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▲ 作为飞行员，我们都或多或少遇到过尾流，而我们却很少对其进行研究。因为对于我们来说，保持足够的间隔就行了，这并不是什么大不了的事。事实是，我们的航班量越来越大，尤其在雷雨天气时，经常是抢着时间落地。在这种情况下，缩小与前机的落地间隔，及早落地，对我们、对管制员而言就会显得十分重要。为此，美国和欧洲甚至对飞机进行了重新分类。今天，我们通过CLAUDE LELAIE来学习关于尾流一些知识，希望对我们的飞行有所帮助。 尾流 所有的飞机都会产生尾流，这是所有飞机在生产和都会发生的问题。在另一架飞机穿过这个有的时候也许会感受到突然和短暂有时甚至很严重的颠簸。让我们一起来看一下尾流的这些特性，和飞行员在遇到尾流后该如何处置保障飞行安全。 尾流是怎么产生的 所有的飞机都会产生尾流。当飞机飞行时，在机翼的下方压力会增加，然后在机翼的上方压力会减少。因此在翼尖会产生压差，从而在机翼后部卷起气流。在襟翼的末端，也会因为以上的原因产生有限的气旋。这些小的尾流全部合在一起，就形成了两股相反方向旋转的尾流。从飞机后面看的话，左边机翼的尾流是顺时针方向旋转的，右边的机翼的尾流是逆时针方向旋转的。 关于尾流的特性 大小:尾流比较活跃的地方，其实只有非常小的直径，不会大于几米。但是因为气流旋转的速度，而蕴含着很大的能量 。 下降率:在平静的空气中，尾流下沉的较慢。在巡航中尾流会在飞机的1000尺以下，影响范围在15海里左右。当离产生的飞机比较远的时候，尾流的下沉率就变得非常的小。在进近中，下沉率一般限制在约700尺。 但是下沉率也许会在不同的气候条件下变化的很大或者很小。其中一个影响下沉率的因素是由于高度产生的温度变化。温度由于高度产生的变化会限制下沉率。 衰减率:尾流的另一个重要参数是随着时间尾流强度的衰减率。衰减率各个飞机是不一样的。不走运的是，在平静的空气中由于外部的干扰比较小，尾流的衰减率也相对较小，这就是为何飞机的间隔会比较大。 地面效应: 当飞机接近地面时，特别是低于机翼宽度的高度，飞机产生的两条尾流倾向于各自往往自己的方向于中心线外漂移，速度大致在2到3节。这种现象导致在有较小的侧风风量时，尾流于中心线的偏离较小，同时在有较大侧风时，尾流的偏移较大。 因为这种现象，在地面效应中，尾流的衰减会明显增大。 影响尾流的参数 飞机重量:当飞机比较重的时候尾流的强度会增大。这就是为什么现在ICAO的飞机分级基于最大起飞重量。但是在进近中其他因素同样影响飞机间隔。 机翼的特性:机翼的形状和载荷的分布，影响了尾流的特性，主要是影响了衰减率。 小的翼展增加了尾流的衰减率。因此在一个翼展比较小的飞机后面飞行的话，我们遭遇的尾流也会比较小。同时研究也表明机翼内测载荷越大的飞机(襟翼的偏转离机身越近的为例)尾流的衰减越快。 天气条件:对于尾流的发展和衰减天气条件是非常重要的。在颠簸比较严重的天气中，尾流消散的非常的快，所以对于后来的飞机的话就没有什么影响了。 大风与颠簸是密切相关的，一般都会导致尾流的快速消散。 在静风条件下，尾流衰减的比较慢，因此会较大的影响之后的飞机。现在为了航空安全所有的间隔都是假设飞机是在静风条件下飞行的。 遭遇尾流 定义：当飞机进入另外一架飞机的尾流时，我们俗称为吃尾流。产生尾流的飞机可称为产生者，吃尾流的飞机可以称为后机。 多大可能会吃尾流？ 在导航的程序上去做补充，是不大可能减少吃尾流的几率为零的。举例说，在空客做尾流飞行测试时，通过飞行时留下的尾迹，我们发现巡航时，A319的尾流的范围是42海里。吃319的尾流显然是比较小影响的，在重型机之后吃尾流，那就会有更大的影响了。而且在起始进近的阶段在，间隔距离大于ICAO最小推荐间隔距离的时候也常常会碰到吃尾流的情况。ICAO最小推荐间隔并不是为了完全避免吃尾流而是为了避免吃尾流会对飞机安全产生影响。完全避免吃尾流会需要极大的间隔并极大的会限制机场和航路的流量并且并没有显著的增强安全。近年数据表明，由于天气原因产生的颠簸而导致旅客和机组受伤的数量是吃尾流导致的五倍。 吃尾流的感觉是怎样的？ 在大部分情况下，尾流的影响是在于横滚。在多数情况下，飞机都是横向的吃尾流。假设后机进入了前机的右侧尾流。从后看，这个尾流逆时针旋转。当左边机翼最初进入该尾流时，这个机翼的迎角增加，因而升力增加并比右机翼升力大。最初的横滚动作因此是往右的。然后当飞机进入尾流的中间时，飞机横滚向尾流的同一方向，即向左。
