飛機在飛行時為何顛簸

蔣士杰

乘坐過飛機的人都知道，飛機在飛行過程中經常會發生顛簸。此時飛機廣播會要求乘客在自己的座位上系好安全帶，空姐也會停止服務。此時你會明顯地感覺到飛機在抖動，嚴重時還會左右搖晃、上下拋擲。飛機為什么會發生顛簸呢？

飛機是比空氣重的飛行器，因此需要消耗自身動力來獲得升力。而升力的來源是飛行中空氣對機翼的作用。機翼的上表面是彎曲的，下表面是平坦的，因此在機翼與空氣相對運動時，在同一時間內，流過上表面的空氣走過的路程比流過下表面的空氣走過的路程遠，所以在上表面的空氣的相對速度比下表面的空氣快。根據伯奴利定理——“流體對周圍的物質產生的壓力與流體的相對速度成反比”，因此上表面的空氣施加給機翼的壓力 F1 小于下表面的 F2 。F1、F2 的合力必然向上，這就產生了升力。

我們計算飛機飛行狀態時，通常設定的是理想狀態。但實際上，大氣中也有像江河中一樣的“旋渦”，它就像地面道路上的“坑洼”，這種不規則的空氣運動，在氣象學上被稱為擾動氣流，或亂流。當飛機穿過擾動氣流時，紊亂的氣流會使飛機的動力結構和力矩平衡受到破壞，就會產生震顫，致使飛行員操縱困難，飛機儀表不準等現象，這就是飛機顛簸。在非致命的飛行事故中，空中顛簸是旅客和乘務員受傷的最大原因。

這些亂流的范圍有大有小，方向和速度也各不相同。當飛機進入與機體尺度相近的亂流渦旋時，飛機的各部位就會受到不同方向和速度的氣流影響，原有的空氣動力和力矩的平衡被破壞，從而產生不規則的運動。飛機由一個渦旋進入另一個渦旋，就會引起振動。當飛機的自然振動周期與亂流脈動周期相當時，飛機顛簸就會變得十分強烈。經常乘坐飛機的人都知道，飛機進入云層后會有顛簸產生，特別是在積雨云區、強降水區中顛簸尤為強烈。

即使在晴空萬里的藍天中，也可能會出現強烈的擾動氣流，就像平靜的海面下藏有暗流一樣，使飛機產生強烈的顛簸。這種顛簸稱為“晴空顛簸”，它一般產生在7000米以上的高空中。民航短航線的飛機一般在6000米至9600米高度層飛行，正是處于這種顛簸氣流當中。

從飛機的顛簸強度上，可以將顛簸分成輕度顛簸、中度顛簸、重度顛簸三個等級。輕度顛簸時，坐在座位上的人可能感覺到安全帶輕微受力，未固定的物體可能被稍微移動，但行走幾乎沒有困難，也不影響客艙服務。中度顛簸時，在座位上的人能感到安全帶的受力，桌子上的飲料會從杯中濺出來，客艙服務受到影響，人員在客艙內走動有些困難，未固定的物體被移動。發生重度顛簸時，飛機會左右搖擺，飛機會劇烈晃動，甚至會快速地下落，乘客有明顯的失重感，可能會惡心、頭暈，此時空乘人員也將無法進行客艙服務。

那乘坐飛機時，在座位選擇上是不是和車子一樣，有哪些位置會相對比較顛簸呢？一般的民用飛機，例如波音737，機型不大，中間的位置和靠窗的位置距離只有幾米，加上飛機本身有一定的硬度和強度，兩邊的位置與過道位置顛簸的差異很可能只有幾毫米、不到一厘米，人體一般感覺不到有明顯的差別。相比較而言，機艙的前部最穩，后面則較為顛簸，即越往后顛簸的幅度越大，因此坐后面比較容易暈機。

綜合考慮，座位越靠前，飛機的顛簸、噪音就越小，靠后則顛簸大一些，但中間的位置靠近發動機，噪音也會大一些。所以，如果你喜歡安靜、平穩、空間大，又不介意看不到窗外的風景，那么選擇第一排靠過道的位置是最舒適的。