絕大多數高於 0.998。
對應於一個氣壓高度和外界大氣溫度的組合,可決係數 R2 均在0.995 以上且絕大多數高於 0.998。
當跑道長度為 2km 時,對給定的 PA 和 OAT,順風時跑道限制重量小於無風時的跑道限制重量,且其值隨順風風速增大而線性減小;逆風時跑道限制重量大於無風時的跑道限制重量,且其值隨逆風風速增大而線性增大;順風時 FLW 的變化率大於逆風時 FLW 的變化率。跑道長度為 3km 時的規律與 2km時類似,但在低海拔( PA=0ft)時,跑道限制重量同樣受飛機結構強度限制,因此部分曲線為水平直線。
一般結論
若跑道長度一定,逆風時修正跑道長度和跑道限制重量大於無風的情況,且修正跑道長度和跑道限制重量隨逆風分量增大而線性增大;順風時結論與順風相反;
修正跑道長度和跑道限制重量隨順風風速的變化率明顯大於隨逆風風速的變化率,且實際跑道長度越小,順、 逆風時的變化率相差越大。