这个横滚的动作导致了吃尾流后最大横滚速率。 总之，一个典型的严重吃尾流首先会有一个初始的小的横滚，然后会有更明显的向反方向的横滚。 在巡航中，这样的横滚一般都会产生很大的过载变化。 对于后机轨迹的影响 若想体验较强烈的尾流，跟随者的轨迹和尾流的夹角需要比较小的。但是如果夹角过小的话，飞机将很平稳的'射出'尾流（因为上图的其实横滚产生的）。当夹角是垂直的时候，就没有任何横滚了，整个过程比较短但是是较严重的颠簸效应。后机的轨迹与尾流夹角为十度左右时，尾流的效应最强。 吃尾流的严重性 若是遵守规定的间隔飞行的话，吃尾流是不会造成不可控的不安全事件的。当飞机没有地面效应时，一次严重吃尾流会导致20度的横滚。但是当有地面效应时，之前解释过，尾流的衰减是很快的，多年国际上的经验表明尾流造成的横滚是不会有擦机翼的影响的。 吃尾流的时间 一次严重的吃尾流，在之前说过，当两架飞机的轨迹为十度左右时，一般持续四到六秒。 持续的在一个严重的尾流中是不大可能的，在机翼转动的气流会将飞机射出尾流。在空客的飞行测试中，我们发现只有在人为的产生大的侧滑角时，大飞机才会稳定的在尾流中飞行。航空公司飞行员不能也不应该在飞行中飞出大的侧滑角，因此尾流是不可能产生长时间的颠簸的。 操作步骤： 一般的操纵反应会增强尾流的影响 在之前对尾流的描述已经讲过，如果飞行员对起始的横滚进行反应的话，按之前向右的尾流，为了修正，他会往左修正。当进入尾流的核心时，主要的横滚将往左，所以飞机的横滚动作将会因为飞行员的本能动作而加强。结果就是最终的横滚角度将比飞行员不动杆更大。 以上也同时被空客的飞行测试证实过了，大部分吃尾流的测验都让侧杆没有动作，但是众多的飞行员在吃尾流时都尝试尽量减小坡度。但是结果证明飞行员的尝试并没有让状况变好。 并且，很多飞行不安全事件表明飞行员的此时的输入反倒会加剧不正常的姿态，并且常常会导致飞行员不正常的操纵手法。 在一些比较严重的吃尾流的情况中，自动驾驶也许会自动断开，但是大部分情况，自动驾驶能对尾流产生的横滚和俯仰应对的比较好。 综上所述，最佳应对尾流的程序是： -松杆 不要主动断开自动驾驶 如果自动驾驶断开，在采取任何措施之前，等待一个合理的时间让飞机稳定，然后： -将机翼水平 -重新建立初始的巡航高度或标准的上升和下降轨迹 使用方向舵的警告 一个较大的方向舵的偏转会导致显著的横向的加速而且可能会让飞行员产生惊吓。从而导致操纵的反应引起另一侧的偏转。这样的话会突然增大作用在垂直安定面的力，因此可能会导致结构的超限。已经有飞机发生事故因为以上的原因。很多比较新的飞机因为有了电传系统已经有了这方面的保护，但是任何方向舵的使用不能减轻吃尾流程度，也不能让改出更平顺，因此: 吃尾流时，不要使用方向舵！ 横向的偏置 如果两架飞机同事在一个航迹上同向或逆向飞行，一架比另一架低一千尺，如果没有侧风的情况下，较低的飞机是有可能吃尾流的。因此使用横向的偏置是可以减少风险的。 但是，在大部分情况，由于TCAS没有那么精确，我们很难判断其他飞机做了小的偏置与否。因此，偏置不能保证能避免吃尾流（除非前机的尾流产生的尾迹可以由后机清晰的目视）。 如果有侧风的话，如果两架飞机在同样的航迹飞行，风将会把下沉的尾流为底下的飞机吹走，这种情况下，如果因为为避免尾流或是因为其他原因需要偏置，后机上风面偏置较好，下风面偏置的话可能还是会吃尾流。 最终进近 在最终进近中，曾经建议过保持一个略高于下滑道的轨迹。这并不是一个对运输航空器比较完美的程序，原因如下:当按标准下滑道下降建立时，当尾流下沉时，有较小的可能遭遇前机的尾流，除非达到有地面效应的区域。但是这种可能性没有引发不安全的情况（在正常的间距中，没有发生过因为地面效应产生的例子）。 如果飞机飞的过于高于跑道头来避免可能的尾流的话，有可能会导致长平飘而显著增加冲出跑道的可能性。