雷雨对飞行的影响类型分析

时间:2022-03-12 08:28:44

雷雨对飞行的影响类型分析

摘要雷雨天气是影响飞行的主要天气状况之一,雷雨天气是飞机飞行安全的重要危险因素。轻则造成飞行困难,重则机毁人亡。飞机在雷雨天气中飞行极易受到积雨云、雷击、积冰、冰雹以及大风大雨的影响。要减少雷雨天气对飞行的影响,必须对雷雨产生和形成的规律有足够的认识,加强对雷雨天气的预报和观测,并提高飞行员的业务素质,沉着应对雷雨天气。

关键词雷雨天气;飞行;天气预报;影响

中图分类号:V321.22 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0176-01

飞机飞行的区域通常为大气层中的对流层,因而飞机的飞行活动与对流层内的各种天气现象有紧密联系,飞机的飞行受天气的影响无可避免。在所有的天气现象中,恶劣的雷雨天气对飞行安全的影响最为严重,是造成飞行事故的最主要因素。2001年3月29日至4月7日,在短短两周时间内,我国民航的两个航班被雷电击中。根据相关数据统计,在世界范围内,超过35%的航空事故和雷雨天气存在直接或间接的关系。因此,提高对雷雨等恶劣天气的认识,掌握雷雨规律以及可能对飞行带来的影响,对提高飞行安全、减少飞行事故具有重要的意义。

1雷雨天气对飞行的影响类型

1.1 气流影响

雷雨的产生和积雨云有关,因积雨云内的气流具有很强的垂直流动的特点,故垂直气流对飞机的飞行容易造成致命的影响。雷暴的单体发展可分为发展期、成熟期和减弱期三个阶段,不同阶段的气流流动有不同的特点,发展期的气流上升趋势强烈,成熟期的气流上升流和下沉流并存,减弱期的气流为下沉流。发展期和成熟期是影响飞行的最主要的阶段。发展期和成熟期的气流速度可达20 m/s以上,而且气流的分布也极不均衡[1]。飞机在高速且不均衡的气流中飞行,飞行升力也会出现不均衡,致使飞机出现剧烈的颠簸,飞行员的飞行操控难度增加,导致飞机飞行的高度会突然增加,少则飞行高度增加百米,多则飞行高度增加千米以上,飞行高度的骤升极易造成飞行事故。

1.2 雷击影响

当积雨云的正负电荷积聚到一定程度时会产生放电现象,在积雨云中、云外以及云底均会出现放电,当飞机在大气中飞行时,受到大气中放电现象的袭击就是雷击。遭受雷击后,飞机的外表会遭受巨大的破坏。雷击有时也会引起飞机燃油箱着火,造成严重的飞行事故。据相关统计数据资料显示,飞机的不同部位遭受雷击的几率不同,雷达天线遭受雷击的几率最高,在28%左右[2]。除此以外,雷击还能造成飞机通讯系统紊乱,引起飞机个别部位出现磁化问题。例如影响飞机表磁罗盘,增加误差,导致飞机迷航。

1.3 积冰影响

过冷水滴是积雨云的主要成分,也是比例最大的成分,飞机在大量过冷水滴组成的积雨云中飞行时,在机身上容易产生积冰。飞机出现积冰的部位多为飞机翼面、尾翼面、翼下和翼尖的副油箱、螺旋桨等位置[2]。机身出现积冰现象可增加飞机受到的阻力,削弱升力和螺旋桨的运行效率,致使飞机失衡而造成危险。积冰对飞机的仪表也会造成一定的影响,如仪表失灵,通讯中断等。随着降水的持续,积雨云中过冷水滴的水量会快速减少,因而积冰对飞机飞行的影响较小。但是不同地区和季节的积冰对飞行的影响程度不同。在华南地区,春季积冰的危害程度大于夏季积冰的危害程度。

1.4 冰雹影响

冰雹是直径大于等于5 mm的球状或固态降水,且硬度较大。当雷雨云中的气流流速超过20 m/s,且气流流速极为不稳定时,雷雨云中会产生冰雹,产生冰雹的云也被称为冰雹云。当飞机在0℃等温线附近的冰雹云中飞行,最可能受到冰雹的袭击。体积较大的冰雹击中机身可对机身外部造成严重的损坏,如破坏座舱玻璃、照相机、机翼、雷达天线罩等等。曾经一架日本DC-8飞机在我国天津机场上空遭遇雷雨和冰雹天气,导致飞机头罩以及雷达、空速表等仪器设备严重受损,发动机出现漏油,飞机被迫改降[3]。

1.5 大风大雨影响

伴随雷雨天气而来的还有强烈的大风大雨,对飞机的起飞和着陆带来极大的危险。在积雨云中的下层气流到达地面后逐渐转变成强烈的阵风,并造成暖空气之间的风向发生极大的变化,风向甚至可产生1800的转变,且风速可达100海里/小时,使飞机的起飞和着陆更加困难,增加了起飞和着陆的危险性。大雨也会对飞机飞行产生一定的影响,尤其是喷气式飞机的飞行速度受大雨影响更为严重。当飞机发动机速度处于不变的情况下,雨滴进入飞机涡轮压缩机后被汽化,雨滴汽化的过程中会吸收燃烧室的热量而导致燃烧室温度降低,在温度更低的环境压缩下空气更加减短,压缩比例也随之增加,飞机发动机的推力增加,从而使飞机的速度增加。但是当降雨的强度超过一定程度时,飞机可能出现点火不及时的情况,而造成飞机发动机熄火,当飞机处于着陆低速飞行阶段时,出现发动机熄火的几率更大。

1.6 视觉能见度和跑道的湿滑程度

大风大雨天气除了造成风速不稳定、风速增加之外,还会降低能见度、增加跑道的湿滑度,对飞机的着陆产生影响。短时的强降雨天气会导致能见度快速降低,跑道湿滑度增加。能见度降低会影响飞行员的判断,从而导致飞机着陆时出现高、飘、跳等危险情况的几率增加,飞行员的着陆操作更加困难,机体也容易受损。而跑道湿滑度增加,飞机在着陆时更容易出现冲出或偏离跑道的情况。2009年至2010年,我国某民航公司在这一年发生的15起飞机冲出或偏离跑道事故中,与雷雨天气导致能见度降低和跑道湿滑度增加有关的飞行事故有7起[4]。

2结束语

虽然雷雨天气容易对飞机的飞行安全造成严重的威胁,但是雷雨天气的影响并不是不能预防和减少的。只要对雷雨天气的形成规律有客观的认识,并用严谨、精细的工作态度做好雷雨天气的预报、观测工作,为预防雷雨天气打下坚实的基础;重视和加强飞行人员的培训,完善在雷雨中飞行的安全风险防范措施,就可以有效的减少或避免雷雨天气给飞行带来的威胁,实现安全飞行的目的。

参考文献

[1]彭笑非.低空风切变对飞机进近着陆的影响分析[J].科技经济市场,2010(07).

[2]张文宇.雷暴对飞行的影响及其分析[J].成都航空职业技术学院学报,2010(03).

[3]徐颖.雷暴对飞行的影响及分析观测[J].科技信息,2014(04).

[4]陈猛.机场地面风和大风的特征分析及其对飞行的影响[J].气象水文海洋仪器,2011(04).

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