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                                      直升機山區飛行小心"暗坑" 12條安全飛行建議

                                      發布時間:2020.03.21

                                      據韓媒news 1報道,當地時間19日下午3點,韓國蔚山市蔚州郡一架參與撲救山火的直升機墜毀。消防部門稱,事發時風速高達10-13米/秒。


                                      另有消息稱失事直升機由蔚山市和蔚州郡從民營企業租借,載水量為兩千五百升。當天下午3點5分左右,直升機從蔚山體育公園直升機租賃停機坪起飛后飛往水庫取水。直升機在水庫取水時失去承載力,墜落在附近山坡后滾落到水庫里。


                                      當前春季森林草原防火正當時,各地進入山火多發期,直升機參與山區防火滅火的活動頻繁。需要注意的是與平原相比,山地對大氣運動的影響更加明顯和復雜,山區飛行需謹慎。以下兩起事故更充分說明山區飛行時稍有不慎就容易掉入氣流的“暗坑”。

                                      案例1:某直升機在執行向山頂運送石料的任務時,所載石柱雖然已捆綁并按平衡要求位置裝入機艙內,但未完全固定,當逆風飛行接近山頂降落點時,遇到背風坡所產生的較強烈下降氣流,直升機進入下降狀態并造成石料前移,重心隨之前移,在被迫轉彎脫離過程中,旋翼打到建筑物頂部,造成直升機失控墜地。

                                      案例2:某直升機執行航空拍攝任務,拍攝對象位于一座小山丘的頂上,現場三個方向均有山口,易形成一定狹管效應,造成區域氣流紊亂。直升機低高度飛行,為了滿足拍攝需要減速,并圍繞拍攝對象做盤旋動作,轉彎角速度大,半徑小,當機頭轉向正對一座小山包時,尾部吹來的氣流使直升機相對前進速度進一步減小,在自重較大和氣流的雙重作用下,導致掉高度,進入渦環狀態,受地形和高度限制又不能改出,直升機近乎垂直墜地。

                                      山地氣流運動既有動力原因,也有熱力原因,既影響水平氣流,也影響垂直氣流。


                                      升降氣流



                                      當氣流遇到大的山脈時,大部分氣流被迫從山頂越過,這樣就在迎風坡一側形成上升氣流,在背風坡一側形成下降氣流,造成氣流強烈的升降運動。升降氣流最強的地方出現在山坡上距山頂500到1000米的地方,根據有關觀測記載,速度可達15到20米/秒,再向上氣流就會很快減弱。迎風坡的上升氣流在距山體相當遠的地方就可能出現,距離和山體的形態有關,山體越高越陡,距離就越遠。

                                      迎風坡上,湍流很少,上升氣流有利于飛行,而背風坡上通常會有顛簸和下降氣流,會使飛行變得危險。特別要注意上升氣流轉變下降氣流的“分界線”,上升氣流和下降氣流之間的分界線通常會隨著風速的增加而變得更陡,并向迎風坡方向移動。沿著山谷飛行時,最好是靠近迎風坡,利用向上的氣流,盡量避免背風坡飛行。


                                      熱力作用也可以造成山區氣流的升降,由于山地地表一般起伏不定,各區域增熱散溫不一致,造就了熱力對流。白天山頂、山坡上的氣溫高于山谷上空同高度的氣溫,在靠近山頂、山坡一側氣流呈上升,在靠近過山谷中心一側氣流呈下降。


                                      到了夜間,靠近山頂、山坡一側的空氣降溫要比靠近山谷中心一側的空氣降溫快。因此會形成和白天截然相反的情況,出現沿山坡靠近山坡的下降氣流和山谷中心附近的上升氣流。


                                      山地湍流



                                      山地湍流也叫亂流、擾流或紊流,是氣流在“翻山越嶺”時因摩擦作用在山坡上產生渦旋形成的。這種渦旋一般高度不高,常常貼附在山坡上。迎風坡渦旋因為山體的阻擋一般不會移動,背風坡的渦旋則會一邊形成,一邊隨氣流移動,最后逐漸消失。氣流越山時還可能在山頂和背風坡上空出現湍流,這是因為氣流過山時山頂風速大,背風坡風速小,在垂直方向上存在風切變造成的。因此一般背風坡湍流較強,且伸展高度較高。所以要警惕背風坡飛行受下降氣流影響自動降低高度,被下降氣流“帶入”背風坡湍流中的可能。

