機(jī)載氣象雷達(dá)的使用-e課件

1、機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用雷雨的表現(xiàn)形式1. 閃電2. 冰雹3. 強(qiáng)降水4. 強(qiáng)或劇烈顛簸機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)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(dòng)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(shí)最強(qiáng)烈，很像磨菇云，不論是目視還是氣象雷達(dá)都好判斷。“地形雷雨”大多生于丘陵、山區(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(dòng)，降水中常夾雜冰雹，升降氣流非常強(qiáng)，臨近這種雷雨，就能感覺(jué)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(jī)載氣象雷達(dá)的使用雷雨的危害主要表現(xiàn)為：強(qiáng)電子流形成雷擊,損壞雷達(dá)

2、罩、天線、風(fēng)擋玻璃、機(jī)翼、水平安定面及曲率半徑小的突出部，輕則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體燒蝕現(xiàn)象。強(qiáng)烈顛簸，造成機(jī)體結(jié)構(gòu)變形。云中的冰雹高速相撞，造成機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)葉片受損。進(jìn)入強(qiáng)降水區(qū)，容易誘發(fā)引起發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)，而且使機(jī)翼、機(jī)身表面粗糙，阻力增加，有利迎角變小，升阻減少，失速速度增大，使飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能?chē)?yán)重降低。起飛降落過(guò)程中進(jìn)入雷雨區(qū)，很可能遭遇低空風(fēng)切變。因?yàn)樵诶子旰痛笥甑牡撞客酗L(fēng)切變存在，低高度遇到強(qiáng)下降氣流，實(shí)在難以處置。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用氣象雷達(dá)是航線飛行必不可少的重要設(shè)備正確使用雷達(dá)避開(kāi)危險(xiǎn)天氣對(duì)于飛行安全至關(guān)重要飛行員對(duì)氣象雷達(dá)的認(rèn)知度不足，HONEYWELL對(duì)50名平均年齡52歲平均飛行時(shí)

3、間在12500小時(shí)的飛行員問(wèn)卷調(diào)查顯示:62%明確受地球曲率的影響雷達(dá)波束并非沿當(dāng)前高度層傳播；15%錯(cuò)誤的認(rèn)為飛機(jī)姿態(tài)影響天線角度的設(shè)定；63%沒(méi)有意識(shí)到天線角度設(shè)置應(yīng)考慮對(duì)地球曲率影響的補(bǔ)償；55%沒(méi)有意識(shí)到屏幕上所顯示的天氣目標(biāo)其真實(shí)強(qiáng)度可能與顏色并不相當(dāng)；63%錯(cuò)誤的認(rèn)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(yuǎn)的距離上將不能準(zhǔn)確表示天氣的實(shí)際強(qiáng)度。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用了解并正確使用雷達(dá)了解天氣給飛行帶來(lái)的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)合以上兩方面知識(shí)才能借助雷達(dá)避開(kāi)危險(xiǎn)天氣飛行中最常遇到的降水 積雨云 層積云機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用雷暴可能導(dǎo)致的危險(xiǎn)暴雨積冰冰

4、雹湍流（嚴(yán)重顛簸/風(fēng)切變）雷擊機(jī)載氣象雷達(dá)的使用雹擊機(jī)載氣象雷達(dá)的使用危險(xiǎn)天氣雷暴機(jī)載氣象雷達(dá)的使用嚴(yán)重顛簸/風(fēng)切變：由于雷暴本身產(chǎn)生自對(duì)流，在其任何一個(gè)切面上往往都同時(shí)存在有上升和下降氣流。在雷暴中上升氣流通?？蛇_(dá)2030m/s，最大觀測(cè)值甚至達(dá)到60m/s，下降氣流也有10 15m/s。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用云外繞飛時(shí)，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(gè)云體間不得少于20海里時(shí)，方可從中間通過(guò)。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用當(dāng)必須與一系列雷雨云平行飛行時(shí)，最安全的航線應(yīng)選擇在雷雨云的上風(fēng)面。盡管在雷雨外面任何方向上都有可能遇到嚴(yán)重的湍流及冰雹但在下風(fēng)的雷雨

