尾流对飞行的影响论文

尾流对飞行的影响

院 系 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师

摘 要

本片论文有关于飞机尾流，主要研究并探讨的内容如下： 1.什么是飞机尾流，尾流的形成与消散 2.飞机尾流的安全问题及其控制 3.尾流对飞行影响的研究

4.飞机翼尖尾涡对后面飞机安全影响及安全措施

Ps：飞机尾流影响后续飞机起降安全，其危害性众所周知的，以往的机场航班密度小，该问题可以依靠限定最小距离来解决，通常天气状况下，尾流作为一种流动现象是看不见的，当大气中具备气流适中条件时，尾流的气势及危险性就显而易见了，特别是翼尖涡对飞行的影响最大

Abstract

This dissertation is talking about the wake turbulence , the abstract is below: 1.What is wake turbulence, how does it formed ,and how to disappear 2.Safety problem about the wake turbulence and how to control it 3.The factors of wake turbulence affect flying safety

4.The wing tips vortex affect the aircrafts behind it ,and how to deal with it.

Ps :as a wing produce lift, the higher static pressure area beneath the wing forces a flow around the wingtip to the lower pressure area above .the greater the pressure differential (high AOA),the greater is this flow around the wingtips.

At the high angles of attack necessary to produce the required lift at low speeds, very large and strong trailing vortices are formed.as the aeroplane is moving through the air , the wingtip vortices trail behind. low aspect ratio wings tend to produce stronger wingtip vortices than long ,tapered wings ,but the greatest influence is the weight in relation to the size of the wing and the weight in relation to the span of the wing.

Angle of attack is greatest when an aeroplane is heavy ,is flying slowly ,and the flaps are retracted.as a large and heavy aeroplane is rotated for take-off or flared for landing ,the AOA is particularly high .the wingtip vortices can be strong enough to upset a following aeroplane ,by inducing a very strong rolling moment or a direct downdraft .this effect is known as WAKE TURBULENCE.

目 录

1 关于尾流介绍 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1 什么是尾流 ............................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1.1 尾流的影响因素 ............................................................................ 错误！未定义书签。 1.1.2 尾流的危害 ...................................................................................................................... 1 1.2 尾流的特性 ................................................................................................................................. 1

1.2.1 尾流的形状和影响范围 .................................................................................................. 1 1.2.2 尾流的衰减和消散 .......................................................................................................... 1 1.2.3 风和地面对尾流的影响 .................................................................................................. 2

2 尾流对飞行的影响 ................................................................................................................................ 4

2.1尾流的形成并导致影响飞行安全 .............................................................................................. 4 2.2 进入前机尾流的处置程序 ......................................................................................................... 4 2.3怎样有效的避开尾流 .................................................................................................................. 4

2.3.1 起飞过程中怎样避开尾流 .............................................................................................. 4 2.3.2 空中飞行中怎样避开尾流 .............................................................................................. 4 2.3.3 进近着陆中怎样避开尾流 .............................................................................................. 4 2..4 简单叙述航空交通法规的尾流间隔标准 ................................................................................ 4 3 大飞机尾流安全问题及其控制 ............................................................................................................ 6

3.1 飞机的杀手 ................................................................................................................................. 6

3.1.1 一起由于尾流造成灾难的真实事例 .............................................................................. 6 3.2飞机翼尖尾涡对后面飞机飞行安全影响及安全措施 .............................................................. 7

3.2.1 形成机理，强度和等级 .................................................................................................. 7 3.2.2尾涡在接近地面时的变化情况 ....................................................................................... 7 3.2.3 前机尾流对后面飞机的影响 .......................................................................................... 7

