航天科普:飛機在飛行途中會遇到哪些“攔路殺手”?
發布時間:2021-03-29
瀏覽次數:922

一架飛機從(cong) 起飛、航行直至降落,經曆了從(cong) 對流層—平流層—對流層的高度變化,也會(hui) 經曆各種不同的天氣現象,天氣變化在飛機飛行的全過程中將帶來哪些影響?又有哪些天氣現象對飛機飛行有較為(wei) 不利的影響?

圖片

飛機在起飛、降落和空中飛行的各個(ge) 階段都會(hui) 受到氣象條件的影響,主要分為(wei) 可見天氣現象和不可見天氣現象。可見天氣現象比如:雷暴、大雨、大霧等,不可見天氣現象如風切變、空中顛簸、空中積冰等。而影響飛行的主要氣象要素則是風、氣溫、氣壓。

圖片

在風的方麵,地麵風會(hui) 直接影響飛機的操縱,高空風會(hui) 影響飛機在航線上的飛行速度和加油量;氣溫高低,可改變發動機的推力、影響空速表、起落滑跑距離等等,同時,氣溫高於(yu) 標準大氣溫度時,會(hui) 增加飛機起飛滑跑距離和上升爬高時間,降低飛機載重量;氣壓會(hui) 影響飛機的飛行高度。由於(yu) 各地氣壓經常變化,往往造成氣壓高度表指示的誤差。

在眾(zhong) 多天氣現象中,影響飛機飛行最大的,是風切變、低雲(yun) 和低能見度。

圖片風切變

圖片風切變是一種大氣現象,指在短距離內(nei) 風向、風速發生明顯突變的狀況。低空風切變對飛機的起飛和降落有嚴(yan) 重的威脅。強烈的風切變瞬間可以使飛機過早地或者被迫複飛。在一定條件下還可導致飛機失速和難以操縱的危險,甚至導致飛行事故。

風切變的多少要看機場的地理位置。由於(yu) 雷暴可以引起風切變,因此地理位置的緯度比較低,即接近熱帶的地方,出現雷暴的機會(hui) 比較多,容易引發風切變。但風切變不僅(jin) 僅(jin) 源於(yu) 雷暴,複雜的地形也可以帶來風切變,比如香港機場、美國丹佛市等城市機場的周圍有山環繞,強風受山巒與(yu) 穀地的地形作用,風切變的現象明顯。此外,海風也易引起風切變,在香港也經常出現海風引起的風切變,一般人覺得海風不是很強的天氣現象,但其實不然。以香港機場為(wei) 例,盛行風一般是東(dong) 風,但從(cong) 海上吹過來的風一般是西風,東(dong) 風西風匯合在一起,就會(hui) 引起風切變。

低雲(yun)

圖片低雲(yun) 也是危及飛行安全的危險天氣之一,它主要影響飛機著陸。在低雲(yun) 遮蔽機場的情況下著陸,經常會(hui) 遇到飛機出雲(yun) 後離地麵高度很低,如果這時飛機航向又未對準跑道,往往來不及修正,容易造成複飛。有時,由於(yu) 指揮或操作不當,還可能造成飛機與(yu) 地麵障礙物相撞,造成飛機失速的事故。

低能見度

圖片

低能見度對飛機的起飛、著陸都有著相當的影響。雨、雲(yun) 、霧、沙塵暴、浮塵、煙幕和霾等都能使能見度降低,影響航空安全。地麵能見度不佳,易產(chan) 生偏航和迷航,降落時影響安全著陸,處理不當,也會(hui) 危及飛行安全。

在眾(zhong) 多可以引起能見度降低的天氣狀況中,大霧對航班飛行的影響不可估量,它嚴(yan) 重妨礙航班的起飛和降落。當航線上有霧時,會(hui) 影響地標航行;當目標區有霧時,對目視地標飛行、空投、照相、視察等活動有嚴(yan) 重的影響。 當機場能見度低於(yu) 350米,航班就無法起飛,低於(yu) 500米時,航班就無法降落。如果能見度低於(yu) 50米,飛機連滑行都無法進行,處置不當極易造成飛行事故。國內(nei) 外航空史上都曾發生過飛機在大霧中滑行相撞造成嚴(yan) 重後果的事故。

圖片夏季的“空中殺手”——雷暴

夏季的天氣現象雷暴也會(hui) 對飛機飛行造成嚴(yan) 重影響,由於(yu) 影響後果嚴(yan) 重,雷暴甚至被稱為(wei) 航空界的“空中殺手”。

圖片雷暴是指伴有雷擊和閃電的局地對流性天氣,是夏季影響飛行的主要天氣之一。閃電和強烈的雷暴電場能嚴(yan) 重幹擾中、短波無線電通訊,甚至使通信聯絡暫時中斷。當機場上空有雷暴時,短時間的強降水、惡劣的能見度、急劇的風向變化和陣風,對飛行活動以及地麵設備都有很大的影響。雷暴產(chan) 生的強降水、顛簸(包括上升、下降氣流)、結冰、雷電、冰雹和颮,均給飛行造成很大的困難,嚴(yan) 重的會(hui) 使飛機失去控製、損壞、馬力減少,直接危及飛行安全。

現代飛機使用了大量的電子設備,特別是控製飛行狀態的電子計算機,一旦被雷電影響,將造成嚴(yan) 重的破壞,直接影響飛機正常航行。因此,雷暴區曆來被視為(wei) “空中禁區”,禁止飛機穿越。隻要有雷暴天氣,飛機是不允許飛行的。

