李峰

摘 要：雷雨季節(jié)來(lái)臨時(shí)，飛機(jī)在雨中如何實(shí)現(xiàn)安全著陸，是航空安全的重要保障。為此，文章對(duì)飛機(jī)著陸時(shí)，發(fā)生滑水現(xiàn)象的處理進(jìn)行重點(diǎn)研究，以期進(jìn)一步降低人為因素對(duì)航空安全造成的不利影響。文章以典型事例為研究對(duì)象，對(duì)其滑水原因、種類(lèi)進(jìn)行分析，同時(shí)研究了輪胎構(gòu)型與滑水之間的關(guān)系，以及滑水速度的計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，提出了避免滑水現(xiàn)象的具體對(duì)策。希望文章能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員的研究提供參考價(jià)值，進(jìn)而有效避免滑水現(xiàn)象發(fā)生，全面提高航空安全。

關(guān)鍵詞：人為因素；航空安全；飛機(jī)著陸

中圖分類(lèi)號(hào)：V328 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）36-0160-02

前言

事實(shí)證明，在飛機(jī)起飛與著陸的13分鐘內(nèi)，是安全事故發(fā)生率最高的時(shí)間短。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示。因大雨、暴雨等惡劣天氣條件造成的飛機(jī)安全事故，占總事故發(fā)生率的一半以上。影響航空安全的因素有很多，如風(fēng)切變、漫反射以及濕跑道、風(fēng)切變、著陸滑水等。由于常年處于國(guó)內(nèi)、日、韓等飛行線(xiàn)的機(jī)長(zhǎng)們，經(jīng)常會(huì)遇到在積水跑道上著陸的情況。鑒于此，為了更加深入掌握飛機(jī)輪胎與積水跑道的特性，為該航線(xiàn)的飛行人員提供有效的安全保證，本文主要針對(duì)輪胎滑水現(xiàn)象進(jìn)行分析。

1 實(shí)例分析

1993年，一架德國(guó)飛機(jī)A320-200在著陸時(shí)，滑出跑道起火損毀。事故原因在于，當(dāng)時(shí)的天氣條件比較差，且地面控制中心向機(jī)組報(bào)告了錯(cuò)誤風(fēng)向，實(shí)際的地面風(fēng)是順風(fēng)，而地面報(bào)告卻是頂風(fēng)，而且實(shí)際的順風(fēng)分量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于限制標(biāo)準(zhǔn)。所以，機(jī)組在考慮到風(fēng)向改變的情況下，修正了參考速度，故飛機(jī)最終的接地速度為170Kt。在高速、順風(fēng)、大雨等因素的綜合作用下，延長(zhǎng)了飛機(jī)接地起落架由RH至LH的時(shí)間，進(jìn)而影響了擾流板與反推的正常工作，最終導(dǎo)致飛機(jī)滑出跑道外并起火損毀。導(dǎo)致這一慘劇發(fā)生的主要原因，即跑道上的積水，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為著陸滑水。發(fā)生滑水現(xiàn)象的主要原因在于，飛機(jī)輪胎與跑道地面之間存在一層水膜，這層水膜將輪胎與地面分離，使得幾十噸甚至過(guò)百?lài)嵉娘w機(jī)“漂浮”在跑道上?；F(xiàn)象對(duì)飛機(jī)的飛行性能具有重大影響，尤其是在飛機(jī)著陸飛行時(shí)，處理不當(dāng)極易發(fā)生偏離跑道甚至完全脫離跑道等嚴(yán)重事故。

2 導(dǎo)致滑水現(xiàn)象的原因分析以及分類(lèi)