4.结合自身，为了确保飞行安全，身为民航飞行员对尾流应有的认识.............................. 8

绪论

随着民航业的不断飞速发展，国内民航航班量逐年增长，而航空公司的稳定发展将建立于飞行安全之上，如何保证飞行安全将是一个重点问题。根据调查统计在飞行中有80％的事故发生于飞机的起飞和着陆阶段，而发生在着陆进近阶段的事故数量又远远大于发生在起飞阶段的事故数量。其中多数影响到的因素天气占有不少因素，这里主要探讨的是有关于尾流对飞行安全的影响。

本文通过国内外一系列关于飞行基础知识的学习以及实际飞行，完成了对飞机进近系统的研究与分析课题的研究。

本文分为三个章节，分别对飞机起飞，着陆，进近时来分析，作为飞行员，熟悉飞机的性能为主，同样的要对影响飞行安全因素的其他因素要同样了解，怎么样预知问题，克服问题以及解决问题。通过本课题的研究，希望有助于提高本人以及其他飞行人员对尾流的认识，保证安全飞行，为民航事业的发展做出自己的贡献。

1关于尾流

1.1什么是尾流： 尾流是指在飞行时，由于翼尖处上下表面的空气动力压力差，产生一对绕着翼尖的闭合涡旋，通常尾涡在飞机起飞前轮抬起时产生，在着陆时前轮接地即结束。

1.1.1尾流的影响因素：

尾流的强度由产生尾涡的飞机重量、飞行速度和机翼形状所决定，其中最主要的是飞机的重量。尾涡强度随飞机重量、载荷因数的增加和飞行速度的减小而增大，曾测得最大的湍流切线速度达67米／秒。 当重型飞机在光洁构型下低速飞行时，将会产生最强的尾流。

1.1.2尾流的危害：

当后机进入前机的尾流区时，会出现飞机抖动、下沉、改变飞行状态、发动机停车甚至翻转等现象。小型飞机尾随大型飞机起飞或着陆时，若进入前机尾流中，处置不当还会发生事故。

后机应该在不低于前机的飞行高度上飞行，方可免受尾涡的危害。

后机从后方进入前机的一个尾涡中心时，一个机翼遇到上升气流，另一个机翼遇到下降气流，飞机会因承受很大的滚转力矩而急剧滚转。滚转速率主要取决于后机翼展的长度，翼展短的小型飞机滚转速率大。如果滚转力矩超过飞机的控制能力，飞机就会失控翻转。 1.2尾流的特性：

尾流由滑流、紊流和尾涡三部分组成。

尾流在飞机后面一个狭长的尾流区里形成极强的湍流。尾涡流场的宽度约为两个翼展，厚度约为一个翼展。

尾流的强度由产生尾涡的飞机重量、飞行速度和机翼形状所决定，其中最主要的是飞机的重量。尾涡强度随飞机重量、载荷因数的增加和飞行速度的减小而增大，曾测得最大的湍流切线速度达67米/秒。

当重型飞机在光洁构型下低速飞行时，将会产生最强的尾流。

1.2.1尾流的形状和影响范围：

尾流是向外和向下扩散运动的。在空中，尾流大约以120－150米／分钟的速率下降（最大可达240－270米／分钟），在飞行高度以下约250米处趋于水平，不再下降。当存在侧风的时候，尾流将向下风方向移动。当存在顶风时，将在飞机的后方延长尾流区。当存在顺风时，尾流将增加向外扩散的速度。所以，通常情况下肉眼是很难看到尾流了，毕竟那是空气产生的旋涡，除非在实验室中用烟雾才能看到，而那些后面一长条的是燃料燃烧后放出的尾气。

1.2.2尾涡的衰减和消散

外缘速度很大的尾涡带动尾涡周围的具有粘性的空气一道旋转，能量不断消耗而逐渐衰减以致最终消散。在相同的大气条件下尾涡越强衰减消散越慢，反之则快。周围空气的紊流强度和气温高低会影响尾涡与周围空气的能量交换，促使或者延缓尾涡消散，地面摩擦以及风速都影响尾涡流的寿命。一般重型，大型机的尾涡消散比小型飞机的尾涡消散要慢

