微下沖氣流對飛機著陸性能的影響

劉方正，范國磊，馬龍驤

（1.海軍裝備部，北京100076；2.91599部隊，山東萊陽265200）

風切變是指氣流速度和方向忽然發生變化的大氣現象，而低空風切變則會對飛行安全構成極大的威脅。低空風切變對飛機起飛和進場著陸的危害已為國際航空和氣象學界所公認。據資料統計，從1970年到1985年的15 a中，由于低空風切變所造成的空難事故中就有28起，死亡近700人，傷近300人。因此，低空風切變被稱為“空中殺手”。我國也曾經發生過因為風切變引起的嚴重事故，并造成人員傷亡[1-3]。

微下沖氣流常常是空氣蒸發—冷凝過程所產生的積雨云、大雨和雷暴等天氣現象的一部分[4-5]，大量的飛行事故表明微下沖氣流是影響飛機低空飛行安全的主要原因之一。特別是在降落階段如果遭遇微下沖氣流（如圖1所示），那將是致命的危險：首先，飛機進入外溢氣流造成的逆風區，使飛機的指示空速和升力增大；然后，進入下沖氣流中心區，飛機的指示空速和升力開始減小；緊接著，飛機進入最危險的順風區，飛機的升力急劇降低，高度快速降低，穩定性極差，飛行員操縱稍有不當就會導致飛機墜毀。

圖1 飛機下滑穿越微下沖氣流示意圖Fig.1 Sketch of aircraft gliding crossing micro-downburst

文獻[6]分析了風切變對空中飛行的影響，文獻[7]研究了直升機在風切變流場中直升機的響應特性，文獻[8]分析了風切變對飛機縱向模態的影響，文獻[9]定性分析了低空風切變對飛機起飛著陸的影響，但并沒有定量研究風切變是如何影響飛機飛行的各個參數。本文以微下沖氣流為例，探討風切變對飛機下滑的影響。……