機載氣象雷達的使用-海航集團e-learning平臺

1、機載氣象雷達的使用,,機載氣象雷達的使用,雷雨的表現(xiàn)形式1. 閃電2. 冰雹3. 強降水4. 強或劇烈顛簸,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,雷雨分熱雷雨、地形雷雨和鋒面雷雨，熱雷雨呈孤立分散狀態(tài)，范圍小移動慢，它是由地面熱氣流增溫，空中水汽充足膨脹發(fā)展而成，夏季午后2時最強烈，很像磨菇云，不論是目視還是氣象雷達都好判斷?！暗匦卫子辍贝蠖嗌谇鹆辍⑸絽^(qū)，是由夏季的潮濕氣流被地形抬升而成，發(fā)展快不大移動，降水中常夾雜冰雹，升

2、降氣流非常強，臨近這種雷雨，就能感覺到顛簸有多么厲害。鋒面雷雨是由系統(tǒng)天氣形成的，連綿千余里若橫在航線上較難繞飛。,機載氣象雷達的使用,雷雨的危害主要表現(xiàn)為：強電子流形成雷擊,損壞雷達罩、天線、風擋玻璃、機翼、水平安定面及曲率半徑小的突出部，輕則會導致機體燒蝕現(xiàn)象。強烈顛簸，造成機體結(jié)構(gòu)變形。云中的冰雹高速相撞，造成機體和發(fā)動機葉片受損。進入強降水區(qū)，容易誘發(fā)引起發(fā)動機停車，而且使機翼、機身表面粗糙，阻力增加，有利迎角變小，升阻

3、減少，失速速度增大，使飛機的空氣動力性能嚴重降低。起飛降落過程中進入雷雨區(qū)，很可能遭遇低空風切變。因為在雷雨和大雨的底部往往有風切變存在，低高度遇到強下降氣流，實在難以處置。,機載氣象雷達的使用,氣象雷達是航線飛行必不可少的重要設(shè)備正確使用雷達避開危險天氣對于飛行安全至關(guān)重要飛行員對氣象雷達的認知度不足，HONEYWELL對50名平均年齡52歲平均飛行時間在12500小時的飛行員問卷調(diào)查顯示:62%明確受地球曲率的影響雷達波束并非

4、沿當前高度層傳播；15%錯誤的認為飛機姿態(tài)影響天線角度的設(shè)定；63%沒有意識到天線角度設(shè)置應(yīng)考慮對地球曲率影響的補償；55%沒有意識到屏幕上所顯示的天氣目標其真實強度可能與顏色并不相當；63%錯誤的認為在巡航高度上，顯示的綠區(qū)是不需要避讓的；90%不清楚在多遠的距離上將不能準確表示天氣的實際強度。,機載氣象雷達的使用,了解并正確使用雷達了解天氣給飛行帶來的各類風險結(jié)合以上兩方面知識才能借助雷達避開危險天氣飛行中最常遇到的降水

5、 積雨云 層積云,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,雷暴可能導致的危險暴雨積冰冰雹湍流（嚴重顛簸/風切變）雷擊,機載氣象雷達的使用,雹擊,機載氣象雷達的使用,危險天氣雷暴,機載氣象雷達的使用,嚴重顛簸/風切變：由于雷暴本身產(chǎn)生自對流，在其任何一個切面上往往都同時存在有上升和下降氣流。在雷暴中上升氣流通?？蛇_20～30m/s，最大觀測值甚至達到60m/s，下降氣流也有10 ～15m/s。,

6、機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,云外繞飛時，距離積雨云（濃積云）晝間不得少于5海里，夜間不得少于10海里；兩個云體間不得少于20海里時，方可從中間通過。,機載氣象雷達的使用,當必須與一系列雷雨云平行飛行時，最安全的航線應(yīng)選擇在雷雨云的上風面。盡管在雷雨外面任何方向上都有可能遇到嚴重的湍流及冰雹但在下風的雷雨云外更容易碰上強氣流及冰雹。盡量不要在砧狀云下方飛行。在雷雨云的下風面最有可能遇上冰雹，因為冰雹是從砧狀云底部落下或從風暴

