天使与魔鬼系列,是大C推出的探究飞机和航空的一系列文章,包括飞机的构造、飞机的安全性、乘坐飞机的相关知识、周遭环境对飞机的影响等等。通过天使与魔鬼系列的文章,能够帮助大家全面的了解飞机和飞行安全知识,对大家乘坐飞机出行更有帮助。本次为大家带来天使与魔鬼系列文章的第二篇,揭秘天气对于飞机的影响有多少。
我们生活在这个世界上,很多事情是人类无法控制的,比如天气。我们总是埋怨天气预报非常不准,毕竟这个是预报,未发生的事情,怎么可能做到那么准确呢?地球由于有大气在地面上方包裹着,所以空气和水等元素之间的相互作用、运动以及自身形态的变化,会形成复杂多变的天气。这些天气之中,人类仍然会使用飞机这种复杂的交通工具出行和执行任务。那么天气对于飞机的影响究竟有多大呢?
常坐飞机的人可能已经习惯了,其实坐飞机和坐汽车差不多,动不动就会因为气流等因素的影响而造成颠簸,或者是在大雨、大雾、雷电等等复杂的天气环境下飞行,甚至经常因为天气的原因直接造成飞机的停飞。其实这些天气都是比较危险的,每一种天气对飞机都有或多或少的影响。
天使与魔鬼系列2:天气影响飞机有多大
● 云对飞机飞行安全的影响
云是非常主要的天气形式之一,云主要是由水汽凝结形成的。我们看到的云的形式很多种,比如卷云、层云、积雨云等等。有的时候天空中有云是很美丽的,有时候天空中的云压抑的我们很害怕。对于飞机的飞行来说,低云会阻碍飞行的实现,云还会带来雨、雪等等天气形势,所以低云是危害飞机飞行安全的主要危险天气之一。
一般来说飞机的飞行高度都在云层之上,所以视线都比较好,但是当飞机在起飞和降落的过程中,如果天空中存在低云,尤其是大范围的低云,就会造成严重的视线阻碍。低云会遮蔽机场和其它周遭的建筑,这时候降落,飞行员在穿过云层的时候可能距离地面高度很低,来不及对准跑道。如果发生这样的情况,飞机就无法安全着陆,解决的办法只能是复飞。
当然,历史上还出现过因为云层过低,导致飞机在降落的时候跑偏跑道,然后与其它的建筑物相撞的事故,造成损失。此外在有低云的情况下,如果发生指挥不当、操作失误,极有可能造成无法弥补的悲剧空难。所以说低云是非常危害飞行安全的。当然,云还会带来雨和雪这样的天气现象,这部分我们在后面的文章为大家深入讲解。
危害安全指数:★★★
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风,是我们最常感受到的天气现象之一。风的变幻非常多,而且风的危害性也是极其不稳定的。风可大可小,一二级的微风让我们感觉到非常的舒适,而强烈的飓风、龙卷风、台风会造成不可挽回的损失。风其实是空气流动的一种自然现象,我们的飞机在飞行时候,有时候就需要借助风的力量。风可以让飞机飞得更加经济,也能够让飞机从万米高空中解体。
● 低空风切变对飞机的影响
低空风切变,是一种由风的变化引起的天气现象。官方的解释是出现在600米以下的风矢量(比如风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上发生明显突变的状况。低空风切变最恐怖的地方就是它并没有什么固定的天气环境或者季节才会出现,任何的情况下都有可能出现。比如强雷暴、弱雷暴天气、锋面、积雨云,甚至是晴天的环境下都可能出现。
低空风切变具有时间短、范围小、强度大的特点,所以在这种环境中飞行,会出现空速的瞬间变化,这样可以导致升力的变化,让飞机的飞行高度突然改变,严重的影响飞行的安全性。目前在预防低空风切变的预测方面难度非常大,因为这种天气变化很突然,并且提前没有过多的预警,因此天气雷达很难探测到。即使有一定的方法,比如根据对流、多普勒雷达扫描进行追踪,但是难度系数也是非常大的。
低空风切变会瞬间对飞机飞行造成影响
此外,如果遇到了低空风切变的天气时,飞行员很难及时做出反应。在低空风切变现象出现的同时,如果保证飞机照常平稳飞行,需要瞬间提升速度,这样升力就不会发生太多的变化。但美国曾计算过某大型喷气飞机在风切变条件下改变空速所用的时间,结果显示,通过风切变时间只有几秒,但恢复到相应的空速却要3分钟左右。所以遇到风切变的时候,飞机有坠毁的可能。
