除了這三種典型的尾流遭遇方式之外，其他的情況都可以看作這三種情況的不同程度的疊加。而在這三種情況下，最危險的狀態(tài)就是后機(jī)不慎進(jìn)入尾渦中心，這是最壞的情形，所以在本文后面的討論和分析中都是主要考慮這種情況。

為了確定尾流間隔標(biāo)準(zhǔn)，保證跟進(jìn)飛機(jī)的安全，NASA和FAA從70年代起通過大量的飛行試驗(yàn)對尾流的持續(xù)和消散現(xiàn)象進(jìn)行了觀察和測量。發(fā)現(xiàn)在中高空大氣較為穩(wěn)定的環(huán)境下，大型飛機(jī)所形成的尾流流場持續(xù)的時間要比FAA規(guī)定的尾流間隔標(biāo)準(zhǔn)長的多；而在低空近地面層，由于地面層效應(yīng)、側(cè)風(fēng)的影響和湍流強(qiáng)度的加強(qiáng)使得尾流在更短的時間內(nèi)就消散了；并且隨著消散的過程，尾渦核心的能量逐步減弱，尾渦強(qiáng)度減小，有可能對跟進(jìn)的后機(jī)不再造成危險的影響；因此，有必要對尾流的消散機(jī)理進(jìn)行考察和研究。

2.3尾流的消散機(jī)理

尾流的消散機(jī)理比想象的要復(fù)雜的多；其消散過程和方式與周圍大氣環(huán)境緊密相關(guān)（包括大氣紊流度、大氣分層效應(yīng)、溫度梯度、風(fēng)的速度場、地面效應(yīng)等等）；直到現(xiàn)在，人們也沒有完全了解尾流的消散機(jī)理。其困難就在于在許多情況下很難確定大氣條件對尾流運(yùn)動及消散的確切關(guān)系。但是從觀察到的不同現(xiàn)象來看，對于尾流的消散形式可以做一個簡單的分類，即分成以下幾類：

1． 連接消散

這種消散形式是由于強(qiáng)度相同的尾渦相互之間的誘導(dǎo)作用導(dǎo)致在擴(kuò)散運(yùn)動中兩個渦連接起來，然后重新形成一個流場，其強(qiáng)度在連接之后迅速減小，而且一定尺度的大氣湍流在尾渦縱向距離上所造成的不穩(wěn)定的波動加速了這種連接消散的形成。由于最初是由Crow在1970年提出來的，所以一般稱之為尾渦的Crow的不穩(wěn)定性；而且Crow發(fā)現(xiàn)大氣紊流度與連接時間有著直接的關(guān)系，并給出了一個確定的公式。但遺憾的是，他同時也發(fā)現(xiàn)近地面層的效應(yīng)對連接消散并沒有起到太多的作用。

2． 迸裂消散

迸裂消散是人們發(fā)現(xiàn)有時候尾渦持續(xù)發(fā)展到一定時間后，其核心半徑會突然增大，看上去就象是迸裂了一樣，這種迸裂形式順著尾渦軸心以極快的速度傳遞發(fā)生，最后形成一個比原先尺寸要小的多的新的核；是什么原因?qū)е鲁霈F(xiàn)這種現(xiàn)象仍然還不清楚，其外層的流場雖然有一定的減弱，但與連接消散相比，迸裂消散并不是像那樣很快的消散；相反，仍然在空中保留了相當(dāng)強(qiáng)度的漩渦。

3． 湍流消散

這種消散形式是由于空氣的粘性作用，尾渦在旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散運(yùn)動過程中，同時受到一定尺寸的大氣湍流的作用，間距越來越大，強(qiáng)度越來越弱，最后消失，這也是最自然的可以想象得出的一種消散方式。