国外对B747飞机的尾流在1500M高度上的消散情况进行拍摄研究表明：飞机越过头顶10秒钟，两条尾涡看的很清楚;90--100秒后，尾涡开始扩散；130秒后，尾涡完全消散。

1.2.3风和地面对尾流的影响 飞机接近地面时，尾涡的下移会受到地面的阻挡，两条尾涡大约到离地面半个翼展到一个翼展的高度，不再下降，而转为横向移动，并以下降速度相同的速度向外横移互相离开，这主要是因为尾涡受地面抑制的作用而产生的结果。有风时，尾涡会随风移动。在接近地面有侧风时，一般尾涡流随侧风加快向外移动，另一般涡流向外移动减慢，在一定侧风速下，一般尾涡可能停留原地不动

上图为一架B747飞机从起飞时尾流卷起的灰尘视流

尾涡的产生示意图

尾涡下降和变平

一架B747的尾流甚至可以影响一架B737或一架DC-9，还可以导致一架小型飞机失去操纵性能，也就是uncontrollable.

2 尾流对飞行的影响

根据航空交通管理技术标准：按尾流等级划分：A330属于重型机，A320属于中型机。如果中型机在重型机之后起飞离场或者进近着陆，同一航径穿越高度的雷达最小间隔是：10千米。所以，报告者遭遇前机尾流（3海里）是在理论可以解释之中的。

2.1因尾流的形成所导致的影响飞行安全：

遭遇尾流的危害不仅仅限于飞机状态的难以控制，还在于：由于后机的发动机前的空气流紊乱，容易导致EGT升高，喘振，甚至空中停车，所以，当遭遇前机尾流的时候，当事机组要引起足够的重视，和对结果的足够的心理准备。 2.2进入前机尾流的处置程序：

第一步：用所有可以使用的设备和操作控制飞机的状态；

第二步：尽快脱离尾流——向上风方向，小心操作飞机上升转弯；如果是在进近和最后着陆阶段，果断执行“失误进近/中止进近/着陆/复飞”程序； 第三步：脱离尾流后，例行检查操作面和发动机的性能和功能。

如果进入不明状态，执行“复杂状态改出”和“发动机失去推力”等处置程序。 2.3怎样有效的避开尾流：

2.3.1.在起飞时on take-off

当在一架刚刚起飞的大型飞机后面起飞，首相做到的应该就是延迟你的起飞点（take-off point），其次起飞之后（after airborn）你可以选择慢慢的turn away与前面大飞机的飞行轨迹，从而避开尾流。

2.3.2在空中飞行时 in flight

在空中飞行的阶段如果有尾流的话，最好应该选择，在大飞机飞行航迹垂直上方最小距离200ft的地方飞行或者在其航迹垂直下方的的1000ft的距离。而且最重要的一点是，在晴空万里没有风的时候，尾流是最为危险的，像上面之前提到过的，由于没有风的吹动，尾流的停滞时间会大大增长。

2.3.3进近着陆时 approach to land

在进近的下滑道上的距离应该选择在前面大飞机下滑飞行轨迹的上面，接地点也应该选择在前面大飞机接地点的前面的位置。

2.4简单叙述航空交通法规的尾流间隔标准：

为避免尾流影响,航空器之间应当规定配备尾流间隔最低标准。

A、尾流间隔最低标准根据机型种类而定，尾流规则中航空器机型种类按航空器最大允许起飞全重分为下列三类:

（一）重型机:最大允许起飞全重等于或大于136000千克的航空器； （二）中型机:最大允许起飞全重大于7000千克,小于136000千克的航空器； （三）轻型机:最大允许起飞全重等于或小于7000千克的航空器。

