滑水現(xiàn)象的危害
評(píng)論: 更新日期:2008年05月21日
飛機(jī)在濕跑道和積水跑道上著陸時(shí),經(jīng)常發(fā)生滑水事故。從1983年2月20日-1992年4月23日,美國(guó)各種飛機(jī)共發(fā)生滑水事故32起。過(guò)去,人們常常把滑水事故歸因于駕駛員操作錯(cuò)誤和輪胎面深度,但真正的罪魁禍?zhǔn)淄桥艿烂姹旧?。美?guó)國(guó)家航空航天局進(jìn)行的跑道滑水試驗(yàn)表明,跑道面結(jié)構(gòu)是造成飛機(jī)滑水事故的主要原因。實(shí)際上除特殊情況之外,飛機(jī)在正常著陸中發(fā)生的滑水事故大部分是因跑道面結(jié)構(gòu)不好或跑道設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成的。
誰(shuí)之過(guò)
美國(guó)10多年發(fā)生的32起飛機(jī)滑水事故中,只有2起飛機(jī)滑水事故發(fā)生在混凝土跑道上,其余30起滑水事故都發(fā)生在濕瀝青跑道上。令人難以置信的是,美國(guó)發(fā)生的所有32起飛機(jī)滑水事故中,僅有2起定期航班飛機(jī)滑水事故和1起公司噴氣機(jī)滑水事故是駕駛員錯(cuò)誤造成的,而絕大多數(shù)飛機(jī)滑水事故都是跑道不符合標(biāo)準(zhǔn)造成的。
——一架執(zhí)行貨運(yùn)飛行任務(wù)的比奇58飛機(jī)在底特律市機(jī)場(chǎng)一條5090英尺的濕瀝青跑道上高接地著陸時(shí)出現(xiàn)滑水現(xiàn)象,飛機(jī)滑出跑道并撞在著陸航向信標(biāo)發(fā)射天線上。這架飛機(jī)的駕駛員說(shuō):“感到飛機(jī)好象在冰上滑行一樣?!?BR />
——一架DC-8飛機(jī)在弗吉尼亞州諾??藱C(jī)場(chǎng)正常著陸后發(fā)生滑水事故。雖然跑道上有排水設(shè)備和正刮著風(fēng),但跑道面上仍然有積水。機(jī)長(zhǎng)在飛機(jī)滑行期間一直沒(méi)能獲得有效剎車,飛機(jī)沖出跑道,穿過(guò)護(hù)欄和公路,最后沖入一塊沼澤地停下。
——一架賽斯納172飛機(jī)在一條長(zhǎng)度為3200英尺的瀝青跑道上快速著陸后發(fā)生滑水現(xiàn)象,飛機(jī)隨后滑出跑道,沖入一條水溝并拿大頂。
——一架獎(jiǎng)狀Ⅱ飛機(jī)在一條長(zhǎng)5800英尺的濕瀝青跑道上著陸時(shí)發(fā)生滑水事故,飛機(jī)沖出跑道并撞在筑堤上。這次的滑水事故報(bào)告說(shuō):“對(duì)跑道面的檢查證明,瀝青跑道面上有滑水痕跡。”跑道表面輪胎留下的白色剎車痕跡說(shuō)明這是一次橡膠復(fù)原滑水事故。
——一架利爾噴氣35飛機(jī)在一條長(zhǎng)9000英尺的濕跑道上正常著陸后出現(xiàn)滑水現(xiàn)象,當(dāng)時(shí)機(jī)場(chǎng)跑道有每小時(shí)9海里的左側(cè)風(fēng)。飛機(jī)駕駛員在報(bào)告剎車不起作用時(shí)已感到出現(xiàn)輪胎滑水現(xiàn)象。飛機(jī)右偏沖出跑道后撞在照明燈座上,飛機(jī)實(shí)質(zhì)性損壞。雖然幾小時(shí)前已停止下雨,但跑道低洼處仍有積水。