7、邊上拋出。強雷雨云下風面20海里以內(nèi)都有可能遇到冰雹。盡量避開雷雨云頂部下風處的卷云及卷層云。盡管雷達顯示器上幾乎 未顯示任何回波信號，但這些云層可能在積雨云頂部形成并可能含有冰雹。在雷雨附近的任何飛行都有可能遭遇到中等或嚴重的突發(fā)湍流。,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,層云可以分為：層積云雨層云高層云比較危險的是在層云中隱藏的積雨云、雷暴。如何有效使用雷達探測：雷暴層積云

8、這需要了解雷達的工作原理,機載氣象雷達的原理,Radar是RAdio Detection And Ranging的縮寫功用是：確定目標的距離確定目標的相對方位確定目標的反射特性需了解的幾個概念：雷達波束特性天氣的標度衰減現(xiàn)象難以探測的天氣天線角度,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,雷達波束特性由于地面往往具有很強的反射率，所以該角度外的能量雖不足以準確 探測和標度天氣，但會反射地面形成

9、雜波。對天氣進行準確探測，要使該天氣系統(tǒng)中雷達波反射率高的區(qū)域納入 波束的有效探測范圍，同時盡可能減少地面反射。天氣的標度天氣標度依據(jù)反射回天線的波束能量強度與設(shè)計的“參考天氣”進行比較。參考天氣為一標準距離上、標準尺度的標準降水率。通過設(shè)定標準的雷達波束能量、標準的降水強度量化和標注回波強度，并區(qū)分以不同顏色顯示在終端上。,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,衰減現(xiàn)象--空間衰減 隨著距離增大和波束的發(fā)散，照射

10、到目標的能量減小而導致的誤差。衰減現(xiàn)象--氣象衰減 多種天氣現(xiàn)象會對雷達波產(chǎn)生反射和吸收，使穿過其中的波束能量下降。衰減現(xiàn)象在一些復(fù)雜天氣條件下，空間衰減和氣象衰減共同存在。雷達本身不可能在顯示中對各種復(fù)雜因素造成的衰減都進行補償，所以使用中雷達顯示和實際天氣情況根據(jù)具體條件必然不同程度存在誤差。需要機組判斷強衰減現(xiàn)象--- 阻隔雷達探測 強降水區(qū)域具有很高的雷達反射率，將會非常明顯地減弱甚至阻隔穿 過的波束，

11、使得失去對該區(qū)域之后天氣情況的有效探測，出現(xiàn)顯影盲區(qū)（radar shadow ）,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,衰減和阻隔效應(yīng)是由雷達的基本原理決定的。雷達陰影可以用以確定強天氣和很高且陡峭的山地。計劃進行繞飛時必須考慮這一因素。,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,雷達可以探測：降水、濕的冰雹和潮濕空氣中的顛簸、? 冰晶、干冰雹和干雪。（但這三樣的雷達反射率很低）雷達

12、不能探測：干燥的云、霧或風（液滴太小或根本沒降水）、? 晴空顛簸（沒有降水）、風切變（除微下?lián)舯┝魍鉀]有降水）、沙塵暴、火山灰（固體顆粒對于雷達波幾乎透明）、閃電,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,天線角度雷達天線俯仰角度的正確設(shè)定直接關(guān)系到是否能夠有效地探測和反應(yīng)危險天氣。雷達波束沿一定角度發(fā)散，調(diào)節(jié)天線角的目的就是將主要探測目標納入到這一發(fā)散角中，同時盡可能減少干擾回波。,機載氣象雷達的原理,機載氣象雷達的原理,機載氣象

13、雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,部分雷達中加入的新功能：天線角度自定調(diào)節(jié)功能（auto-tilt function ）自動掃描功能（auto-scanning function) MultiScan,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,綜上所述，如果雷達的使用不正確或?qū)ζ滹@示解讀錯誤，就有可能產(chǎn)生誤導：在大雨中隱藏的強對流天氣在選擇繞

14、飛路徑時兩部ND都設(shè)定在過小的距離上干冰雹的回波要遠弱于降水不同的高度、地形需要靈活調(diào)節(jié)天線角度（自動也一樣）增益位置,機載氣象雷達的使用,建議的基本使用原則：機載氣象雷達是用以探測、分析，從而繞開危險天氣的。通過回波顯示的形狀、大小、顏色來分析天氣。天線角度和ND距離選擇合適地匹配，是避免漏掉，以及 正確顯示危險天氣的重要途徑。增益放在AUTO/CAL位用以探測天氣，人工增益用以進一 步分析。在40NM以內(nèi)，濕

