雷雨對(duì)飛行的影響類型分析

譚麗

摘要雷雨天氣是影響飛行的主要天氣狀況之一，雷雨天氣是飛機(jī)飛行安全的重要危險(xiǎn)因素。輕則造成飛行困難，重則機(jī)毀人亡。飛機(jī)在雷雨天氣中飛行極易受到積雨云、雷擊、積冰、冰雹以及大風(fēng)大雨的影響。要減少雷雨天氣對(duì)飛行的影響，必須對(duì)雷雨產(chǎn)生和形成的規(guī)律有足夠的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)雷雨天氣的預(yù)報(bào)和觀測(cè),并提高飛行員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，沉著應(yīng)對(duì)雷雨天氣。

關(guān)鍵詞雷雨天氣；飛行；天氣預(yù)報(bào)；影響

中圖分類號(hào)：V321.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0176-01

飛機(jī)飛行的區(qū)域通常為大氣層中的對(duì)流層，因而飛機(jī)的飛行活動(dòng)與對(duì)流層內(nèi)的各種天氣現(xiàn)象有緊密聯(lián)系，飛機(jī)的飛行受天氣的影響無(wú)可避免。在所有的天氣現(xiàn)象中，惡劣的雷雨天氣對(duì)飛行安全的影響最為嚴(yán)重，是造成飛行事故的最主要因素。2001年3月29日至4月7日，在短短兩周時(shí)間內(nèi)，我國(guó)民航的兩個(gè)航班被雷電擊中。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在世界范圍內(nèi)，超過(guò)35%的航空事故和雷雨天氣存在直接或間接的關(guān)系。因此，提高對(duì)雷雨等惡劣天氣的認(rèn)識(shí)，掌握雷雨規(guī)律以及可能對(duì)飛行帶來(lái)的影響，對(duì)提高飛行安全、減少飛行事故具有重要的意義。

1雷雨天氣對(duì)飛行的影響類型

1.1 氣流影響

雷雨的產(chǎn)生和積雨云有關(guān)，因積雨云內(nèi)的氣流具有很強(qiáng)的垂直流動(dòng)的特點(diǎn)，故垂直氣流對(duì)飛機(jī)的飛行容易造成致命的影響。雷暴的單體發(fā)展可分為發(fā)展期、成熟期和減弱期三個(gè)階段，不同階段的氣流流動(dòng)有不同的特點(diǎn)，發(fā)展期的氣流上升趨勢(shì)強(qiáng)烈，成熟期的氣流上升流和下沉流并存，減弱期的氣流為下沉流。發(fā)展期和成熟期是影響飛行的最主要的階段。發(fā)展期和成熟期的氣流速度可達(dá)20 m/s以上，而且氣流的分布也極不均衡[1]。飛機(jī)在高速且不均衡的氣流中飛行，飛行升力也會(huì)出現(xiàn)不均衡，致使飛機(jī)出現(xiàn)劇烈的顛簸，飛行員的飛行操控難度增加，導(dǎo)致飛機(jī)飛行的高度會(huì)突然增加，少則飛行高度增加百米，多則飛行高度增加千米以上，飛行高度的驟升極易造成飛行事故。

1.2 雷擊影響

當(dāng)積雨云的正負(fù)電荷積聚到一定程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，在積雨云中、云外以及云底均會(huì)出現(xiàn)放電，當(dāng)飛機(jī)在大氣中飛行時(shí)，受到大氣中放電現(xiàn)象的襲擊就是雷擊。遭受雷擊后，飛機(jī)的外表會(huì)遭受巨大的破壞。雷擊有時(shí)也會(huì)引起飛機(jī)燃油箱著火，造成嚴(yán)重的飛行事故。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料顯示，飛機(jī)的不同部位遭受雷擊的幾率不同，雷達(dá)天線遭受雷擊的幾率最高，在28%左右[2]。除此以外，雷擊還能造成飛機(jī)通訊系統(tǒng)紊亂，引起飛機(jī)個(gè)別部位出現(xiàn)磁化問(wèn)題。例如影響飛機(jī)表磁羅盤，增加誤差，導(dǎo)致飛機(jī)迷航。

1.3 積冰影響

過(guò)冷水滴是積雨云的主要成分，也是比例最大的成分，飛機(jī)在大量過(guò)冷水滴組成的積雨云中飛行時(shí)，在機(jī)身上容易產(chǎn)生積冰。飛機(jī)出現(xiàn)積冰的部位多為飛機(jī)翼面、尾翼面、翼下和翼尖的副油箱、螺旋槳等位置[2]。機(jī)身出現(xiàn)積冰現(xiàn)象可增加飛機(jī)受到的阻力，削弱升力和螺旋槳的運(yùn)行效率，致使飛機(jī)失衡而造成危險(xiǎn)。積冰對(duì)飛機(jī)的儀表也會(huì)造成一定的影響，如儀表失靈，通訊中斷等。隨著降水的持續(xù)，積雨云中過(guò)冷水滴的水量會(huì)快速減少，因而積冰對(duì)飛機(jī)飛行的影響較小。但是不同地區(qū)和季節(jié)的積冰對(duì)飛行的影響程度不同。在華南地區(qū)，春季積冰的危害程度大于夏季積冰的危害程度。

