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，美國三角航空公司一架DC－9飛機(jī)在向美國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。美國國家運(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)長的判斷。

——1975年11月12日，美國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)長說，當(dāng)時(shí)他們遇到了“一道雨墻”，機(jī)長增強(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飛機(jī)空氣動(dòng)力性能的影響，他們曾仔細(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)切變造成的飛機(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。美國目前只有少數(shù)幾個(gè)研究人員在研究大雨對飛行安全的影響，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

研究人員對下列兩起風(fēng)切變造成的飛機(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)切變造成的飛行性能損失。

1975年6月24日，美國東方航空公司一架執(zhí)行66次航班的波音727飛機(jī)在向肯尼迪國際機(jī)場進(jìn)近時(shí)墜毀。66次航班的墜毀促使美國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，向肯尼迪國際機(jī)場22L跑道儀表進(jìn)近著陸時(shí)撞在著陸進(jìn)場燈上的。

美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)確定的飛機(jī)失事原因是飛機(jī)在向肯尼迪國際機(jī)場儀表進(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)場燈上。美國國家運(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)志而沒有依靠儀表進(jìn)近，因此延誤了對飛機(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?！?/p>

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。

盡管美國國家運(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際機(jī)場第五邊進(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)測設(shè)備都沒有監(jiān)測到這次伴隨著風(fēng)切變的小而強(qiáng)的陣雨，而且地面所有監(jiān)測設(shè)備都沒有監(jiān)測到這次伴隨著風(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)對降雨強(qiáng)度的測量仍不夠準(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。目前的氣象探測能力只能提供對流活動(dòng)的一般警報(bào)，駕駛員要特別注意對流單體周圍的情況。

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飛行安全的危害并找到避免大雨危害飛行的方法。

（楊春生）