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    鯨魚網

    水滑和側風:我們推測的沖出跑道的原因

    2021-08-30 國內 民航資源網

    根據阿克蘇溫宿機場在客機落地前的18:00分發布的最近一份航空例行天氣報告(METAR),阿克蘇機場的氣象條件為“METAR ZWAK 291000Z 33004MPS 280V020 9999 -TSRA FEW030CB SCT040 21/11 Q1011 BECMG TL1050 NSW=”。解讀該表可以獲得:

    風向:33004MPS 280V020:330度(西北風)4米每秒,在280(西風)到020(北風)之間變化;

    能見度:9999:即10公里以上;

    氣候:-TSRA代表輕到中雷暴雨

    云象:FEW030CB代表有少量積雨云(CB、Cumulonimbus),云低高3000英尺;SCT040代表有稀疏的云,云低高4000英尺。

    氣溫:24/11代表氣溫24度、露點11度;

    氣壓:Q1011代表修正海壓1011百帕斯卡;

    天氣趨勢:BECMG代表Becoming(即將),TL(Until)1050(UTC時間10:50,北京時間18:50),NSW代表沒有顯著的天氣(no significant weather)。

    我們認為,這份METAR足以說明此次嚴重事故征候的原因——側風+水滑。

    水滑

    機場、高速公路等的鋪裝路面,在下雨期間會形成一種特殊的現象——水滑。

    所謂水滑(Hydroplaning或Aquaplaning),是指輪胎在積水路面上滾動時,會使得積水在輪胎前方形成一層。

    來源:李瀚明

    可以看到,在輪胎前方積聚的水,會為輪胎帶來一個斜向上的力。當這個斜向上的力的豎直分量剛好和輪胎承受的重力相同時,輪胎就不再對路面施加壓力,形成“懸浮”的狀態。

    水滑和側風:我們推測的沖出跑道的原因

    由于輪胎漂浮在水膜上,沒有對路面的壓力,也就沒有摩擦力了。在高速公路上經歷過水滑的司機朋友可能知道,水滑時無論是剎車、油門還是轉向都沒有反應,只能等車輛重新恢復地面接觸后才能控制汽車。飛行在這一情況時是同理的。

    水滑對著陸飛機的影響遠大于高速公路——飛機接地時的時速可以高達200公里每小時,遠高于大雨天氣下高速公路的限速。因此,飛機對此毫無疑問更加敏感。同時,在跑道接地區(亦即“大白塊”處),常年的降落瞬間沖擊力會使得該處相較跑道其他地方更低,更容易形成積水層。因此,飛機可能在著陸接地瞬間就形成了水滑。

    之后,無論駕駛員怎么使用機輪剎車都很難獲得響應。此時,唯一的減速方法可能是使用擾流板和推力反向器等輔助減速裝置。

      側風

    倘若當時是靜風的話,推力反向器應該能夠避免飛機沖出跑道——阿克蘇機場的跑道有2400米長,而CRJ900不開反推在干燥跑道上只需要1600米即可降落。

    但是,當時阿克蘇機場吹襲的側風,進一步惡化了操作的復雜度。阿克蘇機場有一條東西走向的跑道(跑道09/27)。18:00的氣象報文顯示機場正吹4米每秒的微風,風向在280度(西北)到20度(東北)方向變化。一張現場流出的照片顯示,飛機最后停止位置位于跑道左側,顯示飛機在自東向西進近過程中受到了北風的影響。

    水滑的可怕之處在于,它影響物體的每一個控制面:除了影響機輪剎車的制動效果之外,轉向手輪的轉向效果也會受到影響。在水滑導致地面零摩擦力的情況下,側風輕輕一吹確實就能將飛機吹出跑道。在這種情況下,飛行員無法使用轉向手輪,必須使用方向舵調整機身姿態。

    訓練和技術

    FAA和業界公司合作對飛行員提供免費的飛行安全培訓中,對水滑有簡要扼要的介紹:

    https://www.faasafety.gov/gslac/alc/course_content.aspx?cID=34&sID=171

    水滑和側風:我們推測的沖出跑道的原因

    也提供了具體的建議:

    ·It is best to land on a grooved runway if available. 

    ·Touchdown speed should be as slow as safely possible.

    ·After the nosewheel is lowered to the runway, moderate braking should be applied.

    ·If hydroplaning is suspected, the nose should be raised and aerodynamic drag used to decelerate to a point where the brakes do become effective.

    水滑和側風:我們推測的沖出跑道的原因

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