B、当前后起飞离场的航空器为重型机和中型机、重型机和轻型机、中型机和轻型机，且使用下述跑道时，前后航空器间非雷达间隔的尾流间隔时间不得少于2分钟：

（一） 同一跑道；

（二） 跑道中心线间隔小于760米的平行跑道；

（三） 交叉跑道，且后机将在同一高度或在前机之下不大于300米的高度穿越前机的飞行航迹；

（四） 跑道中心线间隔大于760米的平行跑道，且后机与前机同高度或在前机之下不大于30 0米的高度穿越前机的飞行航迹。

前款所述航空器使用同一跑道的一部分起飞或在跑道中心线间隔小于760米的平行跑道的中部起飞时，前后航空器间非雷达间隔的尾流间隔时间不得少于3分钟。

本条第一款所述航空器在进行训（熟）练飞行连续起飞时，除后方航空器驾驶员能保证在高于前方航空器航径的高度以上飞行外，其尾流间隔时间不得少于4分钟。

C、当前后进近着陆的航空器为重型机和中型机时，其非雷达间隔的尾流间隔时间不得少于2分钟。

当前后进近着陆的航空器分别为重型机和轻型机、中型机和轻型机时，其非雷达间隔的尾流间隔时间不得少于3分钟。

当前后进近着陆的航空器在起落航线上且处于同一高度或者后方航空器低于前方航空器时，若进行高度差小于300米的尾随飞行或航迹交叉飞行，则前后航空器的尾流间隔时间应当按照本条上述有关规定执行。

D、在正侧风风速大于3米／秒时，起飞和着陆航空器之间的尾流间隔时间不得少于1分30秒，但是仍应当遵守C条在起落航线上尾随飞行和交叉飞行的有关规定。

E、前后起飞离场或前后进近着陆的航空器，其雷达间隔的尾流间隔最低标准应当按照下列规定:

（一） 前机为重型机，后机为重型机时， 不少于8千米； （二） 前机为重型机，后机为中型机时，不少于10千米； （三） 前机为重型机，后机为轻型机时，不少于12千米； （四） 前机为中型机，后机为重型机时，不少于6千米； （五） 前机为中型机，后机为中型机时，不少于6千米； （六） 前机为中型机，后机为轻型机时，不少于10千米； （七） 前机为轻型机，后机为重型机时，不少于6千米； （八） 前机为轻型机，后机为中型机时，不少于6千米； （九） 前机为轻型机，后机为轻型机时，不少于6千米。 前款规定的尾流间隔距离适用于使用下述跑道：

（一）同一跑道，一架航空器在另一架航空器后以同高度或在其下300米内飞行；

（二）两架航空器使用同一跑道或中心线间隔小于760米的平行跑道；

（三）交叉跑道，一架航空器在另一架航空器后以同高度或在其下300米内穿越。

3大飞机尾流安全及其控制

3.1.飞机的杀手

据美国运输安全委员会（NTSB）的统计，在1983年至1993年间有50多起飞机试过的起因归于尾流切入或者间接与尾流相关。例如2001年11月12日美国航空公司AA587航班，从肯尼迪机场起飞4分钟就坠毁在机场附近的纽约市皇后区，机上260人全部丧生，造成没过史上单次死亡人数最多的悲剧空难。NTSB近三年的调查查明，这班飞机失事的主要原因是曾遇到两次前飞机B747大型客机的尾流！！

根据航空交通管理技术标准：按尾流等级划分：A330属于重型机，A320属于中型机。如果中型机在重型机之后起飞离场或者进近着陆，同一航径穿越高度的雷达最小间隔是：10千米。所以，报告者遭遇前机尾流（3海里）是在理论可以解释之中的。

遭遇尾流的危害不仅仅限于飞机状态的难以控制，还在于：由于后机的发动机前的空气流紊乱，容易导致EGT升高，喘振，甚至空中停车，所以，当遭遇前机尾流的时候，当事机组要引起足够的重视，和对结果的足够的心理准备。

