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據(jù)韓媒news 1報道,當(dāng)?shù)貢r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(fā)時風(fēng)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(yè)租借,載水量為兩千五百升。當(dāng)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(dāng)前春季森林草原防火正當(dāng)時,各地進入山火多發(fā)期,直升機參與山區(qū)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(fù)雜,山區(qū)飛行需謹慎。以下兩起事故更充分說明山區(qū)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(zhí)行向山頂運送石料的任務(wù)時,所載石柱雖然已捆綁并按平衡要求位置裝入機艙內(nèi),但未完全固定,當(dāng)逆風(fēng)飛行接近山頂降落點時,遇到背風(fēng)坡所產(chǎn)生的較強烈下降氣流,直升機進入下降狀態(tài)并造成石料前移,重心隨之前移,在被迫轉(zhuǎn)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(zhí)行航空拍攝任務(wù),拍攝對象位于一座小山丘的頂上,現(xiàn)場三個方向均有山口,易形成一定狹管效應(yīng),造成區(qū)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(zhuǎn)彎角速度大,半徑小,當(dāng)機頭轉(zhuǎn)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(dǎo)致掉高度,進入渦環(huán)狀態(tài),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(dāng)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(fēng)坡一側(cè)形成上升氣流,在背風(fēng)坡一側(cè)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(xiàn)在山坡上距山頂500到1000米的地方,根據(jù)有關(guān)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(fēng)坡的上升氣流在距山體相當(dāng)遠的地方就可能出現(xiàn),距離和山體的形態(tài)有關(guān),山體越高越陡,距離就越遠。
迎風(fēng)坡上,湍流很少,上升氣流有利于飛行,而背風(fēng)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(zhuǎn)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(fēng)速的增加而變得更陡,并向迎風(fēng)坡方向移動。沿著山谷飛行時,最好是靠近迎風(fēng)坡,利用向上的氣流,盡量避免背風(fēng)坡飛行。
熱力作用也可以造成山區(qū)氣流的升降,由于山地地表一般起伏不定,各區(qū)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(cè)氣流呈上升,在靠近過山谷中心一側(cè)氣流呈下降。
到了夜間,靠近山頂、山坡一側(cè)的空氣降溫要比靠近山谷中心一側(cè)的空氣降溫快。因此會形成和白天截然相反的情況,出現(xiàn)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(chǎn)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(fēng)坡渦旋因為山體的阻擋一般不會移動,背風(fēng)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(fēng)坡上空出現(xiàn)湍流,這是因為氣流過山時山頂風(fēng)速大,背風(fēng)坡風(fēng)速小,在垂直方向上存在風(fēng)切變造成的。因此一般背風(fēng)坡湍流較強,且伸展高度較高。所以要警惕背風(fēng)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(fēng)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(tài)以及氣層的穩(wěn)定程度等有關(guān),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(wěn)定,湍流的強度就越強,范圍也越大,伸展高度也就會越高。
當(dāng)氣流方向與山脈走向垂直的時候,山谷中迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡上的湍流如圖所示與前述情況相類似,背風(fēng)坡一側(cè)湍流比迎風(fēng)坡一側(cè)要強,因此這時在山谷中飛行的話應(yīng)該避開背風(fēng)坡而靠近迎風(fēng)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(dāng)從峽谷吹來的氣流進入開闊山谷或進入平原時,由于兩側(cè)氣流散開,速度會驟減,中心氣流速度和兩側(cè)氣流速度存在較大差距,形成風(fēng)切變,會在谷口兩側(cè)形成繞垂直軸向的強大的渦旋。所以當(dāng)沿山谷順風(fēng)飛行時應(yīng)當(dāng)盡力避免靠近谷底和山坡,特別是出谷口時不要過早的轉(zhuǎn)彎,否則一旦誤入兩側(cè)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(wěn)定時更可達4000到5000米。山區(qū)的熱力亂流呈現(xiàn)出早晚弱,午后強的日變化特征,且各區(qū)域湍流出現(xiàn)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(xiàn)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(fēng)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(wěn)定,上層氣層穩(wěn)定。
在山脊背風(fēng)一側(cè)的上空氣流會形成一定的波動,稱為山地背風(fēng)波。
山地背風(fēng)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(nèi)急劇掉地高度,繼而又上升高度,如此反復(fù),如果恰逢是夜間或在云中飛行,將十分危險。背風(fēng)波中的下降氣流還會使氣壓式高度表讀數(shù)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(fā)現(xiàn)高度在下降,容易造成危險。
一些其他山地地形
當(dāng)單山山脈山坡規(guī)則而平緩時,迎風(fēng)坡上升氣流和背風(fēng)坡下降氣流也會較為平緩,氣流通常比較規(guī)則,但特別是在背風(fēng)坡有時也會出現(xiàn)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(qū)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(fēng)坡氣流應(yīng)當(dāng)是上升的,但是在群山山脈,當(dāng)氣流流過的后一座山比前一座高度低時,后一座山的迎風(fēng)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(cè)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(fēng)一側(cè)出現(xiàn)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(qū)域。
其他建議
國際直升機安全團隊對直升機山區(qū)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(dāng)風(fēng)速超過25節(jié)時不要去;
6.在安全的高度飛行;
7.注意風(fēng)向和風(fēng)速;
8.監(jiān)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(fēng)切變和可采取的處置措施;
12.接受足夠的,適當(dāng)?shù)挠?xùn)練。