1.4 冰雹影響

冰雹是直徑大于等于5 mm的球狀或固態(tài)降水，且硬度較大。當(dāng)雷雨云中的氣流流速超過(guò)20 m/s，且氣流流速極為不穩(wěn)定時(shí)，雷雨云中會(huì)產(chǎn)生冰雹，產(chǎn)生冰雹的云也被稱為冰雹云。當(dāng)飛機(jī)在0℃等溫線附近的冰雹云中飛行，最可能受到冰雹的襲擊。體積較大的冰雹擊中機(jī)身可對(duì)機(jī)身外部造成嚴(yán)重的損壞，如破壞座艙玻璃、照相機(jī)、機(jī)翼、雷達(dá)天線罩等等。曾經(jīng)一架日本DC-8飛機(jī)在我國(guó)天津機(jī)場(chǎng)上空遭遇雷雨和冰雹天氣，導(dǎo)致飛機(jī)頭罩以及雷達(dá)、空速表等儀器設(shè)備嚴(yán)重受損，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)漏油，飛機(jī)被迫改降[3]。

1.5 大風(fēng)大雨影響

伴隨雷雨天氣而來(lái)的還有強(qiáng)烈的大風(fēng)大雨，對(duì)飛機(jī)的起飛和著陸帶來(lái)極大的危險(xiǎn)。在積雨云中的下層氣流到達(dá)地面后逐漸轉(zhuǎn)變成強(qiáng)烈的陣風(fēng)，并造成暖空氣之間的風(fēng)向發(fā)生極大的變化，風(fēng)向甚至可產(chǎn)生1800的轉(zhuǎn)變，且風(fēng)速可達(dá)100海里/小時(shí)，使飛機(jī)的起飛和著陸更加困難，增加了起飛和著陸的危險(xiǎn)性。大雨也會(huì)對(duì)飛機(jī)飛行產(chǎn)生一定的影響，尤其是噴氣式飛機(jī)的飛行速度受大雨影響更為嚴(yán)重。當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)速度處于不變的情況下，雨滴進(jìn)入飛機(jī)渦輪壓縮機(jī)后被汽化，雨滴汽化的過(guò)程中會(huì)吸收燃燒室的熱量而導(dǎo)致燃燒室溫度降低，在溫度更低的環(huán)境壓縮下空氣更加減短，壓縮比例也隨之增加，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力增加，從而使飛機(jī)的速度增加。但是當(dāng)降雨的強(qiáng)度超過(guò)一定程度時(shí)，飛機(jī)可能出現(xiàn)點(diǎn)火不及時(shí)的情況，而造成飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，當(dāng)飛機(jī)處于著陸低速飛行階段時(shí)，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的幾率更大。

1.6 視覺(jué)能見(jiàn)度和跑道的濕滑程度

大風(fēng)大雨天氣除了造成風(fēng)速不穩(wěn)定、風(fēng)速增加之外，還會(huì)降低能見(jiàn)度、增加跑道的濕滑度，對(duì)飛機(jī)的著陸產(chǎn)生影響。短時(shí)的強(qiáng)降雨天氣會(huì)導(dǎo)致能見(jiàn)度快速降低，跑道濕滑度增加。能見(jiàn)度降低會(huì)影響飛行員的判斷，從而導(dǎo)致飛機(jī)著陸時(shí)出現(xiàn)高、飄、跳等危險(xiǎn)情況的幾率增加，飛行員的著陸操作更加困難，機(jī)體也容易受損。而跑道濕滑度增加，飛機(jī)在著陸時(shí)更容易出現(xiàn)沖出或偏離跑道的情況。2009年至2010年，我國(guó)某民航公司在這一年發(fā)生的15起飛機(jī)沖出或偏離跑道事故中，與雷雨天氣導(dǎo)致能見(jiàn)度降低和跑道濕滑度增加有關(guān)的飛行事故有7起[4]。

2結(jié)束語(yǔ)

雖然雷雨天氣容易對(duì)飛機(jī)的飛行安全造成嚴(yán)重的威脅，但是雷雨天氣的影響并不是不能預(yù)防和減少的。只要對(duì)雷雨天氣的形成規(guī)律有客觀的認(rèn)識(shí)，并用嚴(yán)謹(jǐn)、精細(xì)的工作態(tài)度做好雷雨天氣的預(yù)報(bào)、觀測(cè)工作，為預(yù)防雷雨天氣打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；重視和加強(qiáng)飛行人員的培訓(xùn)，完善在雷雨中飛行的安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施，就可以有效的減少或避免雷雨天氣給飛行帶來(lái)的威脅，實(shí)現(xiàn)安全飛行的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]彭笑非.低空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)進(jìn)近著陸的影響分析[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2010（07）.

[2]張文宇.雷暴對(duì)飛行的影響及其分析[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（03）.

[3]徐穎.雷暴對(duì)飛行的影響及分析觀測(cè)[J].科技信息，2014（04）.

[4]陳猛.機(jī)場(chǎng)地面風(fēng)和大風(fēng)的特征分析及其對(duì)飛行的影響[J].氣象水文海洋儀器，2011（04）.

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