雖然發(fā)生滑水事故的32架飛機(jī)機(jī)型種類各不相同,發(fā)生滑水事故的飛機(jī)駕駛員從飛行時(shí)間很短的私人飛機(jī)駕駛員到已飛行數(shù)千小時(shí)的航空公司機(jī)長(zhǎng)都有,但也存在下列共同因素。除兩起滑水事故外,其他30起飛機(jī)滑水事故都發(fā)生在瀝青跑道上。跑道上一般都有積水,這說(shuō)明跑道修建的不符合標(biāo)準(zhǔn)。有些飛機(jī)滑水事故發(fā)生時(shí)天正下雨或雷雨剛過(guò)。從駕駛員方面看,飛機(jī)高速接地和高接地著陸都是滑水事故的促成因素。
像在濕冰上滑行
美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)進(jìn)行的跑道面摩擦力試驗(yàn)表明,如果跑道修建的好,不但干跑道可供飛機(jī)安全著陸,濕跑道也可以供飛機(jī)安全著陸。一般情況下,飛機(jī)在濕跑道和干跑道上剎車停住飛機(jī)的距離比是2:1,但飛機(jī)在跑道面被橡膠污染的濕跑道和干跑道上剎車停住飛機(jī)的距離比可達(dá)6:1,這和飛機(jī)在濕冰跑道上的剎車距離相同。
美國(guó)聯(lián)邦航空局用裝有專門儀表的一架波音727飛機(jī)和一架DC-9飛機(jī)對(duì)跑道面摩擦力進(jìn)行了測(cè)量。聯(lián)邦航空局對(duì)跑道面摩擦力測(cè)量的結(jié)果表明,有些濕跑道的剎車附著力很好,而有些濕跑道剎車則像濕冰一樣滑。調(diào)查發(fā)現(xiàn),有些承包商在修建跑道時(shí)用廉價(jià)的混合料作為瀝青拌合物,造成濕后的跑道面非?;?yàn)樾阅懿缓玫幕旌狭嫌鏊?,本身就?huì)變得很滑。
一架波音747飛機(jī)在美國(guó)邁阿密國(guó)際機(jī)場(chǎng)發(fā)生滑水事故后,聯(lián)邦航空局對(duì)那條重新鋪設(shè)道面的跑道進(jìn)行了試驗(yàn)。他們把跑道弄濕1500英尺,清除了飛機(jī)接地區(qū)的橡膠沉積物,然后用和飛機(jī)剎車距離相差不到10%的對(duì)角剎車車(DBV)進(jìn)行了試驗(yàn)。DBV以每小時(shí)60英里的速度進(jìn)入弄濕的跑道并剎住車輪,但車還是以每小時(shí)35英里的速度滑出弄濕的跑道。這條新的瀝青跑道弄濕后象濕水一樣光滑。機(jī)場(chǎng)當(dāng)局馬上對(duì)新跑道進(jìn)行了開(kāi)槽處理,此后,這條跑道再也沒(méi)有發(fā)生飛機(jī)滑水事故。
動(dòng)力滑水現(xiàn)象
“動(dòng)力滑水現(xiàn)象”是指飛機(jī)在積水的跑道上滑跑時(shí),機(jī)輪在水霧上,而不是在跑道面上滑跑的一種現(xiàn)象。飛機(jī)滑水事故記錄表明,目前許多機(jī)場(chǎng)仍存在著跑道積水問(wèn)題。跑道積水說(shuō)明跑道不符合標(biāo)準(zhǔn),危害飛行安全。國(guó)家航空航天局已經(jīng)公布發(fā)生動(dòng)力滑水現(xiàn)象的速度公式。如果飛機(jī)接地時(shí)機(jī)輪加速旋轉(zhuǎn)不夠,動(dòng)力滑水速度大約是每平方英尺輪胎壓力的7.7倍。飛機(jī)在中斷起飛時(shí),如果機(jī)輪在旋轉(zhuǎn)中遇到了水霧,動(dòng)力滑水速度大約是每平方英尺輪胎壓力的9倍。
