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2018.8.28中午,今年迄今为止,中国民航最接近灾难的一刻发生了。是的,比之前川航驾驶舱风挡脱落更危险。

首都航空JD5759航班由北京飞往澳门。着陆时飞机疑似遭遇强烈的风切变,飞机重着陆后机组决定复飞。此时飞机的前轮已经蹲掉,轮胎碎片打坏了一台发动机,飞机的无线电通讯也中断了。在这种情况下,机组将只有一台发动机工作,并且没了前轮的飞机安全落在深圳宝安机场,据报道仅有五人受轻伤。

重着陆、飞机故障、复飞、深圳,这几个关键词组合起来,在民航界大家能想到的第一个肯定是1997年5月8日的南航CZ3456空难。在深圳的大雨中,那架波音737-300先是重着陆弹跳,强行复飞后再次着陆坠毁。机上74人中35人遇难。当时的驾驶舱录音里最后那一声惨烈的:“下降率太大啦!”一直留在很多人的噩梦里。那期空难的后果之一就是深圳机场的名字从“黄田机场”改成了“宝安机场”。

可能造成JD5759重着陆的,是“风切变”。关注航空的朋友可能会经常听到这个词,它的出现往往意味着颠簸、不适、延误甚至事故。

风切变是个什么妖怪?

风切变,英文叫wind shear,意思是风的突然改变,包括速度和方向。

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飞机是靠机翼与空气的相对运动产生升力并维持姿态的。所以,飞机最怕的是突然出现的强顺风。比如空客A320这类的民航客机降落的速度大概130几节,相当于每小时250公里左右。如果在快靠近地面时突然来了一阵10级顺风,机翼上气流的速度瞬间变成了原来的60%,升力和机翼的相对气流速度平方成正比,于是飞机会突然损失六成升力,会迅速下坠。

在巡航阶段,风切变一般很难形成严重的安全威胁,一个是那时候飞机飞得高,下坠个十米二十米的,乘客只是惊叫一下,飞机会很快自动或者由飞行员手动调节到新的稳定状况。另一个原因是飞机的速度快,民航巡航速度往往是每小时800公里左右,一般的风速与之没法相比。但也有例外,比如“晴空紊流”就是一种高空的剧烈风切变,而且往往很难预警。每年都会有一些航班遭遇这种情况产生剧烈颠簸,没有系好安全带的乘客有可能会撞到天花板,并因此受伤。所以全程系好安全带是必要的。

怕就怕飞机在起降阶段遭遇剧烈风切变,这时候飞机反应更大,安全处置余地更小。历史上因此造成的机毁人亡事故数不胜数。

风切变是如何产生的?

实际上“风不变”才是更不常见的现象。地球大气受太阳照射积聚能量,能量均匀产生大气的流动,形成风。受地面性质、地面形状、地球自转等诸多因素的影响,风力和风向总在变化。

比如,海洋和陆地的分界线上,在白天,由于陆地升温快,形成上升气流,在飞越海岸线的时候,经常出现颠簸,那就是一种常见的风切变,如果以前没注意,下次坐飞机可以体会一下。

还有比如地形,在高山的背风面经常会出现气流的滚动,就像瀑布下的水流,经常会把人“拖”进水里。

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还有就是冷热空气交汇的地方,比如冬天冷空气前锋附近,往往会有强风切变。

综合起来以上三点,让大连周水子机场在冬天成了著名的多风切变难起降的机场之一。

这些风切变,尺度较大,也比较容易预测。而有些就难得多。比如强对流天气。夏天飞在天上常见到小山一样的积雨云,看上去很舒服的大棉花包,其实里面是一片沸腾。积雨云是地面快速升温产生的上升气流,在高空遇冷再下沉,如此反复形成的。

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于是在穿越一个积雨云时,飞机会遭遇这样的气流变化。接近时,会赶上顺风的上升气流,为了保持升力,飞机要加速;钻进云,马上遭遇顶风的下沉气流,飞机的升力会突然上升,没有经验的飞行员会收油门让飞机减速;穿过中心,下沉气流马上变成了顺风,这时候如果之前减速了的话,飞机就会下坠,无法保持高度;直到穿出云,遇到顶风的上升气流。这只是一种简化,实际情况要复杂的多,尤其是还可能遭遇机翼结冰,那就更凶险了。

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在所有的风切变里,最危险的是“微下击暴流”,其实就是我刚才分析的积雨云中的那种会让飞机先顶风瞬间转成顺风的下沉气流。微指的是气象尺度,并不是危害等级。一个微下击暴流足以覆盖一个机场。在起降阶段,飞机如果遭遇这种情况,就会像被气流拍在地上一样造成坠机。实际上真正的杀手不是“下降气流”,而且风向的迅速转变。

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从1964年到1985年,美国境内因为风切变摔了26架民航客机,造成600多人丧生。

从上世纪90年代开始,更强大的机载和地面多普勒气象雷达,以及综合的机上风切变预警系统,已经让飞行员比以往更容易避开危险的风切变。自从这些技术普及,因为风切变造成机毁人亡的事故已经从过去几乎年年发生,减少到十年一遇的水平。然而,就像夏季的强对流天气一样,小尺度的类似于“微下击暴流”的风切变,依然难以准确预测。

特别是夏季,强对流天气多发,机场有时候会在运行条件的边缘徘徊。就像今天早上的澳门机场,实际整个珠三角都笼罩在一片雷雨区里。正常起降,会积累一定的安全风险。暂停起降,在目前的航班密度下,压力也很大。这就考验着空管、机场、航空公司和飞行员四方面的能力和魄力。

这首都航空JD5759航班在澳门的遭遇严重风切,飞机能在前轮掉落,一台发动机熄火,通讯中断等极端情况下让飞机安全落地深圳,实属不易,也是万幸。

但这背后,一定有不少值得反思和总结的教训。今年高频出现的航空安全事件,一定需要仔细分析,找到我国民航在高速发展期间欠下的作业。早日弥补各种漏洞,才能让飞行更安全。

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