5、云外更容易碰上強(qiáng)氣流及冰雹。盡量不要在砧狀云下方飛行。在雷雨云的下風(fēng)面最有可能遇上冰雹，因?yàn)楸⑹菑恼锠钤频撞柯湎禄驈娘L(fēng)暴邊上拋出。強(qiáng)雷雨云下風(fēng)面20海里以?xún)?nèi)都有可能遇到冰雹。盡量避開(kāi)雷雨云頂部下風(fēng)處的卷云及卷層云。盡管雷達(dá)顯示器上幾乎 未顯示任何回波信號(hào)，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(yán)重的突發(fā)湍流。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用層云可以分為：層積云雨層云高層云比較危險(xiǎn)的是在層云中隱藏的積雨云、雷暴。如何有效使用雷達(dá)探測(cè)：雷暴層積云 這需要了解雷達(dá)的工作原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理Radar是RAdio Detection And Ra

6、nging的縮寫(xiě)功用是：確定目標(biāo)的距離確定目標(biāo)的相對(duì)方位確定目標(biāo)的反射特性需了解的幾個(gè)概念：雷達(dá)波束特性天氣的標(biāo)度衰減現(xiàn)象難以探測(cè)的天氣天線角度機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理雷達(dá)波束特性由于地面往往具有很強(qiáng)的反射率，所以該角度外的能量雖不足以準(zhǔn)確 探測(cè)和標(biāo)度天氣，但會(huì)反射地面形成雜波。對(duì)天氣進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)，要使該天氣系統(tǒng)中雷達(dá)波反射率高的區(qū)域納入 波束的有效探測(cè)范圍，同時(shí)盡可能減少地面反射。天氣的標(biāo)度天氣標(biāo)度依據(jù)反射回天線的波束能量強(qiáng)度與設(shè)計(jì)的“參考天氣”進(jìn)行比較。參考天氣為一標(biāo)準(zhǔn)距離上、標(biāo)準(zhǔn)尺度的標(biāo)準(zhǔn)降水率。通過(guò)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的雷達(dá)波束能量、標(biāo)準(zhǔn)的降水強(qiáng)度量化和標(biāo)注回波強(qiáng)度，

7、并區(qū)分以不同顏色顯示在終端上。機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)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，照射到目標(biāo)的能量減小而導(dǎo)致的誤差。衰減現(xiàn)象-氣象衰減 多種天氣現(xiàn)象會(huì)對(duì)雷達(dá)波產(chǎn)生反射和吸收，使穿過(guò)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(dá)本身不可能在顯示中對(duì)各種復(fù)雜因素造成的衰減都進(jìn)行補(bǔ)償，所以使用中雷達(dá)顯示和實(shí)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(jī)組判斷強(qiáng)衰減現(xiàn)象- 阻隔雷達(dá)探測(cè) 強(qiáng)降水區(qū)域具有很高的雷達(dá)反射率，將會(huì)非常明顯地減弱甚至阻隔穿 過(guò)的波束，使得失去對(duì)該區(qū)域之后天氣情況的有效探測(cè)，出現(xiàn)顯影盲區(qū)（radar shado

8、w ）機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理衰減和阻隔效應(yīng)是由雷達(dá)的基本原理決定的。雷達(dá)陰影可以用以確定強(qiáng)天氣和很高且陡峭的山地。計(jì)劃進(jìn)行繞飛時(shí)必須考慮這一因素。機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理雷達(dá)可以探測(cè)：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(dá)反射率很低）雷達(dá)不能探測(cè)：干燥的云、霧或風(fēng)（液滴太小或根本沒(méi)降水）、 晴空顛簸（沒(méi)有降水）、風(fēng)切變（除微下?lián)舯┝魍鉀](méi)有降水）、沙塵暴、火山灰（固體顆粒對(duì)于雷達(dá)波幾乎透明）、閃電機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理天線角度雷達(dá)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(cè)和反應(yīng)危

9、險(xiǎn)天氣。雷達(dá)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(cè)目標(biāo)納入到這一發(fā)散角中，同時(shí)盡可能減少干擾回波。機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的原理機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用部分雷達(dá)中加入的新功能：天線角度自定調(diào)節(jié)功能（auto-tilt function ）自動(dòng)掃描功能（auto-scanning function) MultiScan機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用 綜上所述，如果雷達(dá)的使用不正確或?qū)ζ滹@示解讀錯(cuò)誤，就有可能產(chǎn)生誤導(dǎo)：在大雨中隱藏的強(qiáng)對(duì)流天氣在選擇繞飛路徑時(shí)兩部ND都設(shè)定在過(guò)小的距離上干冰雹的回波要遠(yuǎn)弱于降水不同的高度、地形需