為了防止發(fā)生滑水現(xiàn)象,有些駕駛員試圖把剎車時(shí)間推遲到飛機(jī)滑跑速度低于計(jì)算出的最低滑水速度時(shí)才開(kāi)始剎車。這是一種危險(xiǎn)的程序,推遲剎車時(shí)間容易造成滑水事故。飛機(jī)滑行到跑道中段時(shí),剎車附著力常常處于最佳狀態(tài),因?yàn)榕艿乐卸螞](méi)有橡膠沉積物污染。如果飛機(jī)滑跑超過(guò)跑道中段或進(jìn)入最后1500英尺才開(kāi)始剎車,跑道后段的橡膠污染將導(dǎo)致剎車附著力嚴(yán)重?fù)p失,飛機(jī)很可能沖出跑道。
駕駛員預(yù)測(cè)剎車附著力損失是不實(shí)用的,因?yàn)橛绊戄喬ジ街Φ囊蛩睾芏?。輪胎面磨損程度是輪胎附著力的重要因素,因此舊輪胎比新輪胎滑水快。美國(guó)聯(lián)邦航空局的試驗(yàn)證明,如果飛機(jī)輕載,高壓力輪胎出現(xiàn)滑水現(xiàn)象就早。飛機(jī)在磨光或舊的混疑土跑道面上用什么速度著陸都滑,不加混合料或混合料很少的瀝青跑道也很滑。國(guó)家航空航天局的結(jié)論是,跑道面結(jié)構(gòu)是造成滑水現(xiàn)象的關(guān)鍵問(wèn)題。因此,跑道面不符合標(biāo)準(zhǔn)是造成滑水事故的直接原因。
壓低機(jī)頭
飛機(jī)在濕跑道上著陸時(shí),任何機(jī)型的飛機(jī)駕駛員都應(yīng)該首先壓低機(jī)頭,以便使飛機(jī)前起落架輪胎獲得垂直負(fù)載。壓機(jī)頭可因迎角降低而減少剩余升力和穩(wěn)定飛機(jī)滑跑。飛機(jī)前起落架輪胎壓力比主起落架輪胎壓力小很多,因此前輪出現(xiàn)滑水現(xiàn)象比主起落架輪出現(xiàn)滑水現(xiàn)象要早。正因?yàn)槿绱耍崆霸黾忧拜喐街Ψ浅V匾?BR />
飛機(jī)著陸時(shí)迅速放下阻流片不但可以降低飛機(jī)升力,而且可以增加輪胎接地面積。用地面自動(dòng)阻流片和全開(kāi)度富勒襟翼可以大幅度增加空氣動(dòng)力阻力,飛機(jī)剎車距離縮短25%。像“馬鞘”60等簡(jiǎn)單襟翼型飛機(jī),著陸接地時(shí)立刻收起襟翼可增加輪胎接地面積三分之二,這就能保證輪胎加快旋轉(zhuǎn)和提高輪胎附著力。收襟翼降低空氣動(dòng)力阻力的同時(shí),放下減速板可以增加足夠的阻力,使飛機(jī)的剎車距離降低大約6%。
盡管反推裝置是跑道光滑時(shí)停住飛機(jī)的重要工具,但剎車裝置仍然是保證停住飛機(jī)的主要工具。駕駛員使用無(wú)調(diào)節(jié)防拖胎剎車裝置時(shí),最重要的是在輪胎加快旋轉(zhuǎn)之前防拖胎裝置不起作用。飛機(jī)接地時(shí),輪胎接地越重,輪胎加快旋轉(zhuǎn)越迅速,因此,飛機(jī)著陸接地時(shí)要穩(wěn)定著陸。
“輪胎粘性滑水現(xiàn)象”的發(fā)生不需要跑道上有積水,只要大露水或陣雨剛給跑道面上了潤(rùn)滑劑,就可能發(fā)生粘性滑水現(xiàn)象。飛機(jī)在特別光滑的跑道上著陸時(shí),用任何速度接地或滑跑都可能發(fā)生粘性滑水現(xiàn)象。
水蒸氣球
