安全_ 危害極大的傾盆大雨

研究表明，大雨可以使飛機(jī)在沒有任何警報(bào)的情況下迅速喪失升力。下列飛行事故說明大雨嚴(yán)重危害飛行安全。

——1970年7月27日，美國(guó)飛虎航空公司一架DC－8飛機(jī)在向日本沖繩島進(jìn)近時(shí)墜入海中。陸上的目擊者看到，在飛機(jī)墜入海中之前，飛機(jī)剛從大陣雨中露出時(shí)高度很低。

——1973年7月23日，美國(guó)奧扎克航空公司一架費(fèi)爾柴爾德公司生產(chǎn)的FH－227B飛機(jī)在向美國(guó)密蘇里州圣路易斯進(jìn)近時(shí)墜毀。地方空中交通管制員于17點(diǎn)42分31秒說：“奧扎克809，現(xiàn)在大陣雨好象正要穿過跑道進(jìn)入著陸端?！备瘪{駛回答：“明白，我們看到了?！边@是809航班最后一次通信。駕駛艙錄音機(jī)于18點(diǎn)43分24秒停止錄音。

——1973年11月27日，美國(guó)三角航空公司一架DC－9飛機(jī)在向美國(guó)田納西州查塔努加進(jìn)近時(shí)墜毀。盡管副駕駛曾兩次報(bào)告飛機(jī)下沉速度加快，但飛機(jī)過大的下降率一直在發(fā)展。美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)的飛機(jī)失事調(diào)查報(bào)告的結(jié)論是機(jī)長(zhǎng)忽視了副駕駛的報(bào)告，因?yàn)轱L(fēng)擋上的大雨使折射光線造成的視覺錯(cuò)覺可能影響了機(jī)長(zhǎng)的判斷。

——1975年11月12日，美國(guó)東方航空公司一架執(zhí)行576航班的波音727飛機(jī)在中雨中用燈光向美國(guó)北卡羅納州羅利儀表進(jìn)近時(shí)墜毀。飛機(jī)在距離地面200英尺高度時(shí)遇到大雨。機(jī)長(zhǎng)注意到了飛機(jī)低于下滑道并增大了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。機(jī)長(zhǎng)說，當(dāng)時(shí)他們遇到了“一道雨墻”，機(jī)長(zhǎng)增強(qiáng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率時(shí)雨墻的底部正好落下砸在飛機(jī)上。機(jī)長(zhǎng)進(jìn)一步回憶說，駕駛艙風(fēng)擋變得“不透明了”，但外面的照明燈光卻很亮。這架波音727飛機(jī)在未達(dá)跑道282英尺外撞地，飛機(jī)側(cè)滑停下。飛行數(shù)據(jù)記錄器的數(shù)據(jù)表明，飛機(jī)在最后3.6秒飛行中，飛機(jī)下降率高達(dá)每分鐘1400英尺。當(dāng)時(shí)記錄的降雨強(qiáng)度超過每小時(shí)2英寸。

——1976年6月23日，美國(guó)阿勒格尼航空公司一架執(zhí)行121航班的DC－9飛機(jī)在向美國(guó)賓夕法尼亞州費(fèi)城進(jìn)近時(shí)墜毀。正在跑道上等待起飛的一架飛機(jī)看到121航班從大雨中出現(xiàn)時(shí)距離地面的高度大約是75－125英尺，DC－9飛機(jī)看起來好象“停止了飛行”，而且是機(jī)頭朝上墜地。121航班墜毀在超過跑道入口4000英尺處的跑道上。

飛機(jī)失事的共同情節(jié)

