9 月 24 日,今年第 18 号台风 「桦加沙」 继续向华南沿海逼近,可能是今年登陆中国的最强台风。
你知道,广东各地又要按下暂停键。强降水带来的城市内涝、山体滑坡、山洪等强对流天气,很可能让公交停摆,地铁停运,甚至连满街的共享单车也要被小心安放。
被困在家里无所事事的你,看着窗外肆虐的暴风雨和空无一物的大马路,不禁想着,那飞机呢?
露天停放的飞机,能受得住台风的威力吗?这么些个庞然大物,在台风面前又要何去何从?
台风面前,连飞机也战战兢兢
每年都要频繁打照面的台风,虽然常常拥有 「山竹」「悟空」「烟花」「格美」 等亲切温和的名字,但它的危害实在不容小觑。
有时候,即使是飞机这种吨位的大块头,在台风面前也是小巫见大巫,稍不留神就会被吹走。
民航航安信息网获取的数据有记录,从 2013 年至 2021 年 8 月共计 37 架次民航飞机停放时受大风影响,发生了非正常位移 [1]。
其中,2015 年台风 「苏迪罗」「光顾」 台湾桃园国际机场时,一架波音 747,就在风雨中表演了一出 「原地高抬腿」[2];16 年登陆即十五级的 「风王」 台风 「莫兰蒂」,当它登陆福建厦门时,更是直接把一台重量约 120 吨的波音 767 吹出了机场护栏,飞机一头扎进围栏里,导致机身受损 [3][4]。
飞机被吹 「跑」,和台风强度和飞机自身因素都脱不了干系。
据 《中华人民共和国民用航空行业标准》 显示,当遇到短时达到 17.2m/s~20.7m/s 的阵风,飞机就应该停止起飞,进行防御准备[5]。根据我国飞机适航标准,地面飞机的停放措施必须能够防御来自任何方向的大于 35m/s 的风速 [6][7]。
但台风的多变常常让人防不胜防,2024 年登陆的 「摩羯」 就在 24 小时内迅速增强至超强台风级别 [8],风速达到 50m/s 以上 [9]。
若遇到这种极端情况,飞机也不用考虑正面 「硬刚」 了。
能否在台风来临时 「岿然不动」,还与飞机自身停放因素相关。这些因素包括停放位置、飞机重量、前轮位置以及是否刹车 [1]。
理想情况下,飞机应停放在平坦的地面上,机头迎风姿态以降低侧风对飞机的影响 [5]。(飞机起飞时也会避免受侧风影响 [11]。侧风对于飞机的安全影响较大,当正向侧风或与机身方向垂直的侧风足够大时,停机时的飞机可能会有侧向移动和机头上翘的可能 [1][7] )
飞机重量也对稳定性造成影响,其中,飞机前端重量的差异需要格外注意。
一项比较了波音 737 和空客 A320 的研究显示,在飞机自重均为 40 多吨,相差无几的情况下,波音的前起称重 (前端起落架抬起的重量)要比空客轻将近 1 吨,这也使得大风来临时波音 737 往往更易迎风侧移 [1]。前起重量越大,飞机的前轮摩擦力越大,整体也就越稳定 [1]。
有的飞机前轮位置还可能与风向形成 「天然」 的力臂,轮胎偏转的可能性也会大大增加 [1]。
此时,刹车系统的及时启动就直接关系到飞机的停放安全,正常防滑刹车、应急刹车、起飞前停机刹车和起落架收起刹车系统早在你不知道的情况下就已经开始努力了 [12]。
早在台风出发前,机场防风就已经开始了
事实上,为了保护飞机在台风天的安危,从机场选址的那时起,就已经在为防范台风做准备了。
气象条件对于场址的选择具有重要的影响,选址时往往会参考不少于五年的气象资料,其中风向风速会尤其受到关注 [13][14]。
选址之后,每个机场都会配套相应的机场气象台或气象站,并受到当地气象监视台的管理。机场气象台将负责天气观测与探测,监视机场的天气情况,制作和发布本机场的机场天气报告和机场警报 [15]。
一般来说,当气象部门发布大风、台风预报或进入大风、台风季节后,机场的 「防风期」 就开始了 [5]。
此时一切防风设备都确认和检查完毕,机场气象台 24 小时不间断时刻监测台风情报,与其他部门紧密联动。飞机会被尽可能地拖往安全的地方迎风停放,油量、轮挡、刹车和门窗盖板等都确保状态完好 [5][15]。
针对可能影响到飞行安全的台风,气象台往往需要提前 12 小时发布预警信息,且至少每 6 小时更新一次实时动态 [15]。
尽管如此,事实上目前的气象仪器无法准确预测台风会影响机场多久,台风天带来的大气环境十分复杂。即使是提前预警,也只是个概率数值,而无法精确 [16]。根据中国民用航空总局的规定,每个民航公司可以根据情况进行制定自己的标准,只要不低于民航局起飞最低标准都是合法的 [17]。
因此,在对台风的强度、路径以及飞机机型、性能等方面进行一套系统的分析之后,是否延迟起飞、航班调减和机场关闭都会由航空公司根据台风情况进行实时调整 [17]。这也是为什么,有些 「天气之子」 依然能在台风天直冲云霄。
当遇到严重影响地面安全的气象情况时,随着气象部门预警信息的发布,机场警报也将传达到各部门 [15]。此时,由飞机维修人员、医疗救护人员、飞行人员组成的防风救援队伍上场,他们随时待命,灵活调整,在风雨来临前的最后关头给飞机上好一道道 「安全阀」[5]。
为了飞机的 「安稳」,真的想了太多招
这一道道 「安全阀」,一句话总结,就是要么跑,要么躲,没处躲的只得 「五花大绑」 在地面上。
机场部门会遵循飞离大风区、进入或靠近机库停放、露天安全系留的优先次序操作 [5]。在实际操作中,这三种方法如何抉择、结合使用都要根据具体情况进行判断。
飞离大风区,也就是飞机 「逃难」,哪里没风往哪逃。航司会根据台风的走向进行预判,让飞机去往无风去的机场 「借住几宿」[5][18]。这往往是在预计风力超过飞机的稳定限制时最保险的做法。
