主题：【原创】飞机—细节问题 -- 大地窝铺

这是个与大家切身安全密切相关的问题。

Mr.百度说：

风切变的直径是几公里到几十公里不等。

几次与风切变有关的飞行事故：

1/1982年7月9日，泛美航空公司一架飞机在新奥尔良机场起飞时遭遇风切变，150人死亡。

2/1985年7月2日，三角航空公司一架飞机在达拉斯沃斯堡机场降落时坠毁，137人死亡。

3/1994年7月2日，US Air 一架飞机在离北卡罗来纳夏洛特机场几英里处误入暴雨云和风切变，机组想中止降落但未成功，5名机组和37名旅客生还，15名旅客死亡。

4/2005年8月2日，法航358航班在多伦多皮尔逊国际机场降落时遭遇风切变，尾风64公里/小时。机组采取了正确的措施，加大油门，但这导致飞机冲出跑道，起火，飞机完全损失，机上309人全部奇迹般地生还，12名机组和297位乘客（两位婴儿）。特别指出，这次风切变引起的事故中，飞机是庞然大鸟A340，可见风切变对大飞机也一样是心狠手辣。这次事故的分析录像曾经在加拿大Discovery频道播出，我恰好看到了。

这是飞机降落时遭遇风切变的示意图。飞机机头所指的直线，是没有风切变时正常降落程序中的降落轨迹。1阶段，飞机正常降落程序。2阶段，飞机遭遇风切变的头风（Headwind，逆风），飞机动力不变，升力增加，被抬起，如果这时候减小发动机推力，飞机可能就无法恢复了。3阶段，飞机到达风切变中心 ，垂直下降气流，飞机被气流下压。4阶段，飞机到达风切变尾风（Tailwind，顺风）区域，即使飞机发动机推力不变，飞机所受升力也会骤然下降。有两个可能发生的结果，一个是奇迹，一个是悲剧。

现在绝大多数的大机场，都有能够及时探测风切变的多普勒气象雷达。就是照片上的样子，这个好像简陋了点，没有首都国际机场的气派。气象雷达使用的是微波频段，一个发射脉冲大约0.0000016秒，紧跟着一个0.00019秒的接收回波时间。 气象雷达的平均功率为450千瓦，想像一下，微波炉的平均功率为1千瓦……

这一段原文，是收到“beech”和“喜欢挑错”河友回复后特意加上的，目的是帮助理解。原文出自H.Michael.Mogil的《Extreme Weather》(2007版) p.90:

"As the radar antenna turns, it transmits extremely short bursts of radio waves, called pulses. Each pulse lasts 0.0000016 seconds, with a 0.00019 second 'listening period' in between. The transmitted radio waves move through the atmosphere at speeds similar to the speed of light.

...

Doppler radar pulses have an average transmitted power of about450,000 watts. By comparison, a typical home microwave oven will generate about 1,000 watts of energy. However, because of the very short period the radar is transmitting, the time the radar is 'on' is about seven seconds each hour. the remaining 59 minuts and 53 seconds are spent listening for any returned signals."

您也许会问，这么大的功率，难道无害吗？这么回答吧：一个小时的时间段里，气象雷达发射微波的时间总计非常的短，其余59分钟53秒是接收回波和数据处理时间。

客机的机载气象雷达一般使用C波段和X波段。能发现风切变的是X波段。X波段的频率范围是8到12GHz。C波段是4到8GHz。用光速除以频率就是波长，X波段的波长范围大约是2.5厘米到3.75厘米。这个波长范围和风切变中的雨滴直径可以比拟。而且，这个波段的雷达发射器不用做的太大，功率也不太大，正好适合装到飞机上。

风切变在绝大多数情况下是带水汽的。当然，干的风切变也存在。

这是当年NASA在研究风切变现象时，把一架波音737飞机改装成一架科研飞机。

科研飞机安装了风切变试验雷达。

这是在飞机一侧装上了红外线探测器。红外线对温度变化敏感。

这是机身下部安装的激光探测器。激光对风切变中的悬浮物敏感。地面车辆的运动对它有干扰，暴雨中激光探测器几乎就不起作用了。

多普勒气象雷达发现风切变的原理。水滴向飞机迎面飘来，和顺着飞行方向漂走，雷达收到的回波的频率是不同的。

美国民航管理局规定，民航客机必须安装风切变雷达。中国也一样。

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