所有以上飛機(jī)失事的共同情節(jié)都是有大雨存在。這雖不意味著大雨造成了飛機(jī)失事，但大雨是造成飛機(jī)失事的不可忽視的可能因素。

在飛行中遇到過傾盆大雨的駕駛員都驚嘆大雨對(duì)飛機(jī)空氣動(dòng)力性能的影響，他們?cè)屑?xì)考慮過在大雨中飛行應(yīng)該增加什么類型的安全系數(shù)，但可惜一直沒有尋找到答案。由研究人員組成的幾個(gè)調(diào)查組已經(jīng)對(duì)多起商用飛機(jī)在大雨中失事進(jìn)行了調(diào)查，大雨是造成飛機(jī)失事原因的可能性已經(jīng)增加。研究人員調(diào)查了多起風(fēng)切變?cè)斐傻娘w機(jī)失事后發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)飛行事故調(diào)查考慮到了大雨對(duì)飛機(jī)性能的影響，但科學(xué)的研究結(jié)論表明，大雨嚴(yán)重威脅飛行安全。美國(guó)目前只有少數(shù)幾個(gè)研究人員在研究大雨對(duì)飛行安全的影響，因此他們的研究沒有引起廣泛關(guān)注。

風(fēng)切變和大雨造成飛機(jī)失事

研究人員對(duì)下列兩起風(fēng)切變?cè)斐傻娘w機(jī)失事進(jìn)行了艱苦細(xì)致的調(diào)查研究，他們的研究結(jié)果表明，大雨造成的飛行性能損失大于風(fēng)切變?cè)斐傻娘w行性能損失。

1975年6月24日，美國(guó)東方航空公司一架執(zhí)行66次航班的波音727飛機(jī)在向肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)近時(shí)墜毀。66次航班的墜毀促使美國(guó)開始集中全力研究風(fēng)切變，但風(fēng)切變可能不是造成飛機(jī)失事的唯一原因。66次航班是穿過位于著陸航向信標(biāo)航道的一個(gè)非常強(qiáng)的雷暴，向肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)22L跑道儀表進(jìn)近著陸時(shí)撞在著陸進(jìn)場(chǎng)燈上的。

美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)確定的飛機(jī)失事原因是飛機(jī)在向肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)儀表進(jìn)近時(shí)，在著陸航向信標(biāo)航道上遇到了一個(gè)伴隨著逆風(fēng)的超強(qiáng)雷暴，伴隨著逆風(fēng)的超強(qiáng)雷暴造成了飛機(jī)以大下降率撞在不易碎的進(jìn)場(chǎng)燈上。美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)還特別提到，由于飛行機(jī)組依靠目視標(biāo)志而沒有依靠?jī)x表進(jìn)近，因此延誤了對(duì)飛機(jī)大下降率的識(shí)別和糾正，但安全委員會(huì)接著說：“逆風(fēng)可能太大了，飛行機(jī)組即使依靠了飛行儀表并迅速糾正下降率，飛機(jī)也不會(huì)安全進(jìn)近著陸。”

在22L跑道中部標(biāo)記附近的目擊者看到了飛機(jī)在大雨中下降，高度很低。5名目擊者說東方航空公司66次航班進(jìn)近著陸時(shí)，天正下著大雨、刮著大風(fēng)，大雨伴隨著閃電雷鳴。在羅克韋林蔭道上開車的人說，他們看到了飛機(jī)撞在進(jìn)近燈上并滑行到林蔭道上停下。

駕駛艙錄音機(jī)的錄音表明，風(fēng)擋雨刷大約在飛機(jī)距離地面700英尺時(shí)被打開，飛機(jī)下降到500英尺高時(shí)風(fēng)擋雨刷被置于快速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。駕駛艙錄音機(jī)證明了大降雨量的出現(xiàn)和存在。

盡管美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)最終的事故調(diào)查報(bào)告把66次航班飛機(jī)失事的原因完全歸因于風(fēng)切變，但后來對(duì)事故的研究分析認(rèn)為，風(fēng)切變和大雨作用的結(jié)合影響了飛機(jī)的飛行軌跡。風(fēng)切變和大雨因素降低了飛機(jī)的飛行性能。美國(guó)東方航空公司66次航班飛機(jī)失事的研究報(bào)告證實(shí)了大雨確實(shí)是造成這架波音727飛機(jī)失事的一種原因。

