現代氣象雷達系統的另一個功能是風切變預報,用 PWS表示。風切變是非常危險的,因為直升機通過這一區域時,首先遇到強頂風,然后,在很短的時間內又變為順風。如果飛行員預先不知道這種情況,那么飛行員就不會提前增加推力去抵消因頂風造成的升力損失。也不會防止順風時可能產生的失速。如圖 7.7-23所示。風切變的探測與湍流相同,但雷達系統要在回波中搜索取樣,如果近的回波頻率增高,較遠的回波頻率降低。那么這種情況就是風切變。當風切變被測試到之后,機組將獲得如下警告:風切變標記“Windshear”在 ND上顯示,臨界區用紅黑條顯示,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該躲避的方向,還伴隨有風切聲音警告信息。
圖 7.7-23風切變方式
需要注意的是:在操作氣象雷達系統工作時,必須遵守重要的安全規定。這是因為氣象雷達的熱效應和輻射效應與微波爐一樣。因此,它會傷害人和設備,并且在直升機加油期間會引起爆炸。工作者必須遵守維護手冊上的安全注意事項。
對于現代直升機來說,工作人員與正在工作的氣象雷達系統應保持 10-15ft的距離。直升機加油和大金屬物體與氣象雷達系統的安全距離為 200-300ft。不安全區域是直升機前方 180°的范圍,因為氣象雷達天線在工作時需要做往復掃描運動。
7.7.4空中交通管制(ATC)
1.地面 ATC雷達
為了保證飛行安全,必須具有空中交通管制系統 ATC,它監視并控制空中交通。為了做到這一點,需要地面雷達系統來提供一定空域內的直升機消息。地面 ATC系統使用兩種雷達:一次監視雷達(PSR)和二次監視雷達(SSR)。
一次監視雷達(PSR)的地面網絡系統可用于終端監視和航路監視。PSR發射的一束射頻信號遇到直升機被反射回來,被同一位置上的接收機接收。如果波束很窄,說明回波(直升機)就在波束內,因為能量返回到雷達了。如果發射的是一個短脈沖,就有可能測得所用時間,從而確定距離。雷達,就是用一個方向性天線在某個方向上發射脈沖能量,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 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,不能顯示目標的高度,不能識別目標。
二次監視雷達(SSR)需要機載設備 ——應答機,它與地面 SSR進行交流,應答機實際上就是一個收發機,它能夠接收并應答脈沖編碼傳輸。SSR也是根據發射時天線所對準的角度來確定直升機的方位,根據從發射詢問信號到接收應答信號所消耗的時間來計算目標的距離。但是,由于 SSR發射的詢問信號有模式的區別,機載應答機根據不同的詢問模式,給出識別應答和高度應答信號。由此可見,SSR恰好克服了 PSR的缺點。
通常地面雷達系統都包括 PSR和 SSR。如圖 7.7-24所示。
圖 7.7-24地面 ATC雷達
SSR發射機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協調一致的,發射時刻也是與一次雷達同步。在其天線波束照射范圍內的機載應答機對所接收到的詢問信號進行接收處理與譯碼識別,如果判明為有效的詢問信號,則由應答機中的編碼電路控制發射電路產生應答發射信號。所產生的應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也會接收到直升機所產生的回波信號,它的接收機所產生的直升機視頻回波信號也同時輸往數據處理與顯示系統。在控制中心的圓形平面位置顯示器上的同一位置,顯示直升機的一次雷達回波圖像與二次雷達系統所獲得的直升機識別代碼及高度信息。
2.機載 ATC應答機機載 ATC應答機有三種應答模式。即:A模式、C模式、S模式。在模式 A時,應答機發射一個四位數字的直升機識別碼。飛行員通過話音通訊
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