除了風切變，還有3種因素也會在飛機起降時產生威脅
2018年5月，四川航空3U8633航班（機型為空客A319）在重慶江北機場起飛後約40分鐘，發生駕駛艙右擋風玻璃突然破裂脫落的事件。該事件發生後廣受關注，機組成員臨危不亂的職業素養令人印象深刻，但引發事故的技術原因尚不明晰，目前中法聯合組成的技術團隊正在深入調查事故起因。
一波未平，一波又起。8月28日中午，首都航空JD5759航班（機型為空客A320）於8時17分從北京首都國際機場起飛。幾小時後航班抵達澳門著陸時，疑似遭遇風切變導致降落失敗。在機組試圖重著陸後，前起落架已經破損，前輪碎片將一台發動機打壞， 飛機的無線電設備也已失去通信。機組決定返航迫降深圳，深圳機場隨即啟動應急預案，最終有驚無險，該航班在11：58成功迫降於深圳機場。據報道，該事件中有五名乘客受輕傷。
對於這次JD5759航班事故，民航專家表示，其原因很可能是著陸時遭遇了劇烈風切變。風切變這個詞對於大家來說可能很陌生，那麼它到底是什麼現象？
飛機發動機
風切變一定是此次事故的罪魁禍首？在詳盡調查前不能斷言
風切變是英文wind shear的譯名。從風切變這個名字，就可以看出，風切變是氣流方向和大小的劇烈改變。大家都知道，飛機依靠氣流來產生升力，風向和風速如果產生突變，對飛行一定會產生很大影響。尤其是起飛和著陸階段，飛機姿態的微小改變都有可能導致事故發生。因此，風切變一直以來都是民航飛行的一個重大危險因素。
飛機依靠與氣流的相對運動產生升力，升力的兩個主要決定因素是相對運動速度，和飛機的氣流迎角。迎角和速度越大，升力就越大。當飛機在一定風速，一定迎角的條件下平穩飛行時，如果風向突然從逆風變為強順風，也就是出現了風切變，飛機相對氣流的速度就會驟減，這時飛機由於巨大的慣性，無法快速調整迎角，此時飛機升力也會隨之驟減，從而全機出現巨大的下墜趨勢。可想而知，這樣的情況是極其危險的，尤其是在飛機起飛和降落時，突然出現的風切變很有可能導致飛機直接觸地墜毀。
實際上風切變並不罕見，在乘坐民航客機時經常會碰到機身顛簸和突然下降等情況，它們有一部分是由紊流引起的，另外一部分就是由高空風切變引起。但在高空巡航狀態時，飛行速度可達0.9馬赫（約800千米每小時），風向的突然改變不會對飛行狀態有很大影響，而且在高空中飛行員有足夠的時間和空間來做出調整。但在起飛和降落時情況就完全不一樣了，飛機的突然下墜是及其危險的。
在20世紀60年代到80年代，僅在美國就發生了26起因風切變引起的航空事故，造成600多人喪生。20世紀90年代起，全球各大飛機製造商開始在飛機上裝設風切變探測預警系統，同時大部分機場也裝設了多普勒雷達來監控近地氣流情況。如今，風切變的事故率已經降低到十年一遇。
儘管風切變是國際公認的影響飛機起降的主要危險因素之一，但在未詳盡調查之前也不能斷言，風切變一定是造成此次事故的罪魁禍首。事實上，飛機起飛和著陸是整條航線中飛機最脆弱的兩個階段，在這兩個階段機組成員需要手動操作，難度很高，因此飛機起降過程也極易受各種危險因素影響。那麼，除了風切變之外，還有哪些危險因素會導致起落過程中發生險情呢？
陣風
通常情況下，民航飛機在降落時，地面的風向不會恰好與降落方向相同，而是存在一定的側風分量。為了在側風中使飛機保持平衡，民航飛機（尤其是大型客機）在著陸時會採取一定的側滑角，也就是機頭的方向和著陸的方向存在一個夾角，來平衡側風的影響。駕駛大型客機著陸非常困難，需要駕駛員有很高超的技術，其中一個原因就是著陸時側滑角很難手動精確控制。
如果在降落時的側風較大，甚至超過允許降落的側風風速限制時，這不僅對飛行員的技術是一個重大考驗，還有可能會產生危險。因此，地面風速和風向是機場最重要的實時觀測項目之一。
下擊暴流?
下擊暴流常見於雷暴天氣，由雷暴雲的運動和消散而產生。下擊暴流經常產生於低空區域，因此會嚴重影響飛機的起降。在飛機通過下擊暴流區時，首先會遇到強烈的逆風，此時飛機升力增大，從而快速爬升。但隨後風向會急劇改變為強順風，這是極其危險的，因為它會導致飛機升力驟減，從而導致飛機的劇烈顛簸甚至觸地墜毀。可以看出，下擊暴流與風切變較為相似，本質都是飛機在低空時遭遇的劇烈風向改變。目前，民航機場主要採用多普勒雷達來監測雷暴天氣，從而可以提前告知飛行員機場低空附近的氣象情況。
下擊暴流示意圖
低能見度天氣
飛機抵達機場低空區域時，飛行員需要手動調整對準機場跑道。儘管有助航設備的協助，大霧、雷雨等天氣還是會嚴重阻礙飛行員視野，從而對起降過程的安全造成很大威脅。因此，低能見度天氣是導致機場航班延誤的主要原因。目前，民航機場對惡劣天氣和能見度都規定了最低標準，從而防患於未然。例如，台灣高雄國際機場規定，降落時最低能見度為750公尺。
20多年前，震驚全國的南航CZ3456事故，就是因為飛機遭遇惡劣天氣，能見度過低，導致著陸失敗，重著陸時，由於機組成員未能做出準確判斷，人為操作失誤並受到惡劣的天氣影響，飛機以俯衝姿態觸地，隨即解體爆炸，機上成員死亡比例近一半。該起事故震動了整個中國民航界，直到現在網上還在流傳長達12分鐘，記錄飛機解體之前機組成員對話的的黑匣子音頻。
值得慶幸的是，當年的CZ3456事故發生之後，南方航空公司乃至整個中國民航界都進行了大規模的反思和整頓。在今年的兩起事故中，雖然具體事故原因尚不明確，但機組的職業素養和責任心都令人稱道。
飛機起落架
作者| 李昌浩 畢業於北京航空航天大學工程力學專業，目前在美國賓夕法尼亞州立大學工程科學與力學系攻讀博士學位
文章由騰訊科普「科普中國頭條創作與推送項目」團隊推出
轉載請註明來自「科普中國」