2.1 滑水現(xiàn)象原因分析

飛機(jī)在地面飛行過(guò)程中，輪胎是其與地面之間的唯一接觸點(diǎn)。在惡劣的雨雪天氣下，由于跑道排水能力有限，許多積水無(wú)法及時(shí)排出，導(dǎo)致跑道存在積水。而當(dāng)飛機(jī)輪胎與存在積水的跑道接觸時(shí)，輪胎與地面接觸的表面會(huì)產(chǎn)生一定的流體動(dòng)壓力。飛機(jī)在積水跑道上高速運(yùn)行的過(guò)程中，輪胎的高速運(yùn)動(dòng)會(huì)降低其表面的排水功能，加之水的浮力的作用，發(fā)生輪胎“浮”水面之上的現(xiàn)象，這便是常見(jiàn)的水膜現(xiàn)象。輪胎與跑道道面之間的流體動(dòng)壓力，與飛機(jī)地面運(yùn)行速度是呈正比關(guān)系的。而當(dāng)飛機(jī)重量與流體動(dòng)壓力相同時(shí)，水膜便會(huì)阻隔開(kāi)飛機(jī)輪胎的地面接觸，這便形成了滑水現(xiàn)象[1]。發(fā)生滑水現(xiàn)象時(shí)，水壓為輪胎速度的2倍，且和流體密度之間存在一定的比例關(guān)系。水膜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)最低的水的深度，受到輪速、輪胎磨損情況以及道面光滑程度的影響，通常在2.5MM至10.0MM之間。

除此之外，滑水現(xiàn)象的產(chǎn)生不僅與飛機(jī)的地面飛行速度有關(guān)，同時(shí)也與輪胎速度具有之間關(guān)系。一般情況下，飛機(jī)地速越大，滑水現(xiàn)象越嚴(yán)重，且輪胎速度越大，滑水時(shí)間越長(zhǎng)。發(fā)生滑水現(xiàn)象時(shí)，若飛行員采取加大剎車(chē)壓力的手段對(duì)飛機(jī)進(jìn)行減速控制，則會(huì)持續(xù)降低輪胎的轉(zhuǎn)速，然而飛機(jī)自身的防滯系統(tǒng)，又會(huì)降低剎車(chē)壓力，此時(shí)便形成了一種相互矛盾的處理方式，延長(zhǎng)了滑水時(shí)間，甚至導(dǎo)致更嚴(yán)重的危害。需要注意的是，當(dāng)飛機(jī)發(fā)生滑水現(xiàn)象時(shí)，其滑跑的速度與方向均會(huì)失控，呈現(xiàn)出一種順風(fēng)漂流的狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)在積水跑道上著陸時(shí)，發(fā)生偏離跑道或者完全沖出跑道的安全事故。

2.2 滑水分類(lèi)

飛機(jī)滑水現(xiàn)象主要包括三類(lèi)：（1）動(dòng)力滑水。其主要發(fā)生與積水、積雪厚度大于等于十分之一英寸的跑道之上，會(huì)導(dǎo)致輪胎后形成楔形水道，進(jìn)而致使飛機(jī)偏離跑道。跑道排水性能差，雨天條件下容易發(fā)生動(dòng)力滑水。（2）粘性滑水。粘性滑水是目前最常見(jiàn)的一種滑水烈性。一般情況下，粘性滑水的水層均比較薄，故在不可能發(fā)生滑水的速度下，也有可能發(fā)生滑水。粘性滑水會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)短時(shí)間內(nèi)失去控制，進(jìn)而發(fā)生輪胎側(cè)滑，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)減速異常。（3）可逆橡膠滑水。這種滑水現(xiàn)象的發(fā)生條件比較復(fù)雜，跑道必須濕滑且輪胎正處在打滑狀態(tài)。可逆橡膠滑水會(huì)在輪胎上留下明顯的印記，且跑道上也存在蒸汽壓力印記，是唯一會(huì)在跑道上留下印記的一種滑水類(lèi)型。

3 輪胎構(gòu)型與滑水之間的關(guān)系

以空客330的飛機(jī)輪胎為例，該輪胎具有四條環(huán)形的胎溝，詳見(jiàn)圖1。粗略的看，這種飛機(jī)輪胎與原有的“光頭胎”的區(qū)別在于其多了四條環(huán)形胎溝而已，但若仔細(xì)觀(guān)察，這種輪胎在胎肩的部位，增加了一圈較細(xì)的橫向的短胎紋?？v向的環(huán)形胎溝有效減少了輪胎與地面之間的接觸面積，故輪胎摩擦力降低。這種輪胎的優(yōu)點(diǎn)在于，其擁有較小的滾動(dòng)阻力[2]。所以，在比較干燥的跑道道面上具有良好的抓地能力，對(duì)飛機(jī)行駛過(guò)程中，排出跑道上的薄積冰以及輪胎接地時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣比較有利。但是，這種輪胎也存在明顯缺點(diǎn)，盡管其具有四條縱向的環(huán)形胎溝，但缺少橫向與斜向的起到導(dǎo)流作用的胎溝。因此，若跑道的積水比較深，這種輪胎非常容易發(fā)生漂浮現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)失去控制。