1979年8月2日，美國(guó)東方航空公司一架執(zhí)行639航班的波音727飛機(jī)在向亞特蘭大哈茨菲爾德國(guó)際機(jī)場(chǎng)第五邊進(jìn)近著陸時(shí)遇到了小而強(qiáng)的陣雨，并伴有風(fēng)切變。載著71名旅客和6名機(jī)組人員的波音727飛機(jī)在距離地面僅375英尺時(shí)才脫離了陣雨區(qū)并成功地中斷進(jìn)場(chǎng)和復(fù)飛。據(jù)飛行機(jī)組人員說，飛機(jī)降低到距離地面大約1000英尺時(shí)陣雨變大，湍流增強(qiáng)。駕駛艙內(nèi)的噪聲明顯增加說明陣雨已變得很大了。陣雨變大時(shí)，飛機(jī)的指示空速開始波動(dòng)，首先從每小時(shí)135海里降到每小時(shí)120海里，后來又增加到大約每小時(shí)140海里，緊接著又下降到每小時(shí)108－110海里。下降率也增加到每分鐘1000英尺。

飛機(jī)降低到距離地面僅800英尺時(shí)，當(dāng)時(shí)正在駕駛飛機(jī)的副駕駛把機(jī)頭抬到上仰10°，前推油門并要了起飛推力，試圖開始中斷進(jìn)場(chǎng)并復(fù)飛。據(jù)副駕駛說，俯仰修正和增大推力不起作用，飛機(jī)的下降率增加到每分鐘1500英尺，接著飛機(jī)的下降率增加到每分鐘2100英尺。副駕駛接著又把飛機(jī)仰角提高到15°并把油門前推到最大限度。飛機(jī)下降到距離地面500－600英尺時(shí)，飛機(jī)的指示空速降到了每小時(shí)110海里，失速預(yù)警系統(tǒng)的振桿器開始報(bào)警。

機(jī)長(zhǎng)估計(jì)，失速預(yù)警系統(tǒng)大約報(bào)警10－20秒。副駕駛接著把飛機(jī)仰角由15°降到12°，隨后振桿器停止報(bào)警。飛行機(jī)組人員說，飛機(jī)在距離地面375英尺時(shí)以右坡度姿態(tài)脫離了降雨區(qū)，然后飛機(jī)開始加速、停止下降高度并開始爬升。

有趣的是緊靠東方航空公司693航班前后進(jìn)場(chǎng)著陸的其他飛機(jī)都沒有看到這次突然出現(xiàn)的小而強(qiáng)的陣雨，而且地面所有監(jiān)測(cè)設(shè)備都沒有監(jiān)測(cè)到這次伴隨著風(fēng)切變的小而強(qiáng)的陣雨，而且地面所有監(jiān)測(cè)設(shè)備都沒有監(jiān)測(cè)到這次伴隨著風(fēng)切變的小而強(qiáng)的陣雨，亞特蘭大機(jī)場(chǎng)的低空風(fēng)切變報(bào)警系統(tǒng)也沒有發(fā)出風(fēng)切變警報(bào)。

大雨中的機(jī)翼

飛機(jī)暴露在大雨中飛行時(shí)，機(jī)翼附面層和翼面發(fā)生的下列兩種情況導(dǎo)致了機(jī)翼空氣動(dòng)力性能嚴(yán)重降低：

當(dāng)雨點(diǎn)打在機(jī)翼翼面時(shí)，在機(jī)翼前緣就形成了一種由后飛濺微滴組成的“噴發(fā)霧”?？茖W(xué)家認(rèn)為，“噴發(fā)霧”微滴在機(jī)翼附面層的加速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了空氣流動(dòng)速度降低。微滴在機(jī)翼附面層的加速運(yùn)動(dòng)除了造成升力損失外，還造成附面層提前分離，附面層提前分離又會(huì)造成阻力相應(yīng)增加和失速預(yù)警。

大雨引起的翼面不平滑也造成了飛機(jī)升力損失和阻力增加。雨滴微粒在機(jī)翼表面形成的薄薄一層水霧并不向后飛濺。雨滴撞擊的陷坑和水霧的表面波實(shí)際上使翼面變得不平滑，陷坑和水霧所起的作用跟霜一樣，使飛機(jī)的阻力增加，升力降低。

