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谈气象雷达使用

http://www.cnair.com 2010-05-19 16:27:00 来源:航空旅游网

夏季飞行注定要和雷雨天气打交道。


雷雨生就了强烈颠簸闪电冰雹强降水等给飞行安全构成严重威胁的不利特性。航空气象学大致将雷雨分为热雷雨地形雷雨锋面雷雨三种。热雷雨呈孤立分散状态,范围小移动慢,它是由地面热气流增温,空中水汽充足膨胀发展而成,夏季午后2时最好强烈,很像原子弹爆炸后形成的磨菇云柱子,不论是目视还是气象雷达都好判断。地形雷雨大多生于丘陵、山区,是由夏季的潮湿气流被地形抬升而成,发展快不大移动,降水中常夹杂冰雹,升降气流非常强,临近这种雷雨,就能感觉到颠簸有多么厉害。锋面雷雨由系统天气形成的,连绵千余里,若横在航线上,较难绕越,除非有空隙。


雷雨的危害主要表现为:


一是强电子流形成雷击。若飞机遭遇了强电子流,重则损坏雷达罩、天线、风挡玻璃、机翼、水平安定面及曲率半径小的突出部,轻则会导致机体烧蚀现象。某公司一架波音757在成都区域遭雷击,其操纵面就被击出了一个十几厘米长的大口子。


二是强烈颠簸,造成机体结构变形。


三是与云中的冰雹高速相撞,造成机体和发动机叶片受损。


 四是进入强降水区,容易诱发引起发动机停车,而且使机翼、机身表面粗糙,阻力增加,有利迎角变小,升阻减少,失速速度增大,使飞机的空气动力性能严重降低。


五是起飞降落过程中进入雷雨区,很可能遭遇低空风切变。因为在雷雨和大雨的底部往往有风切变存在,低高度遇到强下降气流,实在难以处置。


现代飞行,特别是云中和夜间飞行,全凭气象雷达判别前方云团系何性质?有无危险?是直接穿越还是规避绕飞?能给飞行员以直观的引导依据。气象雷达是通过探测降雨水滴的大小和数量来判定前方天气的。水滴越大、越密集,在雷达上的反射回波也就越强。判断雷雨的强度在雷达上是通过绿四种颜色来表示的:


绿色表示微弱的降水,降水率为0.03-0.15英寸/小时;


黄色表示中度的降水,降水率为0.15-0.5英寸/小时;


红色表示强或很强的降水,降水率为0.5-2英寸/小时;


紫色表示剧烈或极端的降水,降水率为2-5英寸/小时。


气象雷达对前方天气的探测,只能是对正前方180度范围内某一高度上的一部分进行扫描探测,类似于一瓣横切出来的西瓜片,其波束厚度=距离×100×波束聚焦角。


如波音757-200型飞机,当雷达探测距离调定为80海里,则距其80海里处有波束厚度为80×100×3.5=28000英尺。当飞行高度低于8400的高度层,雷达选择距离仍为80海里、天线的角度为0度或为负时,则雷达回波就可能存在误差,因为探测波束的下半部分已接触到地面,显示在荧光屏上的回波已不仅仅是雷雨区,很可能包括地面建筑物的反射回波。


因此,飞行中对雷达天线俯仰角的选择相当有学问,许多老前辈对此大有经验,根据飞行实践,建议注意以下几点:


1、起飞时,天线上仰角调到+5度,若前方有山则应增至+7度左右。


2、爬升中,随高度的升高,天线上仰角逐渐下调。5000英尺或以下/+5度,5000-10000英尺/+1度,10000-15000英尺/0度,15000-20000英尺/-0.5度。


3、平飞巡航飞行时,天线角度大致在-1.5~-1.75度,以调节到地面回波刚好出现在雷达显示屏的最外端后,再稍微向上调一点点,直到地面回波消失为宜。


天线角度还与所选的雷达探测距离有关。


 当巡航高度在15000英尺或以下时,距离与天线角度的关系为:40海里/+2度,80海里/+1.5度,160海里/+0.75度。


当巡航高度在25000英尺或更高时,距离与天线角度的关系为:40海里/0度,80海里/-0.5度,160海里/-1.25度。


4、下降中,初期每下降10000英尺,要上调1度天线仰角,高度到了15000英尺以下,每下降5000英尺,需要上调1度仰角。


5、五边进近中,为便于给复飞选择合适的上升躲避路线,天线仰角宜上调为+7~+10度。

另外,对气象雷达距离圈增益钮的使用也要注意方法,为防止后面的雷雨被前面的挡住,没有被及时发现而陷于困境。若驾驶舱内有两部雷达显示屏,则每部的距离圈应不一样以便比较;若只有一部显示屏,则必须按需经常改变距离圈进行搜索。如果荧光屏显示大片红区(特别是飞香港,海上湿度大,容易出红),为了准确判定前方天气,避开最强的部分,可以逐渐调小增益旋钮,并注意哪部分保持红色时间最长,那么这部分就是最强的地方,千万挨不得,应按飞行规则尽量避开为妥。


有经验的飞行员都知道,在气象雷达显示屏上出现诸如“U手指型扇贝边型钩型外缘凹凸不平等特殊形状的云体,虽然这些区域位于强降水区外沿的绿色区域,但里面大多藏有冰雹,绕飞这种云体时,最好从上风边绕飞,以免遭冰雹袭击和吃强颠簸苦头。


云中或夜间用气象雷达对前方云体高度的判断,波音公司有个小小的建议:如果雷达距离选择80100海里、而荧光屏内有显示,则说明危险天气可能比巡航高度高、也可能低,此时可调整吴线角度至+1.2度或+1.5度。如果显示消失则说明危险天气比我低,可采取飞越的方式;如仍存在则说明比我高,须绕飞。当然,也可以采取继续保持天线在0度,飞至50-60海里时,如果早先的显示消失,则说明危险天气比我低,仍可直接飞越,因为飞机飞至该云顶时距离它的垂直距离至少有7000-9000英尺,不应有什么危险。不过,任何顶部超过35000英尺的雷雨云,最好不采取飞越的形式。


为保证气象雷达在空中能正常使用,在地面必须进行TEST测试。这一点,在夏季飞行必须完成。如若进行通电检查,则要遵循以下注意事项:


 1、在飞机或其附近正在进行加油或抽油时,不得使气象雷达工作处于发射状态,以免引燃汽油蒸气。在机坪上大量使用汽油清洗机件时,也应避免按通雷达电源。但可以放在“TEST”位进行模拟测试。


 2、不应在机库中或在机头朝着近距离内的建筑物、大型金属反射面的情况下使气象雷达工作处于发射状态,以免回波过强而损坏气象雷达接收机。


3、在地面检查气象雷达时,应尽量使气象雷达工作于准备或自检方式。在需要使雷达工作于发射方式时,应将天线俯仰旋钮调到上仰10~15度,以尽量避免天线波束照射近处地面目标。


众所周知,长期经受超过一定剂量的微波辐射,对人的健康是有害的。雷达天线具有很强的方向性,它可把微波能量高度集中在天线的纵轴方向,从而大大地增加在该方向的微波辐射强度。因此,在地面进行气象雷达通电时,必须防止雷达所产生的微波能量对于人体的伤害。这并非题外多余之话。


南航新疆分公司  李鸣


 


                                                


 


 


 


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