4 滑水速度的計(jì)算分析

若飛機(jī)在接地過(guò)程中，機(jī)輪速度不夠，則其滑水速度約為輪胎一平方英尺壓力的7.7倍左右；而若飛機(jī)在高速飛行過(guò)程中突然中斷飛行，或者突然著陸時(shí)，其滑水速度即約為輪胎一平方英尺壓力的9倍[3]。但是，現(xiàn)代輪胎因外形設(shè)計(jì)的變化，導(dǎo)致這一系數(shù)更加接近6、7。據(jù)有關(guān)資料顯示，發(fā)生事故的330-200的胎壓是205-225psi，代入上述公式進(jìn)行計(jì)算可得，該飛機(jī)的滑水速度達(dá)到了130-135Kt，恰好滿(mǎn)足QAR記錄的速度區(qū)域。所以，該機(jī)發(fā)生了滑水現(xiàn)象，如圖2所示。endprint

圖2 QAR記錄的速度區(qū)域

5 避免滑水現(xiàn)象的對(duì)策

5.1 提高相關(guān)技術(shù)應(yīng)用水平

在飛機(jī)起飛與著陸的過(guò)程中，加強(qiáng)安全防范，最大程度上降低飛機(jī)偏離或沖出跑道事故的發(fā)生率。為此，一方面，需要對(duì)輪胎的設(shè)計(jì)、跑道開(kāi)槽技術(shù)的應(yīng)用以及剎車(chē)力測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用等進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)[4]。其中，剎車(chē)力測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，主要是指飛機(jī)制造廠(chǎng)家對(duì)飛機(jī)防滑系統(tǒng)與剎車(chē)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。上述技術(shù)的優(yōu)化以及新型科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效防止飛機(jī)在起飛與著陸過(guò)程中發(fā)生安全事故。另一方面，提高機(jī)組安全意識(shí)，減少因機(jī)組不良行為而導(dǎo)致的飛機(jī)起飛著陸事故。民航管理于安全會(huì)議以及技術(shù)講評(píng)時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：要做手冊(cè)飛行員，即要求機(jī)組人員行為必須符合運(yùn)行手冊(cè)要求。

5.2 提高滑水現(xiàn)象的處理技巧

機(jī)組訓(xùn)練手冊(cè)中，對(duì)拉平與接地技巧進(jìn)行了如下概述。拉平時(shí)，最佳的俯仰增量是2.3°。而在空客訓(xùn)練手冊(cè)中規(guī)定，惡劣天氣情況下，必須實(shí)現(xiàn)扎實(shí)接地[5]。且一旦住起落架在地，則必須選擇最大反推。扎實(shí)接地指的是在積水跑道上落地時(shí)，為避免發(fā)生滑水現(xiàn)象而實(shí)行的一種技術(shù)，即飛機(jī)落地時(shí)，輪胎盡快與地面實(shí)現(xiàn)直接接觸，同時(shí)保證減速板與剎車(chē)迅速進(jìn)入工作狀態(tài)，以免水膜導(dǎo)致剎車(chē)無(wú)效，進(jìn)而使飛機(jī)偏離或者沖出跑道。

