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1、北京航空航天大学毕业设计(论文)单位代码：学号3816525分类号：毕业设计(论文)低空风切变对飞行安全的影响院（系）名称飞行学院专业名称飞行技术学生姓名指导教师2013年12月低空风切变对飞行安全的影响 北京航空航天大学北京航空航天大学本科生毕业设计（论文）任务书、毕业设计（论文）题目低空风切变对飞行安全的影响、毕业设计（论文）使用的原始资料及设计技术要求：1民航飞行安全和事故方面的资料2需要结合飞行训练总结认识和体会、毕业设计（论文）工作内容：1详细分析国内外与风切变有关的飞行事故2起；2从飞行气象学的角度介绍风切变理论；3讨论低空风切变对飞行安全的影响和危害；4论述起飞、降落等飞行阶段对
2、低空风切变的对策；5介绍飞行训练经历，总结对飞行安全的认识和体会；6翻译与论文内容相关的英文文献2万字符。、主要参考资料：1世界航空安全与事故分析（第一集至第五集），民航出版社2成柳编著，环球大空难，中国民航出版社，19993徐柏龄编著，前车之鉴新中国民航飞行安全回顾与思考，中国民航出版社，2002 飞行学院 飞行技术 专业 15 班学生 罗迪 毕业设计（论文）时间： 自 2013 年 11 月 19 日至 2013 年 12 月 23日答辩时间： 2014 年 1 月 3 日 指导教师： 兼职教师或答疑教师（并指出所负责的部分） 教研室主任 附注：任务书应该附在已完成的毕业设计（论文）首页本
3、人声明我声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。作者签字：时间：2013年12月北京航空航天大学毕业设计(论文)第III页低空风切变对飞行安全的影响 摘要随着科技的不断发展，航空事业也得到了迅猛的发展，所以人们对飞行安全也有了进一步的认识。而现阶段影响飞行安全的重要原因之一就是低空风切变。本文主要概述了低空风切变的危险性，给出了低空风切变的定义，分析了风切变对航空器飞行影响的原理与原因，说明了在顺风切变、逆风切变和垂直风切变等各种低空风切变对飞机起飞与着陆阶段的影响，根据低空风切变的基本知识阐述了产生低空风切变的天气条件，并总结
4、了产生风切变的雷暴、逆温层、锋面、地形等原因。最后给出了对低空风切变的预防以及应对措施。关键词:低空风切变，起飞，着陆，飞行安全，预防，措施 The influence of low-level wind shear on flight safetyAuthor:Luo Di Tutor:Bai Guangchen AbstractWith the continuous development of science and technology, aviation industry also obtained the swift and violent development, so peop
5、le also have further to flight safety. And low altitude wind shear is one of the important reasons at this stage will affect flight safety . This paper mainly summarizes the risk of low-level wind shear, presents the definition of the low-level wind shear and the analysis of the influence of the win
6、d shear on the aircraft flight principle and reason, explains in tail wind shear, head wind shear and vertical wind shear and so on all sorts of low-level wind shear influence on aircraft take-off and landing stage, according to the basic knowledge of low-level wind shear elaborated the low-level wi
7、nd shear of weather conditions, and sums up the points of the thunderstorms, inversion layer, frontal, terrain and other reasons. Finally gives the prevention and countermeasures of low-level wind shear.Keywords: Low-level wind shear, take-off and landing, the flight safety, prevention， and measures
8、 目录1绪论11.1论文的研究背景及目的11.2国内外研究状况11.3课题研究方法21.4论文构成及研究内容22国内外重大风切变事故分析42.1武汉航空公司特大飞行事故42.2达美航空191在1985年事故82.3事故分析93低空风切变的介绍103.1低空风切变的定义103.2产生低空风切变的天气条件124低空风切变对起飞着陆的影响154.1低空风切变对起飞的影响154.2低空风切变对着陆的影响154.3起飞着陆风切变的分析165对低空风切变的预防和措施185.1低空风切变的预防185.2低空风切变的措施206个人体会24结论27致谢28参考文献29北京航空航天大学毕业设计(论文)第30页1绪
