飛機顛簸的原因,為什么飛機飛行過程中會顛簸

飛機顛簸的原因

飛機顛簸的原因是由于大氣中存在亂流,這些不穩定氣流的范圍有大有小,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而引起顛簸 。
飛機顛簸的原因,為什么飛機飛行過程中會顛簸

亂流
亂流中存在的垂直陣性氣流和水平陣性氣流都可造成飛機顛簸,垂直氣流的作用比水平氣流要大 。根據亂流的成因,可以分為:熱力亂流,動力亂流 , 清空亂流和航跡亂流 。
熱力亂流主要是因地表增熱造成氣溫的水平分布不均勻而引起 , 常出現在對流層的低層 , 低緯度地區常見,多發生在夏季的中午和午后 。
動力亂流是指地表附近空氣運動受到阻礙和風的空間分布有明顯切變造成的亂流,多見于高緯度大陸 , 在山地上空飛行時,動力亂流造成的顛簸比較常見 。
晴空亂流又叫高空亂流,與高空中大氣的熱力和動力因素有關,當溫度場和風場急劇變化時 , 就會出現強烈的亂流 。晴空亂流多出現在對流層上部和平流層,是造成高空飛行顛簸的重要因素 。
飛機顛簸的原因,為什么飛機飛行過程中會顛簸

飛機顛簸
飛機顛簸指飛機飛行中突然出現的忽上忽下、左右搖晃及機身振顫等現象,飛機顛簸主要是由于飛機飛入擾動氣流區,擾動氣流使作用在飛機上的空氣動力和力矩失去平衡 , 飛行高度、飛行速度和飛機姿態等發生突然變化而引起的 。
飛機顛簸強度與擾動氣流強度、飛行速度、翼載荷等有關,通常分為弱、中、強3級 。中度以上顛簸會使飛機儀表指示失常 , 操縱困難,影響空中編隊、射擊、投彈、加油和航空攝影等 。