15、顛簸可通過TURB功能探測。,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,1A區(qū)：首次回擊區(qū)（初始附著）1B區(qū)：閃電持續(xù)概率高的首次回擊區(qū)（放電區(qū)）1C區(qū)：首次回擊過渡區(qū) 2A區(qū)：掃略雷擊區(qū)（初始附著）2B區(qū)：閃電持續(xù)概率高的掃略雷擊區(qū)（放電區(qū)）3 區(qū)：電流傳導區(qū),機載氣象雷達的使用,雷擊的危害：雷擊過程中強電流流過機體，其沖擊、熱效應(yīng)和電磁效應(yīng)有可

16、能帶來一系列物理或電磁方面的不良后果。局部電阻加熱損傷產(chǎn)生于雷電導入或?qū)С鰴C身的位置上局部融化或灼傷產(chǎn)生于雷電導入或?qū)С鰴C身的位置附近局部沖擊損傷各類電子設(shè)備損傷可能對機上人員造成驚嚇,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,飛機空中遭遇雷擊的類型：直擊雷--- 接入式雷擊（搭橋）靜電放電式雷擊直擊雷：云體間或云體和地面

17、間存在強電勢差，飛機進入這兩者間后由于飛機導電性比周邊空氣好， “觸發(fā)”了閃電的發(fā)生。,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,靜電放電式雷擊飛機靜電起電機制有多種，主要的是沉積物摩擦起電。尤其在高荷電云中，比如降水積、層云。某些條件下，駕駛艙可目視閃絡(luò)附著和電暈。,機載氣象雷達的使用,飛機雷電防護從設(shè)計角度來說，是基于防雷（lightning protection）的基礎(chǔ)之上，而非避雷(lightning proof)。從上世

18、紀60年代末開始，雷電防護設(shè)計和相關(guān)性能測試已納入飛機制造業(yè)的適航強制要求。FAR25 EASA25 CCAR25.581/954/1309/1316飛機雷電防護的措施：為整機結(jié)構(gòu)設(shè)計良好的導通性，以減小雷擊時產(chǎn)生過熱。所有關(guān)鍵性蓋板雷擊后不會融化。在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中加入導電條、框等。為電子設(shè)備提供高等級飛機接地（主放電結(jié)構(gòu)）屏蔽保護。為結(jié)構(gòu)油箱提供高等級飛機接地（主放電結(jié)構(gòu)）屏蔽保護。關(guān)鍵設(shè)備冗余。,機載氣象雷達的使用,

19、機載氣象雷達的使用,機組操作方面正確使用雷達，按照運行手冊要求，在繞飛雷雨過程中保持足夠的距離?？梢杂行p小接入式雷擊風險。減小于靜電放電式雷擊風險，需綜合判斷，減小靜電起電,機載氣象雷達的使用,云中如何識別已進入強荷電區(qū)域？密實云、有降水；顛簸；無線電干擾；夜間可能看到閃絡(luò)或電暈；靜空溫,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,云中飛行沉積物摩擦起電公式：靜電起電電流I=SJV/600,機載氣象

20、雷達的使用,云中飛行減小靜電起電可采取的措施：適當減速。根據(jù)顛簸等情況減速，減小靜電積累速度。離開云中高荷電區(qū)域。不要在零度左右長時間飛行，盡早離開0~-10度。云中飛行需結(jié)合雷達、顛簸、靜空溫、無線電干擾、閃絡(luò)、電暈等內(nèi)外條件，綜合判斷云中荷電情況，采取適當減速、改變高度等措施減小靜電放電式雷擊風險。,機載氣象雷達的使用,BBJ,機載氣象雷達的使用,BBJ,機載氣象雷達的使用,BBJ,機載氣象雷達的使用,BBJ,機載氣象雷達的使

21、用,BBJ,機載氣象雷達的使用,飛行不同階段雷達角度的調(diào)整（前輩經(jīng)驗及自身體會）測試+15度滑行道滑行起飛反方向開啟雷達，天線+5度，探測五邊天氣，進跑道轉(zhuǎn)彎至對正跑道掃視天氣，作到對進離場天氣有數(shù)。爬升5000英尺以上天線+3度平飛0、+1、-1度根據(jù)巡航高度按需調(diào)整。下降+2度復(fù)飛+5至+7總之天線度數(shù)不是一成不變，善于總結(jié)最為重要,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣象雷達的使用,機載氣