危害安全指数:★★★★★
● 空中颠簸对飞机的影响
相信经常出行的人已经习惯了颠簸,坐在汽车上,由于路面不平,时常会导致汽车颠簸。坐在飞机上,由于气流的变化和运动,也会造成飞机的颠簸。一般来说,夏季雷雨比较多,秋季的风比较大,所以颠簸的出现的几率会更多,强度也会更大。历史上有很多因为飞机遭遇空中颠簸而引发的空难,所以我们不能够小看空中颠簸带来的危害。
空中颠簸,飞机整个机身都会发生剧烈的震动。一般飞机在穿越云层的时候,空中颠簸会更加剧烈,如果赶上积雨云,会增加危险的程度。目前飞机上的气象雷达很先进,可以通过电子指示器在任何时间中给飞行员和导航员发送磁场方向,这样在很远之外就能够了解航线前方的天气情况了。对于飞机的机组人员来说,一般空中颠簸分为轻度颠簸、中度颠簸和严重颠簸三级,不同的级别中,应对的方式有很大的区别。在严重颠簸时,一般飞机都会改变高度来避开颠簸的气流,以免发生飞机因为剧烈颠簸解体的危险。
危害安全指数:★★★
雷雨,是夏季中最影响飞机飞行的天气因素。雷的电场和闪电能够严重的干扰中、短波的无线电通讯,甚至造成通信的暂时中断。当机场上空有雷雨时,强烈的降水、恶劣的能见度、急剧的风向变化和阵风,对飞行活动以及地面设备都有很大的影响。雷雨天气会对飞行造成很大的困难,严重时候会让飞机失去控制、损坏、马力减少,直接危害飞行安全。
● 雷雨天一般不飞
一般如果遇到雷雨天气,基本上航班都会被取消。其实雷雨天能不能让飞机起飞降落,要看安全标准。遇到雷雨天气,各个公司、机型甚至每个机组的标准都是不一样的。而且各个机型由于飞机性能、机载设备、飞机生产厂商的技术要求等不同,其执行飞行任务的天气标准也不尽相同。根据民航总局的规定,如果出现两次雷击事件,飞行员有可能就要终身禁航了,所以飞行员很少愿意在有雷雨的环境降落起飞。
雷雨天最好不要飞行
当然,也有在雷雨天其中运行的航班,因为毕竟恶劣的天气中,也有一些时机是可以让飞机起飞降落的,只不过大部分时候处于安全考虑,机场不会冒这个险。
● 飞机如何防雷击?
我们都知道,如果飞机遭遇到雷击,很可能会造成机体损坏,严重时候会发生解体和坠机。那么飞机是如何防雷击呢?
一般来说,飞机是防雷,但是不能够避雷。因为避雷的必要条件就是在保护目标前接触到雷电,并且有效的接触地面,飞机无法接触地面,所以飞机并不能够避雷。美国联邦航空局制定的联邦航空条例FAR25.581中声明,飞机必须能够承受住灾难级的闪电。目前的民航客机在设计时都会考虑的非常缜密,所有的防范措施也是做到了最好,比如所有关键性的盖板在雷击后不会熔化、在复合材料结构中加入避雷条(如雷达罩上装有放电条)、安装密封性佳防止火花引爆的结构油箱等等。
飞机本身不能够避雷,但是飞机可以通过判断前方航线上的天气情况来绕过雷区。一般来说雷多发生在多云下雨的地区,干燥的天空中基本上不会出现雷,所以飞机和地面检测站可以通过检测实时通知所有航班的飞行员来避开雷区,这样就不会出现雷击的危险。如果前方航线上有雷区,飞机会绕开雷区飞过,如果机场上方天气状况不好,会通知飞机临时降落在其它的机场,机场内飞机不会起飞。这些安全防范措施可以保证飞机不会遭遇雷击,避免不必要的悲剧空难和损失。
危害安全指数:★★★★
在冬天、十分靠近北极、南极的地方或者是海拔很高的地方,经常会碰到下雪天。既然下雪一般情况下就会积雪,有积雪,也会有结冰的情况出现,这些对于飞机来说,都具有很大的危害性。所以碰到下雪的天气时,一般都会延迟航班甚至是取消航班。
●雪天对飞机的影响
雪天对于航路巡航阶段的飞行影响最小,但是积雪会严重危及飞机起飞降落阶段的安全。这两个阶段里,飞机的飞行高度低、速度慢、机动性差,所以受影响最大。下雪天的能见度很低,所以非常影响飞机的起飞和降落。关于能见度低对飞机飞行的影响,我们在下一页会单独说明。下雪天会造成跑道积雪结冰,这时候飞机轮胎的摩擦力会大幅减少,造成打滑甚至难以控制方向,会引发严重的危险和灾难。