众所周知，冲出跑道是今日导致事故的主要原因，因此高于下滑道进近只会增加冲出跑道的风险。 总之，运输航空的飞机是不应该偏离标准下滑道来避免吃尾流的。但是对于有着低进近速度的轻型飞机，在跑道较长的情况下，做高进近和长平飘来避过前机的着陆点是可以接受的。 值得注意的是，进近的飞机是不会被同一跑道起飞飞机的尾流影响的，因为由于风的影响，尾流只会向飞行轨迹反方向产生。这样的尾流只有非常有限的能量，而且在有较大的顶风的情况下会迅速消散。但是在交叉跑道，由于一定的几何形状和不正确的程序，飞机有可能在接近地面时进入其他跑道起飞的尾流。飞行员在进近时应该保持警觉，特别是在静风条件下。 离场 在起飞阶段，除了时间间隔之外，没有别的程序来避免尾流，由于起飞时的特征速度V1 Vr V2是由重量，天气条件，和跑道决定的，因此只能严格按照这些速度操纵。时间间隔已经给了飞机足够的裕度让飞机吃尾流时仍然保持可控。当没有执行ICAO的时间间隔，间隔是由管制员基于离场的轨迹和自身对安全的经验来保持最小的雷达间隔。 在一条长跑道，对于一架在运输航空器后起飞的轻型飞机来说，推荐选择一个离地点让轨迹远高于前机。 间隔 ICAO规则。 几乎全世界都在使用ICAO规则来执行间隔。 分类:根据最大起飞重量飞机分为三类: 重型:大于136吨。 中型:7到136吨。 轻型:低于7吨。 除了重型机以外，A380分类为Super, 在进近中会增加后机的进近间隔。 巡航:在巡航中，间隔对于所有飞机都一样: 水平:5海里 垂直:1000ft 进近:在进近中，间隔是由前机与后机的分类决定的。以下的表格给了各种不同组合在同一跑道进近时的间隔。如果平行跑道水平距离小于760米，也使用同样的间隔。注意A380的间隔不在ICAO的推荐内，但是在08年的临时安全信中有发布。 其他规定:ICAO规定在全世界都在使用除了两个国家，英国和美国。这两个国家根据重量限制和间隔采用不同的分类方式。 RECAT（重新分类） 重新分类的基本原则:重新分类的目标是减小一些组合进近起飞间隔，并不降低安全性，使得跑道能落更多飞机。 第一步叫做RECAT.所有的飞机从A到F分成6类，A类为大型机。原则是将重型机和中型机各分为两类。例如，现在重型机间的间隔是建立于最不理想的可能性即一架较小的重型机跟着一架较大的重型机。但是如果较大的跟着最小的，常识告诉我们减小间隔可能不会对安全性产生任何影响
相似的，两架大的重型机和两架小的重型机的间隔也许也能减小。相同的原则也适用于中型机。终极目标是任何情况下都不会比ICAO的规定差。 RECAT 1 FAA: FAA决定重新为飞机按最大起飞重量和翼展分类。RECAT FAA已经被很多美国机场使用了。 RECAT 1 EU:RECAT FAA让很多欧洲的机场得益，但由于大西洋两岸的机队不大一样，RECAT EU被发展。它不仅考虑了前机产生的尾流的强度，而且后机的承受力。空客做了尾流遭遇测试以来为数据模型提供验证。 The RECAT 1 EU有6类。 A-超级重型：包括A380和An124； B-较大重型：最大起飞重量大于100吨，并且翼展在52米-72米之间； C-较小重型：最大起飞重量大于100吨，翼展在52米以下； D-较大中型：最大起飞重量在15-100吨之间，并且翼展大于32米； E-较小中型：最大起飞重量在15-100吨之间，翼展小于32米； F-轻型：最大起飞重量小于15吨。 间隔如下表： The RECAT 1 EU在14年底被EASA批准，计划在2016年2月于戴高乐机场和世界范围内的一些机场实行。 注意，这个不是强制实行的，只有欧洲的一些最重要的机场会使用，其他机场还是会执行ICAO间隔。 RECAT2和RECAT3 :RECAT2又称为智慧组合，将会考虑前机和后机的机型，在之后的几年会实行。 ICAO最小推荐间隔并不是为了完全避免吃尾流而是为了避免不安全的吃尾流。在静风条件下，吃尾流可能会导致强颠簸，大坡度，和高高度的大过载。 记住:松杆并不要使用方向舵！ |
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