3.1.1下面还有一则关于尾流的事件： 北京时间2009年2月25日下午，土耳其航空公司一架波音737-800型客机在荷兰首都阿姆斯特丹史基浦机场坠毁，机上共有135人，其中9人遇难。

阿姆斯特丹综合电：荷兰安全局土耳其航空公司（Turkish Airlines，简称“土航”）坠毁事故调查团发言人昨天（28日）说，调查团已把一架波音757型客机造成的尾流，列为可能导致土航波音客机星期三在阿姆斯特丹机场坠毁的原因之一。

土耳其飞行员协会会长耶尔马兹昨天稍早在伊斯坦布尔的记者会上表示，在土航波音737-800型客机坠毁前的两分钟，这架波音757型客机刚在阿姆斯特丹的斯希普霍尔机场降落，而它所排出气流造成的尾流，最有可能导致土航客机坠毁。

耶尔马兹说，尾流“看来可能是最主要的因素”，协会已经取得这架B757型客机当时降落的数据，并指它造成“最危险的尾流”

土航飞行员协会会长沙瓦斯森前晚也认为，这架客机可能造成尾流。 如果这两个协会的指责证明是正确的，将使人怀疑控制塔人员是否曾在事前警告土航飞行员留意尾流。

尾流是大型喷射式飞机造成的龙卷风式无形气流，对在随后起飞或降落的飞机，尤其是对小型飞机会造成危害。

3.2飞机翼尖尾涡对后面飞机飞行安全影响及安全措施：

在国内外，对不同类型的飞机的尾涡流以及尾涡对后面飞机飞行安全的影响进行了大量的研究工作，这包括风洞实验和飞行实验。例如，在风洞实验中通过测量飞机的尾迹流畅可以获得尾涡的中心位置以及不同尾涡切面或同一尾涡切面涡核的大小及涡心旋转速度随迎角，飞行速度的变化规律.....

3.2.1 形成机理，强度和等级

尾流在飞机后面一个狭长的尾流区里形成极强的湍流。尾涡流场的宽度约为两个翼展，厚度约为一个翼展。 尾流的强度由产生尾涡的飞机重量、飞行速度和机翼形状所决定，其中最主要的是飞机的重量。尾涡强度随飞机重量、载荷因数的增加和飞行速度的减小而增大，曾测得最大的湍流切线速度达67米/秒。 当重型飞机在光洁构型（不使用襟翼的情况下叫clean，使用的情况下叫dirty）下低速飞行时，将会产生最强的尾流。 尾流是向外和向下扩散运动的。在空中，尾流大约以120－150米/分钟的速率下降（最大可达240－270米/分钟），在飞行高度以下约250米处趋于水平，不再下降。当存在侧风的时候，尾流将向下风方向移动。当存在顶风时，将在飞机的后方延长尾流区。当存在顺风时，尾流将增加向外扩散的速度.

3.2.2尾涡在接近地面时的变化情况 飞机接近地面时，尾涡的下移会受到地面的阻挡，两条尾涡大约到离地面半个翼展到一个翼展的高度，不再下降，而转为横向移动，并以下降速度相同的速度向外横移互相离开，这主要是因为尾涡受地面抑制的作用而产生的结果。有风时，尾涡会随风移动。在接近地面有侧风时，一般尾涡流随侧风加快向外想歪移动，另一般涡流向外移动减慢，在一定侧风速下，一般尾涡可能停留不原地不动

3.2.3前机尾流对后面飞机的影响

当后机进入前机的尾流区时，会出现飞机抖动、下沉、改变飞行状态、发动机停车甚至翻转等现象。小型飞机尾随大型飞机起飞或着陆时，若进入前机尾流中，处置不当还会发生事故。 后机应该在不低于前机的飞行高度上飞行，方可免受尾涡的危害。 后机从后方进入前机的一个尾涡中心时，一个机翼遇到上升气流，另一个机翼遇到下降气流，飞机会因承受很大的滚转力矩而急剧滚转。滚转速率主要取决于后机翼展的长度，翼展短的小型飞机滚转速率大。如果滚转力矩超过飞机的控制能力，飞机就会失控翻转。

4.结合自身，为了确保飞行安全，身为民航飞行员对尾流应有的认识.