此外，飛機(jī)在存在積水的跑道上著陸時(shí)，還要將減速板與反推的作用充分發(fā)揮出來(lái)。減速板具有輔助有效剎車(chē)的作用，大約能夠消耗飛機(jī)能量的一半左右。而反推在飛機(jī)高速運(yùn)行過(guò)程中具有比較明顯的作用，空客也提出在必要時(shí)可以反復(fù)使用反推，直到飛機(jī)安全著陸[6]。但是，矯枉要適度，以免飛機(jī)落地過(guò)重，被旅客投訴。同時(shí)，訓(xùn)練手冊(cè)中同樣規(guī)定，飛機(jī)落地之后，需要立刻將前輪放在跑道之上，且不可以推桿或者帶著桿不放，以免影響后續(xù)減速過(guò)程。并且，空客強(qiáng)調(diào)，當(dāng)機(jī)長(zhǎng)確認(rèn)飛機(jī)減速存在異常時(shí)，可以利用反推，保證飛機(jī)全停。

5.3 重點(diǎn)考慮飛機(jī)著陸的滑跑距離

合理的滑跑距離是實(shí)現(xiàn)飛機(jī)安全著陸的重要保障。典型的著陸距離系數(shù)與跑道條件比較，詳見(jiàn)圖3。由圖可知，典型的濕跑道的滑跑距離大約是典型干跑道的2倍。并且，考慮到飛機(jī)裕度，一般會(huì)將圖中距離乘以1.15，且若條件允許，則會(huì)申請(qǐng)長(zhǎng)度最長(zhǎng)、剎車(chē)效果最好的跑道[7]。與此同時(shí)，在考慮惡劣天氣條件、飛機(jī)重量等情況下，需要事先選擇好著陸跑道以及跑道的道面情，做好準(zhǔn)備。此外，為了提高更好的入口條件，需要盡快完成著陸構(gòu)型，對(duì)著陸條件進(jìn)行綜合分析，保證飛機(jī)著陸的扎實(shí)穩(wěn)定。

圖3 典型著陸距離系數(shù)與跑道條件比較

6 結(jié)束語(yǔ)

航空安全直接關(guān)系著人們的生命安全，是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。而滑水現(xiàn)象是比較常見(jiàn)的一種航空安全影響因素，會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)著陸時(shí)偏離跑道甚至完全滑出跑道，是目前最為常見(jiàn)的一種航空安全事故。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文以實(shí)際案例為例，對(duì)滑水現(xiàn)象的發(fā)生原因以及分裂進(jìn)行了概述，同時(shí)對(duì)輪胎構(gòu)型與滑水之間的關(guān)系，以及滑水速度的計(jì)算進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，提出了避免發(fā)水滑水現(xiàn)象的對(duì)策：提高相關(guān)技術(shù)應(yīng)用水平、提高滑水現(xiàn)象的處理技巧以及重點(diǎn)考慮飛機(jī)著陸的滑跑距離，以期進(jìn)一步提高國(guó)內(nèi)與日韓航線(xiàn)的航空安全，為機(jī)組人員與乘客的生命安全提供有效保障。為其安全著陸增加多一份信息，使其可以準(zhǔn)確無(wú)誤、信心百倍的完成航行工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊林，周萬(wàn)書(shū)，李毅，等.飛行員應(yīng)激反應(yīng)對(duì)航空護(hù)林飛行安全的影響及對(duì)策[J].森林防火，2017（02）：45-49.

[2]侯熙桐.新形勢(shì)下航空安全管理面臨的風(fēng)險(xiǎn)及防范策略[J].科技視界，2016（18）：141.

[3]孫運(yùn)梁，石少敏.比較視野下懲治航空安全犯罪的立法完善[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015，28（05）：24-30.

[4]王彥.民用航空器人為差錯(cuò)影響因素及航空安全維護(hù)策略思考[J].科技與創(chuàng)新，2015（17）：32.

[5]晏碧華，姬鳴，趙小軍，等.根植于航空安全文化的內(nèi)隱安全態(tài)度的預(yù)測(cè)效應(yīng)[J].心理學(xué)報(bào)，2015，47（01）：119-128.

[6]孫運(yùn)梁，石少敏.比較視野下懲治航空安全犯罪的立法完善[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015，28（05）：24-30.

[7]劉俊杰，李華明，梁文娟，等.基于內(nèi)容分析法的航空安全自愿報(bào)告信息分析[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，22（04）：90-96.endprint