雪非常影响飞机的起降
一般在下雪天,各大机场都会延误航班的起飞和降落,然后进行跑道和重要部位的除雪工作,这就会延误航班了。如果说雪过大,除雪工作无法进展或者进展毫无所用,这时候就只能够取消航班了,毕竟不能够冒着危险让大家乘坐飞机起飞或者降落。
危害安全指数:★★★
● 结冰对飞机的影响
如果说雪天对飞机的影响没有特别的明显,那么结冰对于飞机影响,就非常明显了。结冰分为明冰、毛冰和雾凇三种,明冰和毛冰是最危险的,因为它们比较牢固,不容易排除,而且增长的速度很快。
结冰之后,飞机的重量增加,导致飞机机翼流线型改变,螺旋桨桨叶的重量不平衡,会造成飞机无法保持平衡。有时候结冰会造成汽化器中的进气管封闭,起落架难以收放,无线电天线失去作用。汽化器减少了进气量之后,会降低飞行马力,还会导致油门冻结,断绝油料来源。驾驶舱窗门结冰封闭之后,会影响驾驶员的视线,造成飞机失事。
危害安全指数:★★★★
● 低能见度对飞机的影响
能见度低,大部分人都是认为是雾或者霾引起的,其实不仅仅是这样。我们上面介绍的下雨、下雪天气,或者是刮风带来的沙尘天气都会降低能见度。所以说能够影响能见度的天气其实非常多。能见度低,对于飞机的飞行安全具有严重的影响。
在起飞和降落阶段,低能见度会阻碍飞行员看到周围的事物、建筑和跑道,这样贸然起飞和降落会对飞行造成极大的安全隐患。目前因为天气原因能见度低状况中,可以实行盲降的大致分为三类,盲降就是飞行员依靠仪器仪表来进行飞机的降落。云彩到地面的高度小于60米,能见度在800米以下能实现飞机起降的,为一类盲降;当云彩到地面的高度小于30米、能见度在400米以下能实现起降的为二类盲降;肉眼看不见任何东西,完全依靠仪器自动导航就能实现飞机起降的,为三类盲降中的最高等级。因此遇到能见度低于标准的情况,飞机只能够延误或者取消,等到天气好转才能够起飞或者降落。如果地面能见度较低,会导致飞机偏航或者迷航,在降落时影响飞机的正常安全着陆,如果飞行员处理不好,会酿成事故。
低能见度等于捂住飞行员的眼睛
如果在航线上能见度很低,会影响地标航行。如果目标区域能见度很低,对目视地标飞行、空投、照相、视察等等活动有很严重的影响。因此综合来看,飞机在起飞降落阶段或者是飞行途中遭遇低能见度环境,是非常危险的事情,所以大部分情况下都会改变线路或者延误、取消航行。
危害安全指数:★★★
当然,天气是非常复杂的大气环境,影响飞行的天气因素也不仅仅这些,但是篇幅有限,就不给大家一一列举了。虽然看上去非常恐怖,但是大家不要过分的担心,因为现在一次航班起飞前都会做非常充分的准备,具体如下:
● 一架客机起飞前的准备
1、检测出发地机场天气状况(比如能见度、低空云、雷雨区、强侧风);
2、检测目的地机场天气状况(比如能见度、低空云、雷雨区、强侧风);
3、检测飞行航路上的气象情况(比如高空雷雨区);
4、检查机组状况(比如机组技术等级、分析把握当前气象及趋势作出专业的决策);
5、检查飞机状况(比如该机型对气象条件的安全标准、符合安全的前提下某些机载设备失效导致飞机不宜在该天气状况飞行);
6、预判因恶劣天气导致的后续状况(比如机场导航设施受损、跑道够不够标准:如结冰、严重积水等)。
● 写在最后
从这里可以看出来,客机在起飞前所做的准备工作非常详细,而且现在飞机生产厂商在设计制造的时候也会考虑如何安全的在复杂天气环境中安全飞行,所以即便是天气对客机的航行有一定的影响,也没有那么可怕。现在经常会因为天气情况恶略,航班就会延误起飞甚至取消,虽然乘客一定会很气愤,但是这样大家会非常安全,所以遇到这种事件的时候,大家还是要保持平常心,赶紧改签。
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