10、要靈活調(diào)節(jié)天線角度（自動(dòng)也一樣）增益位置機(jī)載氣象雷達(dá)的使用建議的基本使用原則：機(jī)載氣象雷達(dá)是用以探測(cè)、分析，從而繞開(kāi)危險(xiǎn)天氣的。通過(guò)回波顯示的形狀、大小、顏色來(lái)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(xiǎn)天氣的重要途徑。增益放在AUTO/CAL位用以探測(cè)天氣，人工增益用以進(jìn)一 步分析。在40NM以?xún)?nèi)，濕顛簸可通過(guò)TURB功能探測(cè)。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用1A區(qū)：首次回?fù)魠^(qū)（初始附著）1B區(qū)：閃電持續(xù)概率高的首次回?fù)魠^(qū)（放電區(qū)）1C區(qū)：首次回?fù)暨^(guò)渡區(qū) 2A區(qū)：掃略雷擊區(qū)（初始附著）2

11、B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(dǎo)區(qū)機(jī)載氣象雷達(dá)的使用雷擊的危害：雷擊過(guò)程中強(qiáng)電流流過(guò)機(jī)體，其沖擊、熱效應(yīng)和電磁效應(yīng)有可能帶來(lái)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(dǎo)入或?qū)С鰴C(jī)身的位置上局部融化或灼傷產(chǎn)生于雷電導(dǎo)入或?qū)С鰴C(jī)身的位置附近局部沖擊損傷各類(lèi)電子設(shè)備損傷可能對(duì)機(jī)上人員造成驚嚇機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用飛機(jī)空中遭遇雷擊的類(lèi)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間存在強(qiáng)電勢(shì)差，飛機(jī)進(jìn)入這兩者間后由于飛機(jī)導(dǎo)電性比周邊

12、空氣好， “觸發(fā)”了閃電的發(fā)生。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用靜電放電式雷擊飛機(jī)靜電起電機(jī)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(jī)載氣象雷達(dá)的使用飛機(jī)雷電防護(hù)從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，是基于防雷（lightning protection）的基礎(chǔ)之上，而非避雷(lightning proof)。從上世紀(jì)60年代末開(kāi)始，雷電防護(hù)設(shè)計(jì)和相關(guān)性能測(cè)試已納入飛機(jī)制造業(yè)的適航強(qiáng)制要求。FAR25 EASA25 CCAR25.581/954/1309/1316飛機(jī)雷電防護(hù)的措施：為整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)良好的導(dǎo)通性，以減小雷擊時(shí)產(chǎn)生過(guò)熱。所有關(guān)鍵性蓋

13、板雷擊后不會(huì)融化。在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中加入導(dǎo)電條、框等。為電子設(shè)備提供高等級(jí)飛機(jī)接地（主放電結(jié)構(gòu)）屏蔽保護(hù)。為結(jié)構(gòu)油箱提供高等級(jí)飛機(jī)接地（主放電結(jié)構(gòu)）屏蔽保護(hù)。關(guān)鍵設(shè)備冗余。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)組操作方面正確使用雷達(dá)，按照運(yùn)行手冊(cè)要求，在繞飛雷雨過(guò)程中保持足夠的距離?？梢杂行p小接入式雷擊風(fēng)險(xiǎn)。減小于靜電放電式雷擊風(fēng)險(xiǎn)，需綜合判斷，減小靜電起電機(jī)載氣象雷達(dá)的使用云中如何識(shí)別已進(jìn)入強(qiáng)荷電區(qū)域？密實(shí)云、有降水；顛簸；無(wú)線電干擾；夜間可能看到閃絡(luò)或電暈；靜空溫機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)的使用機(jī)載氣象雷達(dá)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(jī)載氣象雷達(dá)的使用云中飛行減小靜電起電可采取的措施：適當(dāng)減速。根據(jù)顛簸等情況減速，減小靜電積累速度。離開(kāi)云中高荷電區(qū)域。不要在零度左右長(zhǎng)時(shí)間飛行，盡早離開(kāi)0-10度。云中飛行需結(jié)合雷達(dá)、顛簸、靜空溫、無(wú)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(dāng)減速、改變高度等措施減小靜電放電式雷擊風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)載氣象雷達(dá)的使用BBJ機(jī)載氣象雷達(dá)的使用BBJ機(jī)載氣象雷達(dá)的使用BBJ機(jī)載氣象雷達(dá)的使用BBJ機(jī)載氣象雷達(dá)的使用BBJ機(jī)載氣象雷達(dá)的使用飛行不同階段雷達(dá)角度的調(diào)整（前輩經(jīng)驗(yàn)及