台风中起降：解读大风天气下的飞机适航性

　　夏季来临，短时雷雨大风天气越来越常见，阵风等级有时能达到7~8级以上，瞬时风速可达20米/秒以上，它们对飞机的飞行，尤其是起飞和着陆带来较大不利影响。

　　阵风在航空上叫突风，其本质为大气紊流，高空的大气紊流一般会导致飞机在飞行时发生颠簸。突风一般包括大侧风、顺风或逆风以及风切变等，对起飞和着陆的影响主要有3个方面：大侧风对飞机航向产生较大影响，尤其是在着陆时会影响着陆方向，导致飞机偏离跑道中线甚至冲出跑道;顺风或逆风对起飞/着陆滑跑距离产生影响，也有可能导致飞机冲出跑道;风切变则会导致飞机的飞行特性发生变化，影响飞机操纵性和飞行稳定性。

　　据统计，30%以上的进近及着陆事故和15%的可控飞机撞地(CFIT)事故都与突风相关。4%的进近及着陆事故的主要诱因是风切变，它也是造成重大伤亡事故的第9大原因。2014年7月23日台湾复兴航空GE222班机(ATR72型客机)空难就是因为降落时遇上了突风。

　　实际上，飞机在设计时充分考虑了突风的影响，使得飞机具有一定的抗突风能力。当飞机遭遇突风时，飞机的结构和操纵舵面将承受由突风引起的附加载荷甚至冲击载荷。运营的航班属于运输类飞机，需要取得型号合格证才能运营。这些飞机在设计和型号合格审定时必须要满足CCAR25《运输类飞机适航标准》，突风情况下适航性要求也包含在其中。CCAR25部25.341“突风和紊流载荷”和附录G分别给出了飞机离散突风设计准则和连续突风设计准则，要求在飞机飞行载荷设计过程中需要充分考虑突风和紊流载荷。其中，离散突风设计必须考虑海平面上参考突风速度为17.07米/秒的当量空速(EAS)的正负突风;附录G中给出了连续紊流突风的两种计算方法，一种是设计包线分析准则，另一种是任务分析与补充设计包线分析相结合。连续突风设计中，必须考虑在0~9140米的高度区间上真实突风速度达25.90米/秒的情况。

　　飞机在地面遭受到的突风要比空中飞行中遇到的突风大得多，它会使得操纵面和操纵系统严重受载。在天气非常恶劣时，飞机可以中止飞行，但不可能不在地面停放和操作，因此无法避开地面上的大风。CCAR25部25.415“地面突风情况”对飞机的操纵系统和操纵面的锁定进行了规定，以保证其在遭受地面突风时不被破坏。

　　按照上述适航性要求设计和验证的飞机都有一定的抗突风能力，而且飞机越大抗突风能力也越强。飞机在取证时，都要进行大侧风试飞，验证飞机的抗侧风能力，并确定飞机的侧风风速限制。例如，波音737-800型飞机的最大验证侧风为不带小翼18.5米/秒，带小翼为17米/秒，这可能是飞机的极限抗侧风能力。考虑到飞机运行的安全裕度，在飞机飞行手册中确定的侧风限制风速比前述速度小，为15米/秒，当机场跑道的侧风风速高于该值时，该型飞机是禁止起飞或降落的。

　　此外，飞机在运营时，针对突风天气还制定了机组处置程序，且需要在飞行员培训中严格执行。在实际飞行过程中，一旦通过气象雷达发现前方有突风紊流天气，飞行员要尽量进行绕飞，避免大气紊流对安全飞行造成的一切可能影响，保证乘客安全和乘坐飞机的舒适性。

　　综上所述，现代旅客运输飞机无论在飞机设计、合格审定和运营过程中，都充分考虑了突风的影响，保证了飞机在大风天气下的适航性。然而，夏季来临，地面超过飞机突风承受能力的8级以上阵风天气屡见不鲜，且阵风的风力和风向常具有不确定性，由此造成的飞机延误也在所难免。

　　(作者单位为中航工业综合所)

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