飞行员如何在“炎热高海拔”的城市着陆

在马萨诸塞州的一次飞行课,以及关于大气结构的事实,如何帮助在肯尼亚着陆一架747。
a 747 lands at sunset
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摘自马克·范霍恩纳克(Mark Vanhoenacker)的《IMAGINE A CITY》。版权所有 © 2022,由马克·范霍恩纳克(Mark Vanhoenacker)。经企鹅兰登书屋(Penguin Random House LLC)旗下的阿尔弗雷德·A·克诺夫(Alfred A. Knopf)许可摘录。保留所有权利。未经出版商书面许可,不得复制或转载本节内容。

在这部非虚构作品中,马克·范霍恩纳克(Mark Vanhoenacker)——一位驾驶波音787梦想客机从伦敦飞往世界各地城市的飞行员——在童年时期新英格兰小镇的记忆与他成年后所经历的、远超他想象可能性的城市生活之间穿梭。每一章都聚焦于城市地理或生活的一个特定方面。在本节摘录的题为“空气之城”(City of Air)的章节中,范霍恩纳克将他在马萨诸塞州皮茨菲尔德(Pittsfield)的第一次飞行课与他作为波音747飞行员飞往肯尼亚海拔一英里高首都内罗毕(Nairobi)的飞行相结合。   

皮茨菲尔德

我十六岁,一生中从未如此激动过。我曾多次和父母一起到家乡的市营机场看飞机,但这是我第一次来这里上飞行课。

教练说,在出去到他的飞机之前,他需要完成一些文书工作。他正在填写表格上的空格,速度之快表明他做过很多次。他问我体重。然后他看向一个仪表,我意识到那指示的是外部空气的温度,而不是这个低矮、普通建筑里、停在皮茨菲尔德飞机休息区旁边的房间里的空气温度。

他一边工作一边说,这里的空气通常不是问题,我们也没那么高。这和你在西部可能会遇到的情况完全不同。而且,今天也不热。但他补充说,如果你每次都计算你的起飞性能,他打开一本螺旋装订的手册,手指在一张精细的图表上划过,无论你在世界何处都这样做,你永远不会措手不及。

内罗毕

我们在苏丹上空时天色已晚,就在蓝尼罗河和白尼罗河交汇,喀土穆(Khartoum)升起的地方附近。现在,在清晰的星空和埃塞俄比亚(Ethiopia)未见的や高地之间,我们正在完成接近内罗毕的准备工作。

约翰内斯堡(Johannesburg)、温得和克(Windhoek)、坎帕拉(Kampala)、卢萨卡(Lusaka)和哈博罗内(Gaborone)等非洲城市,以及我们现在位置东北不远的亚的斯亚贝巴(Addis Ababa)和正前方自己就是的内罗毕,有一个共同点:它们都坐落于高海拔地区(哈博罗内机场海拔3299英尺,是这七个城市中最低的;亚的斯亚贝巴最高,海拔7625英尺)。温度随海拔升高而降低,它们高耸地理位置的结果之一是,它们的气候比在我们最炎热的大陆内陆城市通常预期的要温和得多。尽管如此,它们比标准大气科学模型推测的要温暖得多,因此飞行员——以及拥有相似位置或海拔的城市,如墨西哥城(Mexico City)、德黑兰(Tehran)和丹佛(Denver),尤其是在夏季——将它们描述为“高温高海拔”(hot and high)。

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那个标准大气模型对飞行员来说至关重要,因为它使我们能够计算出它发生的偏差——最显著的是那些与高温高海拔城市相关的偏差——如何影响飞行。更高或更热的空气更稀薄,这意味着引擎需要更少的空气来呼吸。在稀薄的空气中,为了获得相同的升力,我们也必须飞得更快。在接近高温高海拔城市时,由于速度更快,我们的转弯更宽,而且我们可能需要多一半的距离才能减速到着陆速度。最后,着陆后,我们需要更多的跑道来减速,在此过程中,我们将更多的热量传递给刹车。

阿尔弗雷德·A·克诺夫

今晚,内罗毕的空气——其机场官方海拔为5330英尺,或略高于一英里——提供了高温高海拔条件的一个教科书式范例。机场的温度在中70华氏度(约20多摄氏度)。(我母亲晚年不喜欢新英格兰的寒冬,也不喜欢潮湿的夏天,曾半恼火地问我经常旅行的父亲,地球上是否有哪个地方的空气如此温和,让她可以全年都不在意气温。父亲温和地建议,一个靠近赤道的城市,但海拔足够高使其气候温和,比如内罗毕或基多(Quito),他没有使用“高温高海拔”这个航空术语就概括了这些条件。)事实上,尽管今晚内罗毕的温度似乎非常宜人,但它与标准大气模型的偏差——根据该模型,我们预计这个海拔的城市温度只有40度左右——是极端的。

我们收到了最终下降许可,并向西南方向飞行,经过城市,然后转向东北方向与跑道对齐。当我们飞近被称为恩贡(Ngong)的山脊导航信标时,我们部署了减速板,这是机翼上的面板,当它们伸入快速流动的空气时会发出一种独特的、低沉的“哼哼”声,并且我们比平时更早地放下了起落架。尽管我们努力减速,但现在发生的一切——最后的下降,城市外围聚居地流动的灯光——都比平时更快,并且在更高的海拔,这只会加剧我们正以一种仍然停留在空中的大都市的速度接近的感觉。

摄于开普敦。马克·范霍恩纳克提供

我们掠过跑道入口,关闭了油门,并驾驶着275吨的747飞机飞过一根死气沉沉的指示风向袋。飞机一触地,我们就将发动机设置为最大反推——这是我们能做的,以减轻刹车系统的负担——在经历了长时间的前进推进后,发动机吸入了内罗毕稀薄空气中的几吨空气,并将它们在我们前方喷出。我们驶离闪闪发光的跑道,进入一条更黑暗、空无一人的滑行道,当我们在这片非洲的夜色中滑行时,似乎在整个内罗毕,甚至在整个地球上,我们可能是唯一移动的交通工具。我们停好车,然后我小心翼翼地关闭了四台发动机——一次一台,从右到左。它们的轰鸣声依次消失,发出长长的、金属般的叹息声,我看着仪表盘上的数字滚动,直到每个风扇都静止下来。

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