9、论1.1论文的研究背景及目的随着航空事业的发展，大型运输机的不断增多，起飞和着陆时发生的事故也有所增加。人们对这些事故分析后确认：低空风切变是这些失事飞机的主要原因。强的低空风切变对低空飞行安全有很大影响。尤其当飞机起降时，飞机速度小、高度低，风向风速的突变对低空飞行安全影响更大。容易造成严重事故。由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点，从而带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难，是一个不易解决的航空气象难题。因此，目前对付风切变得最好办法就是避开它。因为某些强风切变是现有飞机的性能所不能抗拒的。进行针对风切变的飞行员培训和飞行操作程序设置，在机场安装风切变探测和报警系统，以
10、及机载风切变探测、告警、回避系统，都是目前减轻和避免风切变危害的主要途径。国际航空界公认风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素。据统计，航空事故死亡人数中的40%为风切变所造成，与风切变有关的飞行事故都发生在 300m以下的起飞和着陆阶段，尤以着陆阶段为甚，占78%。风切变是指空间两点之间风的矢量差，即在同一高度或不同高度短距离内风向和（或）风速的变化。低空风切变常指高度600m以下风向风速突然变化的现象。航空气象上根据风场的结构，把风切变分为水平风的垂直切变、水平风的水平切变和垂直气流切变等三种类型。根据飞机相对于风矢量间的不同情况，又可把风切变分为顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直气
11、流切变等四种形式。可见，我们在飞行中会遇到各种类型，各种程度的风切变，是否准确地判断并做出正确的处置将直接关系到我们的飞行安全。1.2国内外研究状况我国实施改革开放政策以来，民航事业得到突飞猛进的发展，1980年我国航空运输总周转量仅为世界排名第35位，到1998年就跃升到第10位，运送旅客5 600多万(未计我国香港运量)。据不完全统计，在国际定期和非定期航班飞行以及一些任务飞行中，发生了多起与低空风切变有关的事故。通过对这么多起飞行事故的分析，可以发现低空风切变飞行事故有如下特点：1.风切变飞行事故都发生在飞行高度低于300m的起飞和着陆飞行阶段，其中尤以着陆为最多。在这些事故中，着陆发生
12、事故约占78%；起飞发生事故约占22%。2.现代中、大型喷气运输机的风切变飞行事故比重较大。从这些事故中看，DC-8和波音707、波音727等喷气运输机占了绝大多数。3.风切变飞行事故与雷暴天气条件关系密切。事故中有一半以上与雷暴天气条件下的强风切变有关。4.风切变飞行事故的出现时间和季度无一定的规律。通过了这些年国内外专家的研究，详细总结了国内外低空风切变的地基探测手段和探测原理,主要包括:(1)低空风切变预警系统(LLWAS)。它通过布设在一定区域内的风传感器网络来探测该区域内的水平风场,并采用不同的算法来探测不同类型的风切变。(2)机场多普勒天气雷达(TDWR)。它通过测量云雨粒子目标的
13、回波信号与发射信号频率之间的多普勒频移,来反演探测区域的水平风场信息。它采用全自动的数据处理、天气检测和警报系统,文中主要介绍了下击暴流和阵风锋的自动检测预警算法。(3)天气系统处理(WSP)技术。它是基于机场监视雷达(ASR)的TDWR的替代技术,主要目的是为了降低成本,应用在中小型机场。ASR通过检测同时接收到的高低不同的两个回波信号的多普勒速度功率谱的差异,来重构探测区域的低空风场信息。它探测下击暴流和阵风锋的基本原理与TDWR相同。(4)风廓线雷达。通过测量雷达上方大气湍涡的回波信号的多普勒频移,来反演获得雷达上空的水平风向风速。目前应用较少,主要通过和地面探测网结合等的方法来进行探测
14、。(5)激光雷达风切变预警系统(LIWAS)。激光雷达通过测量大气气溶胶粒子的后向散射信号与发射信号之间的多普勒频移,来反演探测区域的风场信息。它通过特定的下滑道扫描方式得到下滑道上的风廓线,根据特定的算法从中提取风切变信息,并发出警报。1.3课题研究方法本文希望基于国内外飞风切变的研究，了解风切变的正确定义以及易于产生风切变的天气。再根据国内国外因为风切变造成的飞行事故和自己的实际飞行经历阐述风切变对飞行安全的影响。通过查资料学习并分析现代飞机如何躲避风切变以及遇到风切变的正确处理方法。1.4论文构成及研究内容本研究通过大量查阅资料了解风切变的真实含义，分析国内外事故得出风切变形成的原因。本文基于国内外经典的低空风切变的案例使人们意识到了风切变尤其是低空风切变的危害。知道了风切变的突然以及危险性，看达美航空事例，机长已经认识到遇到了风切变却还是造成了惨剧的发生足可以说明低空风切变的可怕。接下来的第三章总结了一下人们自从认识到风切变之后对低空风切变的研究、定义，根据方向和强度给风切变进行了划分。不同方向的风切变有着不同的强度划分；并研究出了可以产生风切变的天气条件。分为了雷暴、低空逆温层、锋面以及地形原因。并指出了雷暴造成的风切变是最危险地。再下来的第四章主要总结并说明了在对风切变研究之后对起飞和着陆所造成的不