大雨條件下的風(fēng)洞試驗(yàn)表明，有紊流附面層的機(jī)翼升力最大降低17%，阻力最大增加約71%，而且機(jī)翼會(huì)過早失速。飛機(jī)在大雨、高氣流速度和增升裝置處于放下狀態(tài)進(jìn)近時(shí)，升力損失更嚴(yán)重，阻力增加更大。

飛機(jī)在大雨中除了損失升力和增加大量阻力外，機(jī)翼會(huì)在很小的迎角失速。機(jī)翼不平滑的飛機(jī)可能會(huì)在沒有預(yù)警的情況下失速，因?yàn)闄C(jī)翼不平滑導(dǎo)致了失速迎角降低。

陣雨中的傾盆大雨造成的空氣動(dòng)力性能降低最為嚴(yán)重。傾盆大雨型陣雨的地理區(qū)域范圍很小，而且持續(xù)時(shí)間短。降雨強(qiáng)度的世界記錄是每小時(shí)73.8英寸，但具有代表性的地面降雨強(qiáng)度要比這個(gè)數(shù)字低的多，而且最強(qiáng)的降雨持續(xù)時(shí)間僅30秒或更短。雷雨期間，高空的降雨強(qiáng)度可能要比地面的降雨強(qiáng)度大很多。

雷達(dá)能幫助飛機(jī)駕駛員避開最強(qiáng)的降雨區(qū)嗎？地面雷達(dá)和機(jī)載雷達(dá)在落基山東部大草原雷雨區(qū)進(jìn)行了雷雨探測(cè)試驗(yàn)，但雷達(dá)回波有沖突，這可能是強(qiáng)降雨區(qū)太小造成的。目前，世界上的氣象雷達(dá)對(duì)降雨強(qiáng)度的測(cè)量仍不夠準(zhǔn)確，飛機(jī)駕駛員和飛行事故調(diào)查人員在使用氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)時(shí)一定要慎重，氣象雷達(dá)測(cè)到的降雨強(qiáng)度時(shí)常是錯(cuò)誤的。

避開大雨

顯然，研究人員對(duì)大雨危害的研究還沒有取得令人滿意的成果，飛機(jī)在飛行中避開大雨仍然是保證飛行安全的最好方法。任何飛機(jī)在著陸、起飛可復(fù)飛時(shí)都不應(yīng)該進(jìn)入大雨云泡。避免進(jìn)入大雨云泡的關(guān)鍵問題是沒有人能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)何時(shí)何地會(huì)突然產(chǎn)生大雨云泡。大雨云泡不但體積很小，而且壽命也很短，根本無法預(yù)測(cè)哪個(gè)云泡會(huì)突降大雨。突降大雨會(huì)使任何一名穩(wěn)健而謹(jǐn)慎的駕駛員感到吃驚。目前的氣象探測(cè)能力只能提供對(duì)流活動(dòng)的一般警報(bào)，駕駛員要特別注意對(duì)流單體周圍的情況。

飛機(jī)穿過大雨云泡時(shí)，所有駕駛員都必須對(duì)大雨的危害保持高度警惕，大雨會(huì)使下降率明顯增加，空速明顯降低。如果機(jī)翼不平滑，飛機(jī)處于小迎角時(shí)就會(huì)失速，而且飛機(jī)常常在失速報(bào)警發(fā)出警報(bào)之前就已失速。

在雨研究組建議，如果需要在大雨中進(jìn)行復(fù)飛，駕駛員應(yīng)避免使用會(huì)造成空速降低的大迎角和急速爬升。更確切地說，駕駛員應(yīng)該在加速的同時(shí)開始緩慢上升，以確保足夠的飛機(jī)失速裕度。大雨研究組的這項(xiàng)建議與暴露在垂直風(fēng)切變中的飛機(jī)應(yīng)該采取的程序是對(duì)立的，處于垂直風(fēng)切變中的飛機(jī)應(yīng)該大迎角上仰，直到飛機(jī)停止下降。這種程序沖突正是駕駛員為什么應(yīng)該用一切辦法避開對(duì)流活動(dòng)區(qū)的第二個(gè)原因。

隨著大雨研究的發(fā)展和時(shí)間的推移，我們將更加了解大雨對(duì)飛行安全的危害并找到避免大雨危害飛行的方法。

（楊春生）