氣象條件對飛行的影響

1、氣象條件對飛行的影響在飛機的飛行過程中，對飛機影響最大的當屬氣象條件，許多氣象條件嚴重威脅著飛行安全，所以作為運行控制人員，我們必須熟悉掌握這方面的知識，因此下面我們將介紹眾多氣象條件中的四種，為風切變、鋒面天氣、飛機顛簸和結(jié)冰。一 風切變1 產(chǎn)生原因： (1)風切變是風速和(或)風向在空間或時間上的梯度(2)風切變可以說成是在相對小的空間里的風速和(或)風向的改變；(3)風切變是風在短距離內(nèi)改變其速度和(或)方向的一種情捉；(4)風切變是指一個大氣薄層中風速和(或)風向的任一變化，其區(qū)域的長和寬分別為2530km和78km，而其垂直高度只有幾百米。2 特征：誘因復(fù)雜 來得突然 時間短、范圍小

2、 強度大 變幻莫測 3 對飛行的影響：(1)順風風切變會使空速減小(2)逆風風切變會使空速增加(3)側(cè)風風切變會使飛機產(chǎn)生側(cè)滑和傾斜(4)垂直風切變會使飛機迎角變化總的來說，風切變使飛機的升力，阻力，過載和飛行軌跡，飛機姿態(tài)發(fā)生變化。4 預(yù)防措施：(1)采取多種形式對飛行人員進行低空風切變的知識教育； (2)航空氣象臺站要逐步添置有關(guān)探測設(shè)施 并對低空風切變的預(yù)報要盡快列入日常工作日程；(3)在國家投資有限的情況下 呼吁各有關(guān)大單位，航空公司自籌資金用于有關(guān)人 員的培養(yǎng)和設(shè)施的添置；(4)國家和地方的有關(guān)部門與組織要進一步加強內(nèi)外和上下有關(guān)信息的溝通5 處理措施：(1)嚴重的低空風切變對飛機造

3、成的能量損失是目前任何飛機所無法彌補的 即飛行員的駕駛技術(shù)再好也無濟于事，無法與之抗衡!所以，只有主動避讓才是唯一最安全的防范措施(2)一旦遇到則保持抬頭姿態(tài)并使用最大可用推力，以建立稍向上的飛行軌跡或減少下降二 鋒面天氣鋒面天氣主要是指鋒面附近的云、降水、風、能見度等的分布情況。近年來發(fā)現(xiàn)，鋒面這個大尺度系統(tǒng)中還嵌有中小尺度系統(tǒng)的活動，對飛行造成多方面的影響。鋒面天氣多種多樣，雖然有的鋒面也產(chǎn)生相對平靜的天氣，但有的鋒面天氣非常強烈并且有巨大的危害。在穿越鋒面飛行前，應(yīng)當獲取一份完整的天氣報告，以便了解可能遇到的天氣狀況。1 暖鋒天氣 產(chǎn)生原因：鋒面在移動過程中，暖空氣推動鋒面向冷氣團一側(cè)移

4、動的鋒。暖鋒過境后，暖氣團就占據(jù)了原來冷氣團的位置。 天氣特征：鋒面坡度小，移動速度慢；云序依次是從高云到低云；連續(xù)性降水常出現(xiàn)在鋒前（雨層云）；鋒下冷氣團中水汽充沛，常有層積云、層云和碎積云；若暖氣團不穩(wěn)定，地面鋒線附近會出現(xiàn)雷陣雨天氣。對飛行影響：暖氣團穩(wěn)定時，云中氣流比較平穩(wěn)，多數(shù)不會影響飛行，但能見度很差，碎云高度很低，具有復(fù)雜氣象條件； 暖空氣潮濕不穩(wěn)定時，形成的積雨云（雷暴）常隱藏在云層之中；暖鋒中容易產(chǎn)生嚴重積冰，鋒兩側(cè)溫差可達510度，故兩側(cè)積冰區(qū)的高度不同。當?shù)孛鎴蟾嬗斜钑r，在較高的高度上會碰到凍雨。 應(yīng)對措施：最好在云上飛行。2 冷鋒天氣產(chǎn)生原因：鋒面在移動過程中，冷氣團

5、起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動，這種鋒面成為冷鋒。冷鋒產(chǎn)生的天氣，通常取決于它的移動速度。冷鋒根據(jù)其移動速度，可分為急行冷鋒和緩行冷鋒。天氣特征：急行冷鋒：常沿鋒線產(chǎn)生一條狹窄的積雨云帶；強對流天氣變化迅速，常出現(xiàn)大風。 緩行冷鋒：云和降水主要出現(xiàn)在地面鋒線后，云序依次是從低云到高云；若大氣不穩(wěn)定，會產(chǎn)生積雨云。共同特征：常生成積狀云，有強陣性降水和較強的亂流，伴有強烈陣風。鋒面過境后天氣晴好，能見度好。對飛行影響：氣團穩(wěn)定時，在靠近鋒面附近可能有輕到中度顛簸、積冰；降水區(qū)內(nèi)能見度較壞；氣團不穩(wěn)定時，因有強烈顛簸和嚴重積冰、雷電甚至冰雹等現(xiàn)象，故不宜飛行。3 準靜止鋒 產(chǎn)生原因：當冷暖氣