还有部分飞机会被安置在机库里,但那是极小的一部分——即使南航在大兴机场拥有了亚洲最大机库,但也只能同时容纳 12 架空客 A320[19]。厦门机场的厦航机库仅存放 4 架波音 737 飞机就 「机满为患」[4]。
因此,留在户外的飞机会采取 「飞机系留」 的方法,把飞机紧紧 「拴」 在地上。「系留」 也是除极端台风情况下的常规操作。2020 年 7 月 25 日,在测得风速为 35m/s 的台风 「烟花」 在舟山登陆时,上海虹桥和浦东两大机场就决策进行了约 200 架飞机的地面系留 [20]。
在飞机上系留设备前,飞机的 「轮挡」 也是重要的一环。
轮挡,通俗来说,就是用来 「挡轮胎」、防止轮胎滑动的工具。轮挡多以等腰三角形和等腰梯形的形状,尺寸紧密贴合飞机轮胎,具有极好的防滑性能 [21]。
之后,机务人员就开始根据对应飞机型号的航空手册进行系留执行 [5]。系留的基本操作,其实就是用绳子将前起落架和主起落架分别与地面上的地锚连接起来。
地锚藏在机坪上的一个个 「小坑」 里,它的金属扣环部分会和机坪的混凝土浇筑在一起,确保它与地面牢牢 「绑定」。[4]
在上海飞机设计研究院选用的方案中,更是精细到 「前后、左右开弓」,从前左、前后、后左、后右四个方向分别用系留绳绑起,使绳子与地面形成 45°的稳定角 [22]。
系留方案中机务人员向四个方向进行系留:前左、前右系留绳索所在平面与水平面呈 45°角,两系留绳索夹角为 70.5° / [23]
除此之外,还有其他的一些方法来保障飞机的安全,比如,给飞机 「加油」 增重、给机场建造围挡 [23][24]。旧金山国际机场就计划建造一座 16 公里长的钢板桩海堤来抵御风暴潮的侵袭,防止台风引起海平面上升淹没机场 [24]。
甚至还可以在飞机前面停放一辆大卡车或拖拉机,以帮助阻隔直冲向飞机的气流 [25]。
这每一步的设想与实行,无非都是人类与台风的赛跑,与自然的较量。
终于,台风过境,候机厅的你不妨仔细观察一下停机坪上的每一架飞机,也许你能看到——它是经受了怎样的动荡风雨,才终于重返蓝天,与你一同启程。过往航班延误和取消的不悦,也能够得到些许宽慰吧。
参考文献
[1] 史宇峰,薛满合,伍小龙,李华东 & 翟瑛.(2022). 瞬时大风天气下民航飞机停放稳定性研究. 航空维修与工程.
[2] 重庆晨报. (2015). 台风 「苏迪罗」 昨强势来袭 狂风致飞机前轮离地.
[3] 新华网. (2016). 莫兰蒂重创厦门: 机场受损严重 飞机被吹动.
[4] 中国交通新闻网. (2020). 台风来了,飞机会被吹跑吗?
[5] 中国民用航空总局. (2006). 中华人民共和国民用航空行业标准.
[6] 中华人民共和国交通运输部. (2016). 运输类飞机适航标准.
[7] 陈功 & 刘亦菲. (2015). 基于风洞试验的飞机侧风环境停放稳定性研究. 民用飞机设计与研究.
[8] 张鹏,张云霞,丁一 & 刘南江. (2024). 超强台风 「摩羯」 致灾特点和比对分析. 中国减灾.
[9] 中央气象台. (2020). 我国台风之最.
[10] 中国气象报社. (2018). 台风会带来哪些灾害?
[11] 民用航空网. (2013). 飞机是不是需要逆风飞行?
[12] 李东生,李力,袁小鸣,姜海 & 刘乔冰.(2007). 民航进口飞机机轮刹车装置研究及应用. 大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会 2007 年学术年会论文集.
[13] 中国民用航空局. (2023). 通用机场选址技术指南.
[14] 薛小刚. (2021). 民用运输机场选址关键问题研究. 民航新型智库.
[15] 中国民航局. (2016). 中国民用航空气象工作规则.
[16] Chen, Yi-Chun and Yan, & Shangyao. (2024). An optimal schedule recovery model for transportation carriers under uncertain typhoon disruption periods. Journal of Marine Science and Technology.
[17] 中华人民共和国中央人民政府. (2002). 中国民用航空总局令.
[18] 中国民用航空局飞行标准司. (2021). 通用航空飞行组织与实施安全指南.
[19] 新京报. (2019). 亚洲跨度最大机库竣工,可同时容纳 12 架空客 A320.
[20] 白峰 & 王奇志.(2022). 典型布局民用飞机的地面系留特性研究. 航空工程进展.
[21] 中国民用航空局. (2010). 民用航空器橡胶和金属轮挡
[22] 顾伟彬, 金秀芬 & 马建. (2014). 大型固定翼民用飞机系留载荷非线性计算分析. 应用力学学报.
[23] 孙燕. (2021). 台风夜,为何紧急给飞机加了十吨油. 浙江新闻.
[24] Griggs, G. (2020). Coastal airports and rising sea levels. Journal of Coastal Research.
[25] SKYbrary Aviation Safety. Aircraft Tie Down.
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