冬季的“攔路大蟲”——降雪

降雪,除了給公路,鐵路交通帶來影響外,航空運輸也會(hui) 受到嚴(yan) 重阻礙,從(cong) 而威脅飛行安全,導致航班延誤甚至取消。

圖片

飛機的飛行主要分為(wei) 起飛爬升,航路巡航飛行和漸進著陸三個(ge) 階段。雪天裏,飛機在這三個(ge) 階段的飛行都會(hui) 受到不同程度的影響。其中,雪天對於(yu) 航路巡航階段的飛行影響最小,但是積雪,結冰會(hui) 嚴(yan) 重危及飛機起降階段的安全。這兩(liang) 個(ge) 階段裏,飛機的飛行高度低,飛行速度慢,機動性差,受影響最大。

降雪對飛機飛行的影響主要是體(ti) 現在幾個(ge) 方麵:

大雪天氣裏,機場的能見度嚴(yan) 重變低,影響飛行人員的視線。當能見度隻有幾十米時,飛行人員操控的飛機根本無法降落和起飛,甚至無法滑行。如果處理不當就極易出現飛行事故,這時得機場不得不被迫關(guan) 閉,正常航班隨之變得不正常或被取消。

由於(yu) 強冷空氣的到來,地表溫度急劇下降。所降雨雪遇到低溫,會(hui) 在跑道上迅速結成冰層。飛機輪胎與(yu) 冰層間摩擦力減小,降落或起飛的飛機在跑道上會(hui) 產(chan) 生不規則滑動,不易保持方向,極易衝(chong) 出跑道發生危險。

大雪使飛機機身積冰或結冰,冰霜的聚積增加了飛機的重量。同時,積冰可能引起機翼流線型的改變、螺旋槳葉重量的不平衡,或者是汽化器中進氣管的封閉、起落架收放困難、無線電天線失去作用、汽化器減少了進氣量飛機馬力降低、油門凍結斷絕了油料來源、駕駛艙窗門結冰封閉駕駛員的視線等等,這些都可能造成嚴(yan) 重的飛機失事。

因此,大雪天氣裏,由於(yu) 能見度低,為(wei) 了保障安全,空中交通管製部門會(hui) 加大飛機之間的安全距離,控製航班起降,加長間隔時間,拉大空間距離,所以難免會(hui) 讓航班等待時間變長,造成航班延誤。同時,一旦飛機出現冰凍現象時,就必須及時除冰。而除冰作業(ye) 需要一定的時間,這樣勢必會(hui) 影響航班正點。

圖片

常見疑惑

目的地機場所在城市天氣狀況良好,能見度佳,該機場也起降正常,為(wei) 什麽(me) 還是因天氣原因延誤?航班的正常與(yu) 否受到出發機場天氣,目的機場天氣以及航路上天氣的影響,不同的航線受天氣影響的程度也不盡相同。

目的地機場所在城市天氣狀況良好不代表該機場適宜飛機降落,覆蓋在機場起飛降落航道附近是低雲(yun) 、雷雨區是導致這類型延誤的常見因素。有時候在正常航路巡航的飛機也難免要對不良天氣區域繞飛,加長了空中飛行時間,使得航班延誤。比如雷雨區,這種情況飛機往往隻能在地麵等待。為(wei) 什麽(me) 快到目的地機場才告知因天氣原因無法降落而備降其他機場或返航,而有些飛機又能正常落地?雖然民航氣象部門依靠先進的設備會(hui) 不斷發布比較準確氣象變化趨勢預報以利於(yu) 航班運作和調度,但天氣情況是不斷變化的,也難以很準確的判斷,這就會(hui) 出現到快落地時天氣情況突然惡化導致飛機無法降落,出於(yu) 安全考慮或油量不足以繼續盤旋等待天氣好轉,飛機就不得不備降其他機場。

天氣不斷在變化,可能是短時間的惡劣天氣。這就會(hui) 出現5分鍾前和5分鍾後的天氣都允許飛機降落,而你的飛機正好趕上那陣惡劣的天氣狀況而無法降落,這也是常見的現象,同時,如前所述,當天氣處於(yu) 標準邊緣時,能否降落由機長決(jue) 定。機長認為(wei) 天氣不宜降落備降其他機場或返航是應該絕對支持的。

另外,由於(yu) 各個(ge) 航空公司所使用的飛機機型也有所差別,而不同的機型對於(yu) 同樣天氣情況下,能夠正常起飛的標準也不相同,所以有時候也會(hui) 出現同樣的航線,不同的航班卻不能同樣起降的情況。有時候飛機在飛行時會(hui) 產(chan) 生瞬間或長時間的顛簸,這是為(wei) 什麽(me) ?很多乘客都有經驗,飛機廣播說前麵有氣流,大家要綁緊安全帶。大氣湍流、空中急流都會(hui) 造成飛機的顛簸。如果乘客向窗外望看不到雲(yun) ,那可能就是晴空的湍流。

由於(yu) 空氣不規則的垂直運動,使飛機上升下沉。嚴(yan) 重的顛簸可使機翼負荷加大而變形甚至折斷,或使飛機下沉或上升幾百米高度的危險。

文中部分數據,圖片來源網絡,不做商業(ye) 使用。

全意航空、航空星空体育官网入口网站


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者