“橡膠復(fù)原打滑”是粘性打滑的副產(chǎn)品。橡膠復(fù)原打滑是指輪胎在跑道表面滑行而產(chǎn)生的摩擦熱把起潤(rùn)滑作用的水變成水蒸氣球,然后水蒸氣球又把輪胎和跑道面分開(kāi),飛機(jī)好象是在用增加剎車踏板的力量加速。像粘性打滑一樣,橡膠復(fù)原打滑將一直困擾著飛機(jī)駕駛員,直到飛機(jī)停止打滑或松開(kāi)剎車,使機(jī)輪加快旋轉(zhuǎn)。危害飛行安全的橡膠復(fù)原打滑現(xiàn)象將在跑道上留下白色輪胎打滑痕跡。
在三種情況下使用無(wú)調(diào)節(jié)防拖胎剎車裝置可能會(huì)發(fā)生橡膠復(fù)原滑水現(xiàn)象。第一是,在沒(méi)有開(kāi)槽的濕跑道上著陸時(shí)用腳踏板剎車。腳踏板剎車將阻止機(jī)輪加速旋轉(zhuǎn),直接導(dǎo)致橡膠復(fù)原打滑。第二是,飛機(jī)正好在跑道條紋或跑道數(shù)字上著陸時(shí),在機(jī)輪加速旋轉(zhuǎn)之前就剎車。跑道條紋或跑道數(shù)字可能像濕水一樣滑,而且能阻止機(jī)輪加速旋轉(zhuǎn),隨后的機(jī)輪鎖定將導(dǎo)致橡膠復(fù)原打滑。駕駛員可以感到剎車踏板力,但完全不能減速。橡膠復(fù)原打滑除在跑道上留下白色打滑痕跡外,輪胎呈嚴(yán)重燙傷狀,橡膠恢復(fù)到原狀。第三是,駕駛員理解錯(cuò)誤。駕駛員在飛機(jī)沒(méi)有明顯減速之前就關(guān)閉了防拖胎剎車系統(tǒng)。由此導(dǎo)致的橡膠復(fù)原打滑或輪胎爆炸將造成飛機(jī)損壞。白色打滑痕跡將勾畫出飛機(jī)滑出跑道的軌跡。
用全調(diào)節(jié)防拖胎剎車系統(tǒng)可以有效地防止飛機(jī)接地和滑行時(shí)機(jī)輪鎖住,這樣就不會(huì)發(fā)生粘性滑水或橡膠復(fù)原滑水現(xiàn)象。防拖胎剎車系統(tǒng)的人工速度傳感器能在飛機(jī)接地后使剎車系統(tǒng)保持松開(kāi)狀態(tài)幾秒鐘,保證機(jī)輪能加速旋轉(zhuǎn)。飛機(jī)滑行時(shí),探測(cè)機(jī)輪鎖住狀態(tài)的防拖胎基準(zhǔn)號(hào)能有效防止機(jī)輪鎖住。使用全調(diào)節(jié)防拖胎剎車系統(tǒng)的駕駛員為了獲得更大的剎附著力而關(guān)閉防拖胎裝置后,有可能發(fā)生粘性滑水或橡膠復(fù)原滑水現(xiàn)象,并常常造成一個(gè)或多個(gè)輪胎爆炸事故。
輕型飛機(jī)的雙重危險(xiǎn)
輕型飛機(jī)駕駛員在飛機(jī)著陸時(shí)面臨著雙重危險(xiǎn)。他們的飛機(jī)沒(méi)有防拖胎剎車系統(tǒng),他們使用的通用航空機(jī)場(chǎng)也沒(méi)有規(guī)定跑道面粗糙度最低標(biāo)準(zhǔn)。輕型飛機(jī)可能要在沒(méi)有摻混合材料的光滑的瀝青跑道上著陸。鑒于輕型飛機(jī)經(jīng)常發(fā)生滑水事故,美國(guó)聯(lián)邦航空局規(guī)定機(jī)場(chǎng)跑道長(zhǎng)度不準(zhǔn)低于4000英尺。美國(guó)許多長(zhǎng)度在4000-6000英尺的跑道將鋪多孔摩擦層道面。
