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【飞行安全】谈飞行天敌——雷暴

集号吧丨发表时间:2020-11-13丨访问量:495
[摘要]【飞行安全】谈飞行天敌——雷暴

在现代飞行中,航线遍布全球,全球气象活动异常,每次飞行都有可能与雷暴等恶劣天气打交道,据统计,全球每天约有44000个雷暴发生,而在任一时刻都有2000-4000个雷暴在活动,其影响面积占全球面积的1%.热带地区,一年四季雷暴活动频繁,而在温带地区,雷暴在夏季和秋初经常出现。

雷暴是目前航空运输中严重威胁航空安全的重要因素。NASDAC (Safety Data Analysis Center)美国国家航空安全数据分析中心在对1989-1997年飞行事故调查报告中显示在所有由于天气导致的飞行事故中,雷暴所占比例为23%.

而 NTSB(National Transportation Safety Board)美国国家交通运输安全委员会对1996-2006年所有飞行事故统计数据显示恶劣天气导致的飞行事故占所有飞行事故的47.5%.由于气象原因造成的飞行事故中,出现在飞机着陆前后约占57%.

美国民用航空1962-1988气象原因飞行事故统计,与雷暴相关的事故达23起,占总数的47.9%.据近20年来国内民航运输机的飞行事故统计,因飞机进入雷暴区导致飞机失事占气象事故的1/6.以上数据充分证明雷暴是航空安全的天敌,对安全飞行危害极大。

由雷暴导致的航空事件和事故频频发生。2005年8月2日下午,加拿大多伦多皮尔逊国际机场一架法国航空公司客机在着陆时冲出机场跑道并起火燃烧。据媒体报道,当时多伦多天气条件极其恶劣,电闪雷鸣。现场调查结果也显示,出事客机在着陆时很明显遭到雷电袭击,着陆后冲出跑道,栽进了加拿大401高速公路边的沟里。

2005年10月23日(当地时间22日晚)尼日利亚贝尔韦尤航空公司一架B737-200型客机从拉各斯起飞飞往首都阿布贾时,飞机刚起飞3分钟后就空中爆炸坠毁,飞机上110名乘客和6名机组人员全部遇难,其中包括数名政府高级官员。

据尼日利亚官方报道和当地村民目击者说,飞机是在一个非常强的雷暴天气状况下起飞的,飞机起飞后3分钟就在空中爆炸,随即坠毁。造成了航空飞行史上的又一惨剧。

雷暴的形成与分类

雷暴为何有如此之功力影响飞行安全,这要从雷暴的形成及种类说起。雷暴是由强烈发展的积雨云产生的,是一种强烈的对流性天气,深厚而明显的不稳定气层,充沛的水汽,足够的冲击力是形成积雨云的三个必要条件。

根据强度不同,雷暴可分为一般雷暴和强雷暴。而根据形成雷暴的冲击力的种类,又可以分为热雷暴、地形雷暴,天气系统雷暴。

雷暴是形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布很复杂,但总的说来,云的上部以正电荷为主,云的中、下部以负电荷为主,云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。

因此,云的上、下之间形成一个电位差,当电位差大到一定程度后,就产生放电,这就是平常所见得闪电现象,放电过程中,闪电中的温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。【飞行安全】谈飞行天敌--雷暴

在现代飞行中,航线遍布全球,全球气象活动异常,每次飞行都有可能与雷暴等恶劣天气打交道,据统计,全球每天约有44000个雷暴发生,而在任一时刻都有2000-4000个雷暴在活动,其影响面积占全球面积的1%.热带地区,一年四季雷暴活动频繁,而在温带地区,雷暴在夏季和秋初经常出现。

雷暴是目前航空运输中严重威胁航空安全的重要因素。NASDAC (Safety Data Analysis Center)美国国家航空安全数据分析中心在对1989-1997年飞行事故调查报告中显示在所有由于天气导致的飞行事故中,雷暴所占比例为23%.

而 NTSB(National Transportation Safety Board)美国国家交通运输安全委员会对1996-2006年所有飞行事故统计数据显示恶劣天气导致的飞行事故占所有飞行事故的47.5%.由于气象原因造成的飞行事故中,出现在飞机着陆前后约占57%.

