现在全球飞行中,飞行天敌当属雷暴,严重威胁航空安全,容易导致飞行事故,如何预防雷暴天气也是对机长们的一种考验,我们一起先了解下雷暴对飞行的危害吧。
谈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,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。
怎样预防雷暴?
既然雷暴对飞行安全危害极大,飞行人员应尽量避免进入雷暴区,同时做好以下预防措施。
1、飞行前预先准备和飞行直接准备时,机组在拿到航路及目的地相关气象资料后,应仔细分析有无影响安全飞行的天气系统,对雷暴等恶劣天气做好预案,如绕飞航路,油量,备降机场等。
2、航路中及时使用雷达监测天气变化,判明雷暴确切位置、性质、范围、强度、动向等,尽快安全避开。
3、我们可以采取以下方式避开雷暴。对孤立的雷暴,可以绕过或从云隙擦过,选择上风一侧,且距云体水平距离不小于10KM。如果两雷暴云之间间隔不少于50-70公里,雷暴不是很高,可以选择从云上飞过,距云顶高度不应小于500M。如果雷暴不强,云底较高,降水较弱,云下能见度好且地势平坦时,也可以云下飞过。
4、绕飞雷暴时,应避免在雷暴云下方飞行以避免遭遇雷电袭击。一旦在云下飞行,应设法避开孤立的山丘、大树和高大的建筑物。
5、飞行人员可以通过推迟起飞时间、改变航线、飞行高度、空中等待、绕飞、该降或返航等方法避开雷暴区。起飞机场有雷暴时,尽量避免起飞,如雷暴较弱,可向无雷暴方向起飞。降落机场有雷暴时,尽量飞往备降机场或找有利方向降落。在雷暴区的机场起降时,要特别注意低空风切变的影响。
6、一旦误入雷暴,应沉着冷静,尽快脱离。在雷暴中飞行时应保持恒定航向,正确使用雷达,往雷暴强度较弱的方向飞,沿直线尽快脱离雷雨区;保持飞机机动速度以减小飞机结构载荷;把灯光全部打开以避免闪电强光造成机组人员目眩,甚至暂短失明;系好安全带,固定松散物品;不开结冰区域和雷暴中黑暗区域;断开自动驾驶,保持恒定高度以避免在上升气流中飞机俯冲造成的超速,下沉气流中爬升所导致的失速。
作为飞行安全的天气杀手,雷暴确实带来了很大危害,不仅增加了飞行操纵的难度,而且考验飞行员的心理素质。作为飞行员在遇到雷暴时,应沉着冷静,及早做出判断,提前采取措施, 有效使用雷达监控,以确保航空器及乘客生命财产的安全。