當(dāng)然，在尾渦的演變過程中，這三種消散方式并不是相互孤立的，有可能在湍流的尺度和強(qiáng)度合適的情況下，既發(fā)生迸裂消散同時又造成連接消散，如果是出現(xiàn)這種情況的話，尾渦將會很快的消散，此時尾流的影響作用幾乎可以不加考慮；因此常常需要注意的是以某種單獨(dú)形式持續(xù)和消散的過程�？墒抢щy在于這三種消散方式是隨著大氣條件的不同而隨機(jī)發(fā)生的，無法事先確定尾渦到底會以哪種方式消散；另外人們通過比較發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)的外形變化對尾渦的消散也有影響；在起飛著陸階段，航空器處于著陸形態(tài)（起落架放下、襟翼打開）時所形成的湍流有助于加速尾渦的迸裂消散和粘性消散，而在潔凈外形的條件下，機(jī)翼附面層的紊流和發(fā)動機(jī)的噴流所形成的小尺度的湍流與大氣湍流的作用相比，對尾渦的消散幾乎沒有什么大的影響。

盡管如此，在測量和觀察中發(fā)現(xiàn)各種形式的尾渦消散過程都有一個相同的現(xiàn)象：在尾渦形成之后持續(xù)演化的一段時間內(nèi)，其強(qiáng)度變化不大，與其起始強(qiáng)度差不多，然后在后面的時間里以很快的速度消散，強(qiáng)度也很快的減小；但是這個維持強(qiáng)度大小不變的時間段受大氣影響是一個隨機(jī)變量，消散率也需要大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來確定。由于諸多的不確定因素，到目前為止，仍然還沒有一個公認(rèn)的比較成熟的近地面層尾渦消散模型。

2.4尾流事故數(shù)據(jù)的分析

尾流的形成確實(shí)造成了飛行安全問題，需要對其作仔細(xì)的研究，但同時尾流的消散過程復(fù)雜性也帶來了研究上的困難。下面對美國1983-1990年的尾流遭遇事故的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果反映出尾流對飛行安全的影響以及從另一側(cè)面看出尾流消散的復(fù)雜性。

數(shù)據(jù)來源于美國交通運(yùn)輸部（NTSB）的尾流事故統(tǒng)計報告和航空安全報告系統(tǒng)（ASRS）的機(jī)組人員遭遇尾流的匿名報告，在1983-1990年7年中，總共有140起遭遇尾流的報告。報告的內(nèi)容主要包括地點(diǎn)、航班號、機(jī)型、遭遇時間、飛行高度、飛行階段、飛行狀態(tài)及尾流的影響程度等等，部分的數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖2-10、11、12、13所示。

圖2-10表明了在各個不同的飛行階段，所發(fā)生的尾流遭遇事件的比例大小，從圖中明顯看出，在進(jìn)近落地階段的比例高達(dá)50%，雖然在巡航階段所統(tǒng)計的尾流遭遇事件數(shù)占到了21%，但是由于巡航飛行階段飛行高度較高，安全裕度較大，相比較而言，還是進(jìn)近落地階段的尾流遭遇事件應(yīng)該加以重點(diǎn)考慮。而圖2-11則更加清晰的說明了在落地的飛機(jī)序列之間是最容易發(fā)生尾流遭遇，其次是起飛飛機(jī)的序列之間。

圖2-12和圖2-13則分別表示在不同的高度和在不同的時間（月份）內(nèi)所發(fā)生的尾流遭遇事件的數(shù)量，從圖2-12中再次可以看出大多數(shù)尾流遭遇發(fā)生在低于1000英尺的空間，也就是在起飛落地階段；因此必須給不同種類的機(jī)型確定不同的最低尾流間隔來保證飛行安全。而圖2-13則說明尾流遭遇事件的發(fā)生與大氣環(huán)境的變化有著某種不確定的關(guān)系，反映出研究尾流消散的復(fù)雜性。

 

圖2-10不同飛行階段遭遇尾流事件比例圖

(1- 起飛階段，2-爬升階段，3-巡航階段，4-下降階段，5-進(jìn)近階段，6-落地階段)

 

          圖2-11  不同飛行階段組合尾流遭遇數(shù)（前機(jī)/后機(jī)）

 

圖 2-12  不同飛行高度上發(fā)生的尾流遭遇數(shù)

 

                圖2-13 不同月份里尾流遭遇事件數(shù)