空乘解答:为什么飞机飞行中会产生颠簸

如题所述

飞机颠簸的强度与扰动气流强度、飞行速度、翼载荷等因素有关,通常分为弱、中、强三个等级。中度以上颠簸会使飞机仪表指示失常,高度剧烈变化,操纵困难,甚至造成飞行事故。
晴空中也隐藏着乱流。例如,2009年英国《金融时报》的记者在从英国希思罗飞往苏黎世的航班上,经历了因暴风雨引起的剧烈颠簸,飞机在着陆时震荡剧烈,几乎要把乘客摔到山中的古色古香的房子里。
飞机进入扰动气流区后,扰动气流会使作用在飞机上的空气动力和力矩失去平衡,导致飞行高度、飞行速度和飞机姿态等突然发生变化,从而引起颠簸。在低空,山地和丘陵地带的气流分布混乱且强烈,容易发生颠簸。中、高空颠簸主要发生在锋面、高空槽、切变线、对流层顶等天气系统附近,以及在高空强气流(急流)附近,由于风速变化很大,也是颠簸经常发生的区域。
经常乘坐飞机的人都知道,飞机进入云层后会有颠簸产生,特别是在积雨云区和强降水区,颠簸尤为强烈。在中国的青藏高原,由于特殊的自然地理条件,在7500米至9000米的飞行高度上,热力乱流、动力乱流和晴空乱流都能起作用,因此颠簸出现的频率和强度都较高。
即使在晴空万里的蓝天中,也会出现强烈的扰动气流,就像平静的海面下藏有暗流一样,使飞机产生强烈的“晴空颠簸”。这种颠簸一般产生在7000米以上的高空,宽约100千米、厚约1000米的范围内。民航短航线的飞机一般在6000米至9600米高度层飞行,长航线的飞机一般在8000米至12600米高度层飞行,现在的普通民航客机飞行高度不会超过12600米,有一些公务机的飞行高度可以达到15000米,正处于这个颠簸气流中。
强烈的颠簸多数情况下出现在锋面附近,尤其是冷锋。锋面移动速度越快,产生的乱流颠簸就越强烈。当飞机穿过高空低涡时,尽管碰到的高空风很小,但风向打转,并且由于高空低涡通常是冷性的,使气层变得不稳定,乱流发展,因此时常会遇到中度以上的颠簸。高空急流区的颠簸尤为强烈。1958年,急流曾造成了一起典型且严重的飞机事故,当时隶属于前苏联Aeroflot航空公司的Tupolev Tu-104A飞机从北京飞往莫斯科,途经Omsk(前苏联境内)时,由于飞机设计上的缺陷,遭遇严重颠簸后失事,机上80人遇难。
飞机遇到强对流天气时,应对危机的多种准备是必要的。《金融时报》那位与颠簸有缘的记者,曾搭乘汉莎航班在积雨云中穿行的经历,在雷电交加的天空中,他忍不住大声质疑:“飞行员到底秉承何种机舱文化?难道在遇到颠簸时仅仅双手合拢祈求奇迹发生?”或许确实有不少飞行员不太相信科技,因此总是低估了强烈颠簸的威力。
事实上,机长应该认真研究分析气象资料,并迅速提高对危险天气的判断和处置能力。在飞行前,机长应充分听取签派员的讲解,并根据卫星云图、气象资料等信息对整个飞行航路的颠簸情况进行分析,预判产生颠簸的天气系统、飞进飞出这些区域的大致范围、对流层顶高度,以及对雷雨的性质、发展趋势、移动方向和速度做出预测,并选择绕飞雷雨的航线和备降机场。
即使遇到突发天气,现在的机载气象雷达实际上可以很远就发现前方航路的天气状况,从而提前避开积雨云。无论是从上风面绕飞,或者爬升高度绕飞,即使在绕飞时会受到不稳定气流影响而产生颠簸,但只要遵循严格的绕飞界定,就不会危及安全。
如果是遇到突如其来的强烈紊流,也可以通过改变高度来脱离。因为颠簸层厚度一般不超过1000米,强颠簸层厚度只有几百米,颠簸层水平尺度多数在100千米以下。因此,当飞行中出现颠簸时,改变高度几百米或暂时偏离航线几十千米,一般就能迅速脱离颠簸区。即使在预计要进入急流轴时,只要从其一侧保持平飞,并以小于30°的角度进入,就能减轻甚至避免飞机的颠簸。
在绕飞雷雨及积状云区时,不要面向即将到来的雷雨起飞或着陆,因为湍流或风切变会造成飞机失控。而且,在雷雨中不能把目视现象作为湍流的可靠判断依据,即使能透过雷雨看见另一边,也不要试图飞过此雷雨区。
空中颠簸不仅极大考验着飞行员的心理素质,还会对飞机部件造成损伤,例如发生电源故障导致通讯设备断电,启用备用电源时容易诱发故障。因此,当自动驾驶供电切断后,人工操作会加重飞机负荷,从而容易造成事故。
每个普通乘客也有必要为可能遭遇的气流做好充分准备。近来越来越多乘客为了节省等领行李的时间,喜欢把大件行李随身带上飞机。飞行安全专家指出,如果飞机遭遇乱流或在紧急事故发生时,座位上方的置物柜通常承受不住过重物件,许多乘客都是被掉落下来的行李砸伤头部甚至死亡。随时系紧安全带,更是最基本的自我保护措施。当飞机翻覆或遭遇乱流时,系紧安全带能让乘客不至于在机舱内四处碰撞。
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