現(xiàn)代氣象雷達(dá)系統(tǒng)的另一個功能是風(fēng)切變預(yù)報,用 PWS表示。風(fēng)切變是非常危險的,因為直升機(jī)通過這一區(qū)域時,首先遇到強頂風(fēng),然后,在很短的時間內(nèi)又變?yōu)轫橈L(fēng)。如果飛行員預(yù)先不知道這種情況,那么飛行員就不會提前增加推力去抵消因頂風(fēng)造成的升力損失。也不會防止順風(fēng)時可能產(chǎn)生的失速。如圖 7.7-23所示。風(fēng)切變的探測與湍流相同,但雷達(dá)系統(tǒng)要在回波中搜索取樣,如果近的回波頻率增高,較遠(yuǎn)的回波頻率降低。那么這種情況就是風(fēng)切變。當(dāng)風(fēng)切變被測試到之后,機(jī)組將獲得如下警告:風(fēng)切變標(biāo)記“Windshear”在 ND上顯示,臨界區(qū)用紅黑條顯示,符號邊緣的黃色條指向刻度盤,它指示出的航向是飛行員應(yīng)該躲避的方向,還伴隨有風(fēng)切聲音警告信息。
圖 7.7-23風(fēng)切變方式
需要注意的是:在操作氣象雷達(dá)系統(tǒng)工作時,必須遵守重要的安全規(guī)定。這是因為氣象雷達(dá)的熱效應(yīng)和輻射效應(yīng)與微波爐一樣。因此,它會傷害人和設(shè)備,并且在直升機(jī)加油期間會引起爆炸。工作者必須遵守維護(hù)手冊上的安全注意事項。
對于現(xiàn)代直升機(jī)來說,工作人員與正在工作的氣象雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)保持 10-15ft的距離。直升機(jī)加油和大金屬物體與氣象雷達(dá)系統(tǒng)的安全距離為 200-300ft。不安全區(qū)域是直升機(jī)前方 180°的范圍,因為氣象雷達(dá)天線在工作時需要做往復(fù)掃描運動。
7.7.4空中交通管制(ATC)
1.地面 ATC雷達(dá)
為了保證飛行安全,必須具有空中交通管制系統(tǒng) ATC,它監(jiān)視并控制空中交通。為了做到這一點,需要地面雷達(dá)系統(tǒng)來提供一定空域內(nèi)的直升機(jī)消息。地面 ATC系統(tǒng)使用兩種雷達(dá):一次監(jiān)視雷達(dá)(PSR)和二次監(jiān)視雷達(dá)(SSR)。
一次監(jiān)視雷達(dá)(PSR)的地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可用于終端監(jiān)視和航路監(jiān)視。PSR發(fā)射的一束射頻信號遇到直升機(jī)被反射回來,被同一位置上的接收機(jī)接收。如果波束很窄,說明回波(直升機(jī))就在波束內(nèi),因為能量返回到雷達(dá)了。如果發(fā)射的是一個短脈沖,就有可能測得所用時間,從而確定距離。雷達(dá),就是用一個方向性天線在某個方向上發(fā)射脈沖能量,再用同一個天線接收反散射的能量,時間延遲用于確定距離,這就是這個詞 “雷達(dá) RADAR”的含義:無線電探測和測距(Radio Detection And Ranging)。PSR的作用距離比較近,不能顯示目標(biāo)的高度,不能識別目標(biāo)。
二次監(jiān)視雷達(dá)(SSR)需要機(jī)載設(shè)備 ——應(yīng)答機(jī),它與地面 SSR進(jìn)行交流,應(yīng)答機(jī)實際上就是一個收發(fā)機(jī),它能夠接收并應(yīng)答脈沖編碼傳輸。SSR也是根據(jù)發(fā)射時天線所對準(zhǔn)的角度來確定直升機(jī)的方位,根據(jù)從發(fā)射詢問信號到接收應(yīng)答信號所消耗的時間來計算目標(biāo)的距離。但是,由于 SSR發(fā)射的詢問信號有模式的區(qū)別,機(jī)載應(yīng)答機(jī)根據(jù)不同的詢問模式,給出識別應(yīng)答和高度應(yīng)答信號。由此可見,SSR恰好克服了 PSR的缺點。
通常地面雷達(dá)系統(tǒng)都包括 PSR和 SSR。如圖 7.7-24所示。
圖 7.7-24地面 ATC雷達(dá)
SSR發(fā)射機(jī)某一模式的詢問脈沖對信號,通過它的方向性天線輻射。天線波束的方向是與一次雷達(dá)協(xié)調(diào)一致的,發(fā)射時刻也是與一次雷達(dá)同步。在其天線波束照射范圍內(nèi)的機(jī)載應(yīng)答機(jī)對所接收到的詢問信號進(jìn)行接收處理與譯碼識別,如果判明為有效的詢問信號,則由應(yīng)答機(jī)中的編碼電路控制發(fā)射電路產(chǎn)生應(yīng)答發(fā)射信號。所產(chǎn)生的應(yīng)答信號是由多個射頻脈沖組成的射頻脈沖串,它代表直升機(jī)的識別代碼或高度信息。與此同時,向同一方位輻射的一次雷達(dá)也會接收到直升機(jī)所產(chǎn)生的回波信號,它的接收機(jī)所產(chǎn)生的直升機(jī)視頻回波信號也同時輸往數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)。在控制中心的圓形平面位置顯示器上的同一位置,顯示直升機(jī)的一次雷達(dá)回波圖像與二次雷達(dá)系統(tǒng)所獲得的直升機(jī)識別代碼及高度信息。
2.機(jī)載 ATC應(yīng)答機(jī)機(jī)載 ATC應(yīng)答機(jī)有三種應(yīng)答模式。即:A模式、C模式、S模式。在模式 A時,應(yīng)答機(jī)發(fā)射一個四位數(shù)字的直升機(jī)識別碼。飛行員通過話音通訊
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