美国民用航空1962-1988气象原因飞行事故统计,与雷暴相关的事故达23起,占总数的47.9%.据近20年来国内民航运输机的飞行事故统计,因飞机进入雷暴区导致飞机失事占气象事故的1/6.以上数据充分证明雷暴是航空安全的天敌,对安全飞行危害极大。

由雷暴导致的航空事件和事故频频发生。2005年8月2日下午,加拿大多伦多皮尔逊国际机场一架法国航空公司客机在着陆时冲出机场跑道并起火燃烧。据媒体报道,当时多伦多天气条件极其恶劣,电闪雷鸣。现场调查结果也显示,出事客机在着陆时很明显遭到雷电袭击,着陆后冲出跑道,栽进了加拿大401高速公路边的沟里。

2005年10月23日(当地时间22日晚)尼日利亚贝尔韦尤航空公司一架B737-200型客机从拉各斯起飞飞往首都阿布贾时,飞机刚起飞3分钟后就空中爆炸坠毁,飞机上110名乘客和6名机组人员全部遇难,其中包括数名政府高级官员。

据尼日利亚官方报道和当地村民目击者说,飞机是在一个非常强的雷暴天气状况下起飞的,飞机起飞后3分钟就在空中爆炸,随即坠毁。造成了航空飞行史上的又一惨剧。

雷暴的形成与分类

雷暴为何有如此之功力影响飞行安全,这要从雷暴的形成及种类说起。雷暴是由强烈发展的积雨云产生的,是一种强烈的对流性天气,深厚而明显的不稳定气层,充沛的水汽,足够的冲击力是形成积雨云的三个必要条件。

当云层很低时,有时可形成云地间放电,这就是雷击。因此,雷暴是大气不稳定状况的产物,是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。雷暴的持续时间一般较短,单个雷暴的生命史一般不超过2小时。

雷暴对飞行安全的危害

雷暴为何对飞行安全产生如此之大影响,这是因为在雷暴的积云阶段、成熟阶段和消散阶段会不时地伴有闪电、雷鸣、暴雨、大风、 冰雹、积冰,严重时伴有龙卷风、下击暴流、低空风切变等灾害性天气。

而这些恶劣天气会对飞行安全起到致命的打击,当飞机误入雷暴活动区内,轻者造成人机损伤,重者造成机毁人亡。

1、积冰

在雷暴云的发展阶段和成熟阶段,积雨云中水滴呈过冷状态,含水量和水滴直径较大,因此在云的中部常常遇到强积冰,在云顶飞行有弱积冰。

积冰对飞行安全的影响有以下几种:机翼和操纵面积冰会增大飞机重量,升力系数减小,影响飞机操纵的有效性;静压系统、空速管结冰导致仪表读数错误;发动机结冰会降低发动机性能,动力衰减。

2、颠簸

雷暴云中会产生强烈的上升气流和下降气流。这种升降气流往往带有很强的阵性,忽大忽小,分布也不均匀,湍流特别强烈。在雷暴中飞行,飞机会遇到强烈颠簸,在几秒内飞行高度可变化几十米至几百米,使飞机过载并失控,仪表指示失真,人员伤亡,机翼变形或折断,发动机飞脱等危害。

3、雷电

电击和雷击都会给飞行安全带来致命的后果。飞机如果被闪电击中可能造成飞机结构损坏,快速释压;如果油箱被雷电击中,有可能引起燃烧或爆炸,导致灾难性后果。

闪电会导致飞行员瞬间视线模糊,无法操纵飞机并监控仪表;闪电电流可能进入机舱内造成设备及电源损坏;闪电还可能引起瞬间电场,对仪表、通信、导航及着陆系统造成干扰、中断或磁化;雷电也可能危及机组及乘客的安全。

4、冰雹

在成熟阶段的雷暴云中,飞行高度为3000-9000米,遭受雹击的可能性最大。发动机可能会吸入冰雹和大量雨水,导致发动机压缩机损坏,引起严重失速而坠毁;冰雹会导致飞机机体受损,如雷达罩、油箱、风挡被打坏。

5、下击暴流

下击暴流和微下击暴流中强烈的下降气流、雷暴大风变对飞机的起飞着陆有极大危害。当飞机穿越微下击暴流时,首先遇到了强的逆风,这时飞机的空速增加,使升力增加,飞机在过大的升力作用下,开始偏离预定的下滑航迹上升。

当飞机飞近微下击暴流中心时,逆风渐减至零,且突然遇到了强的下冲气流,使飞机的仰角减小,升力突然减小。

在飞机飞入微下击暴流中心后,下冲气流又转至强的顺风,使飞机的空速减小,升力也随之减小,飞机继续掉高度,并偏离预定航迹俯冲。由于此时飞机离地面的高度很低,它可能会使飞机急剧下降并失速,造成严重飞行事故。

6、风切边

风切变是风速在水平方向和垂直方向的突然变化,风切变是导致飞行事故的大敌,特别是低空风切变。国际航空界公认低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素,被人们称为"无形杀手".

当飞机进入该区域时,先遇强逆风,后遇猛烈的下沉气流,随后又是强顺风,飞机就像狂风中的树叶被抛上抛下而失去控制,最终导致失速度,掉高度。

因此,极易发生严重的坠机事件。由于风切变现象具有时间短、尺度小、强度大的特点,从而带来了探测难、预报难、航管难、飞行难等一系列困难,是一个不易解决的航空气象难题。因此,目前对付风切变得最好办法就是避开它。

7、大雨

雷暴低空风切变中大雨雨滴的冲击作用是很大的,大雨会降低能见度,也可能吸入发动机并使发动机关车,而失去动力。



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