结合自身，为了确保飞行安全，身为民航飞行员对尾流应有的认识

身为一名飞行员，谈一谈自己对尾流的认识 -----现在的我只是一名飞行学院，

正处于国外飞行的训练阶段，尾流的认识也只是从课本读物上有所了解，要谈到更深的了解，可能还达不到。但是我想表达的是身为一名飞行员的使命就是保证每一次飞行的安全，飞行中会有更方面的挑战，各方面的危险，所以从现在开始就要认真飞好每一班，一步一个脚印扎扎实实的打牢飞行技术，做到技术精。但是与此同时，还要掌握更方面的知识，其中像有气象学，领航学，人体学，心理学等等。

下面我简单的说一说我对飞机尾流的认识，在我飞行至今的过程中，我遇到过侧风，风切变等，但真实意义上的飞机尾流还没遇到过，所以更要掌握尾流的相关知识，以防以后遇到尾流没有深刻认知能力，从而把风切变等因素与尾流弄混淆，可想而知后果会非常严重。

我认为如果可能的话，尽量避免穿过有尾流的地方，在它的上风位置飞行是最为安全的，也就是说在前面大型飞机的飞行轨迹的上风位置飞行。记住，大型飞机在起飞是会有非常大坡度的爬升角度。所以：

在大型飞机后使用同一跑道落地时——应保持位于或高于前机的最后进近飞行剖面，并且在前机接地点的前方接地。

在大型飞机后使用间隔小于2500英尺的平行跑道落地时——考虑到前机的尾流的漂移，应保持位于或高于前机的最后进近飞行剖面，并且要关注前机的接地点。 在大型飞机后使用交叉跑道落地时——在两机进近剖面的交叉部分，应保持高于前机的进近飞行剖面。

在大型飞机离场起飞后使用同一跑道落地——建议在前机抬前轮点之前接地。 在大型飞机离场起飞后使用交叉跑道落地——如果前机的抬前轮点已经过了交叉点，继续进近，并建议在前机抬前轮点之前接地；如果前机在交叉点之前抬前轮，应避免在前机的起飞轨迹剖面下方飞行，除非能够保证飞机在交叉点之后接地是安全的，否则应该中止进近。

在大型飞机后面起飞——在前机抬前轮点之前抬前轮，离地后，保持高于前机的爬升剖面爬升，否则应立即向前机飞行剖面的上风方向转弯，以避开尾流，并避免随后的航向改变导致飞行剖面低于前机的飞行剖面，从而进入尾流。 使用同一跑道交叉起飞——应避免处于大型飞机的下风方向。如果交叉起飞，并避免随后的航向改变导致飞行剖面低于前机的飞行剖面，从而进入尾流。

在大型飞机后执行“低剖面进近、复飞或接地后连续”飞行时，必须在保持与前机有2分钟的时间间隔。

航路目视飞行（VFR）时——应避免在前机的飞行轨迹剖面下方飞行。如果观察到同航迹上方有大型飞机时，应立即向上风方向水平改变航迹。

有的机场不止有一条跑到，有的会有十字交叉型的两条跑到（假设是r/w10 r/w36)，所以，想想看，如果一架大型飞机刚刚着陆的话(在r/w10），如果有一点点的尾风在这条跑道上的话，那么小型飞机在r/w36跑道上着陆的话就会变成多多少少的侧风，这将会是非常危险的。这种情况下一定要提前预防，如果不能转场的话，那么你就只能多盘旋一段时间等待尾流的消散了。

以上是我对尾流在飞行重要阶段中的一些认识，希望会对我的飞行生涯有所帮助。谢谢