美國(guó)的定期航班機(jī)場(chǎng)跑道面都要開(kāi)槽或鋪多孔摩擦層。沒(méi)有開(kāi)槽的跑道或沒(méi)鋪多孔摩擦層的跑道,飛機(jī)降落時(shí)滑跑距離要多一倍。飛機(jī)起飛則是另外一個(gè)問(wèn)題,飛機(jī)中斷起飛距離是指飛機(jī)在干跑道面上中斷起飛時(shí)實(shí)際需要的跑道長(zhǎng)度。飛機(jī)在濕跑道上中斷起飛需要的跑道長(zhǎng)度很難確定。輪胎行駛面小于1×16英尺或剎車裝置磨損到極限的90%時(shí),中斷起飛將使你陷入困境。嚴(yán)重磨損的輪胎象禿頭一樣光滑,很容易發(fā)生打滑現(xiàn)象。接近報(bào)廢的剎車裝置缺乏足夠的能量耗散能力。由于以上多種原因,使飛機(jī)在濕跑道上中斷起飛的剎車距離成了未知數(shù)。
國(guó)家航空航天局的試驗(yàn)表明,開(kāi)槽或多孔摩擦層跑道能縮短飛機(jī)中斷起飛需要的跑道長(zhǎng)度。間隔1.25英寸的跑道槽能使干跑道的附著力達(dá)到95%。
駕駛員的選擇
駕駛員怎樣才能在濕跑道上保持安全起飛或著陸呢?
第一, 要避免側(cè)風(fēng)條件下在沒(méi)有開(kāi)槽或鋪多孔摩擦層的跑道上起飛或降落,因?yàn)閭?cè)風(fēng)條件下沒(méi)有開(kāi)槽或鋪多孔摩擦層的跑道上起降容易造成飛機(jī)偏離跑道,起落架毀壞。
第二, 所有小型飛機(jī)駕駛員都要以聯(lián)邦航空條例135部399條款為指導(dǎo),確定著陸跑道的最短長(zhǎng)度。小型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)和渦輪螺旋槳飛機(jī)要遵守聯(lián)邦航空條件135部385條款(在型飛機(jī)和噴氣機(jī)使用的條款),飛機(jī)著陸滑跑需要的跑道長(zhǎng)度不準(zhǔn)超過(guò)可用跑道長(zhǎng)度的60%。如果飛機(jī)在濕跑道上著陸,則應(yīng)該把飛機(jī)在干跑道上需要使用的著陸滑跑長(zhǎng)度乘1.15,得出的數(shù)就是飛機(jī)在濕跑上需要的滑跑距離。
飛機(jī)在濕跑道上中斷起飛需要的距離雖難以確定,但肯定要比在干跑道上中斷起飛需要的距離要長(zhǎng)許多。駕駛員在濕跑道上起飛的最好方法是調(diào)低起飛決斷速度和在調(diào)低的決斷速度加速起飛。機(jī)場(chǎng)跑道寬度是駕駛員需要考慮的另一個(gè)問(wèn)題。飛機(jī)在大側(cè)風(fēng)氣象條件下,在窄而光滑的濕跑道上著陸時(shí)很容易發(fā)生偏離跑道事故。美國(guó)通用航空機(jī)場(chǎng)許多跑道的寬度是40-50英尺,側(cè)風(fēng)容易造成飛機(jī)偏離跑道,造成起落架毀壞和人員傷亡。
美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)在飛機(jī)滑水事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn),輪胎滑水事故和飛機(jī)駕駛員的操作水平有關(guān)。駕駛員及時(shí)修正操作錯(cuò)誤可以防止發(fā)生滑水事故。駕駛員不能對(duì)飛機(jī)保持操縱或副駕駛操縱飛機(jī)復(fù)飛是造成飛機(jī)滑水事故的可能原因。機(jī)場(chǎng)地勤人員對(duì)跑道維護(hù)不好也容易造成飛機(jī)滑水。
為了每個(gè)駕駛員自己的切身利益,駕駛員一定要向機(jī)場(chǎng)當(dāng)局和地方聯(lián)邦航空飛行安全辦公室書