                                      山地湍流的強弱與氣流速度、氣流方向與山脊的夾角、山體形態以及氣層的穩定程度等有關,氣流速度越大,氣流方向與山脊的夾角越接近于直角、山體越陡峭、氣層越不穩定,湍流的強度就越強,范圍也越大,伸展高度也就會越高。


                                      當氣流方向與山脈走向垂直的時候,山谷中迎風坡和背風坡上的湍流如圖所示與前述情況相類似,背風坡一側湍流比迎風坡一側要強,因此這時在山谷中飛行的話應該避開背風坡而靠近迎風坡,減小湍流的影響。


                                      如果氣流方向是沿著山谷時,山谷中的湍流強度會隨氣流速度的增大而增大。當從峽谷吹來的氣流進入開闊山谷或進入平原時,由于兩側氣流散開,速度會驟減,中心氣流速度和兩側氣流速度存在較大差距,形成風切變,會在谷口兩側形成繞垂直軸向的強大的渦旋。所以當沿山谷順風飛行時應當盡力避免靠近谷底和山坡,特別是出谷口時不要過早的轉彎,否則一旦誤入兩側的湍流中將“在劫難逃”。

                                      熱力作用同樣也可以“造就”湍流,湍流的高度甚至可達2000到3000米,氣層不穩定時更可達4000到5000米。山區的熱力亂流呈現出早晚弱,午后強的日變化特征,且各區域湍流出現的時間和強度也不盡相同。一般早上由于太陽照射的原因朝東的山坡比朝西的山坡增溫快,湍流出現的時間也早,強度、范圍也越大,伸展高度也越高。同樣道理,就北半球而言,朝南的山坡比朝北的山坡湍流要強烈。


                                      山地背風波



                                      在下述條件下氣流越山時:
                                      1、氣流越過的山脊是長山脊或山岳地帶;
                                      2、氣流方向與山脊的夾角接近于直角;
                                      3、氣流速度在山脊高度上在8米/秒以上;
                                      4、山脊到對流層頂,氣流速度隨高度增加而增大或保持不變;
                                      5、低層氣層不穩定,上層氣層穩定。

                                      在山脊背風一側的上空氣流會形成一定的波動,稱為山地背風波。

                                      山地背風波中升降氣流的垂直速度通常為5到10米/秒,有時甚至可達25米/秒,直升機進入后,往往會短時間內急劇掉地高度,繼而又上升高度,如此反復,如果恰逢是夜間或在云中飛行,將十分危險。背風波中的下降氣流還會使氣壓式高度表讀數偏高,有時甚至偏高上百米,此時由于是在下降氣流中,直升機實際是在下降高度,但猶如表高偏高,機組不易發現高度在下降,容易造成危險。


                                      一些其他山地地形


                                      當單山山脈山坡規則而平緩時,迎風坡上升氣流和背風坡下降氣流也會較為平緩,氣流通常比較規則,但特別是在背風坡有時也會出現湍流。如果單山山脈山體陡峭,山脊突出,氣流流動的基本趨勢將不會有大的改變,但是在山體凹地和“臺階”區域會有比較強烈的湍流。

                                      氣流“翻越”群山山脈時會在群山之間形成一系列的滾軸狀的氣流。通常情況下迎風坡氣流應當是上升的,但是在群山山脈,當氣流流過的后一座山比前一座高度低時,后一座山的迎風坡上通常會是來自前一座山的下降氣流,這一點特別要注意。

                                      氣流流過短的山脊或者孤立的、“身材比較苗條”的山峰時,大部分氣流會從兩側繞過,只有少部分氣流會從山頂“翻越”,這時一般升降氣流不會很強烈,但是通常會在背風一側出現繞垂直軸向的滾軸狀的渦旋,因此飛行時要盡量遠離這一區域。


                                      其他建議


                                      國際直升機安全團隊對直升機山區飛行的12條建議:
                                      1.了解直升機的性能和限制;

                                      2.提交飛行計劃或通知某人你的意圖;

                                      3.仔細研究航圖——不要依賴GPS;

                                      4.獲取最新的天氣信息,以便做出去/不去的決定;

                                      5.當風速超過25節時不要去;

                                      6.在安全的高度飛行;

                                      7.注意風向和風速;

                                      8.監測天氣變化跡象;

                                      9.注意山地飛行中心理和生理的影響;

                                      10.總是計劃好脫離和逃生的路線;

                                      11.注意風切變和可采取的處置措施;

                                      12.接受足夠的,適當的訓練。

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