為什么飛機飛行過程中會顛簸

【飛機顛簸的原因,為什么飛機飛行過程中會顛簸】
這種飛機顛簸的強度與擾動氣流強度、飛行速度、翼載荷等有關,通常分為弱、中、強3級 。中度以上顛簸會使飛機儀表指示失常,高度劇烈變化,操縱困難,造成飛行事故 。
亂流潛伏于晴空
飛機顛簸的事例在航空層出不窮 。2009年英國《金融時報》的采訪人員就曾記錄他在從英國希思羅飛往蘇黎世的航班上,因暴風雨而引起的上升和下降氣流,使飛機在著陸時震蕩得非常厲害 , “看上去幾乎要把乘客們摔到山中古色古香的房子里去” 。
當飛機飛入擾動氣流區后,擾動氣流使作用在飛機上的空氣動力和力矩失去平衡,飛行高度、飛行速度和飛機姿態等因此會突然發生變化從而引起顛簸 。在低空,山 地和丘陵地帶氣流分布亂而強,易發生顛簸 。中、高空顛簸主要發生在鋒面、高空槽、切變線、對流層頂等天氣系統附近,在高空強氣流(急流)附近 , 由于風的速 度變化很大,也是顛簸經常發生的區域 。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 。在中國的青藏高 原,由于特殊的自然地理條件,在7500米?9000米的飛行高度上,熱力亂流、動力亂流和晴空亂流都能起作用 , 因此顛簸出現的頻率和強度都高 。
即使在晴空萬里的藍天中,也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“晴空顛簸” 。它一般產生在7000米以上的高空,寬 約100千米、厚約1000米的范圍內 。民航短航線的飛機一般在6000米至9600米高度層飛行,長航線的飛機一般在8000米至12600米高度層飛 行,現在的普通民航客機飛行高度不會超過12600米,有一些公務機的飛行高度可以達到 15000米,正處于這個顛簸氣流當中 。
而烈的顛簸多數情況下出現在鋒面附近,其中冷鋒中的顛簸 。鋒面移動的速度越快,產生的亂流顛簸就越強烈 。當飛機穿過高空低渦時 , 碰到的高空風很 小 , 但風向打轉 , 并且由于高空低渦大多是冷性的,使氣層變得不穩定,亂流發展,因此時常會遇到中度以上的顛簸 。高空急流區的顛簸尤為強烈 。急流曾在 1958年造成了很典型且嚴重的事故中 , 當年10月17日 , 隸屬于前蘇聯Aeroflot航空公司的 TupolevTu-104A飛機從北京飛往莫斯科,途經Omsk(前蘇聯境內)時,由于飛機設計上的缺陷 , 遭遇到嚴重顛簸后失事,機上80人罹難 。
飛機遇到強對流天氣
應對危機的多種準備
《金融時報》那位與顛簸頗有緣分的采訪人員,曾有一次搭乘漢莎的航班在積雨云中穿進穿出的經歷,于雷電交加的天空中,他終于忍不住大聲質疑:“飛行員到底秉承何種機艙文化?難道在遇到顛簸時僅僅雙手合攏祈求奇跡發生?”或許確實有不少飛行員不很相信科技 , 因此總是低估了強烈顛簸的威力 。
事實上,機長應該認真研究分析氣象資料 , 從而提高對危險天氣的判斷和處置能力 。在飛行前,機長與應充分聽取簽派員的講解,同時應根據衛星云圖、氣象資料等信息對整個飛行航路顛簸情況進行分析,對產生顛簸的天氣系統 , 飛進飛出這些區域的大致范圍,以及對流層頂高度做好預判;對飛越產生顛簸的地區進行分析;對雷雨的性質、發展趨勢、移動方向和速度做出預測,并選擇出來繞飛雷雨的航線和備降機場 。
即使遇到突發天氣,現在的機載氣象雷達其實完全可以很遠就發現前方航路的天氣狀況,從而提前避開積雨云 。無論是從上風面繞飛 , 或者爬升高度繞飛,即使在繞飛時會受到其不穩定氣流影響而產生顛簸 , 但只要遵循嚴格的繞飛界定就不會危及安全 。
如果是遇到突如其來的強烈紊流,也可以通過改變高度來脫離 。因為顛簸層厚度一般不超過 1000米 , 強顛簸層厚度只有幾百米,顛簸層水平尺度多數在100千米以下 。因此,當飛行中出現顛簸時 , 可改變高度幾百米或暫時偏離航線幾十千米,一般就能迅速地脫離顛簸區了 。即使在預計要進入急流軸時 , 只要從其一側保持平飛,并以小于30°的角度進入,就能減輕甚至避免飛機的顛簸 。
在繞飛雷雨及積狀云區時 , 則不要面向即將到來的雷雨起飛或著陸,因為湍流或風切變會造成飛機失控 。而且,在雷雨中不能把目視現象作為湍流的可靠判斷依據 , 即使能透過雷雨看見另一邊也不要試圖飛過此雷雨區 。
空中顛簸不僅極大考驗著飛行員的心理素質,還會對飛機部件造成損傷,比如發生電源故障導致通訊設備斷電,這時啟用備用電源時容易誘發故障 。因為,當自動駕駛供電切斷后,人工操作會加重飛機負荷從而容易造成事故 。
而每一個普通的乘客 , 也有必要為可能遭遇的氣流做好充分準備 。近來越來越多乘客為了節省等領行李的時間,喜歡把大件行李隨身帶上飛機 。飛行安全專家說 , 如果飛機遭遇亂流或在緊急事故發生時,座位上方的置物柜通常承受不住過重物件 , 許多乘客都是被掉落下來的行李砸傷頭部甚至死亡 。而隨時系緊安全帶,更是最基本的自我保護措施 。當飛機翻覆或遭遇亂流時 , 系緊安全帶能讓乘客不至于在機艙內四處碰撞 。
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