6、團勢力相當，鋒面很少移動時，稱為準靜止鋒。 天氣特征：鋒面坡度最小，云層和雨區(qū)比暖鋒更為寬廣；降水強度小的持續(xù)時間長的連陰雨天氣；若暖空氣不穩(wěn)定，會出現(xiàn)積雨云和雷陣雨天氣。對飛行影響：在準靜止鋒區(qū)域飛行有同暖鋒區(qū)域飛行相近的特點，不宜簡單氣象條件飛行。在穩(wěn)定天氣形勢下進行復(fù)雜氣象條件的訓(xùn)練飛行。4 我國的鋒面天氣 我國冬季盛行西北季風主要為冷風鋒面占主導(dǎo)，夏季盛行東南季風主要為暖風鋒面，同時夏季在長江中下游地區(qū)有準靜止鋒也就是長江中下游的梅雨。在冬季我國也存在準靜止鋒面即昆明準靜止鋒，由于云貴高原地勢起伏過大。冷氣流無法升入，導(dǎo)致在云貴高原形成昆明準靜止鋒面。5 冷鋒和暖鋒對比三 飛機顛簸飛機

7、顛簸指飛機在飛行中遇到擾動氣流，就會產(chǎn)生振顫、上下拋擲、左右搖晃，造成操縱困難、儀表不準等現(xiàn)象為。而造成飛機顛簸的主要原因則是大氣湍流。即空氣運動特征除主要的定常運動狀態(tài)外，還存在各種尺度的空氣渦旋運動，表現(xiàn)為速度場的時間不規(guī)則性和空間不均勻性，形成了大氣湍流狀態(tài)。且只有當大氣湍流的尺度與飛機的尺度相近時，才容易引起飛機升力和迎角的顯著變化，造成飛機顛簸。有時這種尺度的大氣湍流稱為飛行湍流。1 大氣湍流的產(chǎn)生原因根據(jù)產(chǎn)生的垂直高度可將大氣湍流分為低空湍流（低于6000米）和晴空湍流（6000米以上），根據(jù)產(chǎn)生的原因又可以將低空湍流分為熱力湍流、動力湍流、飛機尾渦湍流。熱力湍流。由空氣熱力因素形

8、成的大氣湍流成為大氣熱力湍流。由空氣中的水平溫度分布不均勻引起，例如下墊面的熱力性質(zhì)不一致，附近空氣增溫的不均勻性，或由于空氣垂直溫度層結(jié)不穩(wěn)定產(chǎn)生的空氣對流。動力湍流。在風力作用下，由于地面摩擦、地形起伏可引起小尺度湍流和波動，其強度隨風速、地面粗糙度或地形起伏特征以及大氣穩(wěn)定度而變化。地面越粗糙，風速越大，近地面層越不穩(wěn)定，動力湍流越強。動力湍流也可由大氣中的風切變產(chǎn)生，當風的垂直切邊超過某一臨界值時，空氣就會自發(fā)地產(chǎn)生小尺度波狀起伏。導(dǎo)致這些波狀起伏發(fā)展的過程，稱為切變不穩(wěn)定。由切邊不穩(wěn)定產(chǎn)生的小尺度運動頻譜，稱為切邊湍流，風切變越大，切邊湍流越強。尾渦湍流。飛機尾渦指飛機飛行時，由翼尖

9、附近分離出來的，一堆繞翼尖虎成反方向的閉合渦旋簇，此即翼尖誘導(dǎo)渦流。在機身后狹長的尾流區(qū)內(nèi)，可產(chǎn)生相當強的湍流，在兩條尾渦之間為向下的渦流（下洗流），在兩條尾渦的外側(cè)為向上的渦流（上洗流）。尾渦的壽命和強度取決于產(chǎn)生尾渦的飛機重量、飛機速度和機翼尺度及形狀，其中主要取決于飛機分重量。尾渦湍流強度和壽命歲飛機重量和載荷因素的增加和飛行速度的減小而增大。尾渦在飛機起飛前輪抬起時即產(chǎn)生，直至在著陸前輪接地后結(jié)束。晴空湍流。晴空湍流常指出現(xiàn)于6000米以上的高空，且與對流云無關(guān)的大氣湍流。由于它不伴生可見的天氣現(xiàn)象，飛行員難于發(fā)現(xiàn)，對飛行威脅很大。晴空湍流歸因于切變不穩(wěn)定。在層結(jié)穩(wěn)定的大氣中，當存在風

10、速的垂直切變時，在風的作用下便產(chǎn)生重力波，當風速足夠大且垂直切變大于某一能產(chǎn)生切變不穩(wěn)定的臨界值時，重力波出現(xiàn)切變不穩(wěn)定，使得波的振幅隨時間增長，當增幅增長至一定程度，完整的波形收到破壞，滾周內(nèi)的流體就分解成小尺度的湍流運動。運動能量先通過消耗平均氣流的動能，使波動得以發(fā)展，然后由波動分裂，把其能量進一步轉(zhuǎn)化為小尺度湍流能量。這種小尺度湍流可稱為切變湍流，在航空上稱為晴空湍流。2 湍流造成的飛機顛簸對飛行的影響對飛機結(jié)構(gòu)的影響。飛行中出現(xiàn)顛簸，飛機各部件個構(gòu)建，都要經(jīng)受忽大忽小的載荷變化，顛簸越強，載荷變化越大。如果飛機長時間受到強烈載荷變化的作用，或受到超過飛機所能承受的最大載荷，飛機的某些

11、部位（例如機翼或尾翼）就可能變形甚至因疲勞而損壞。對操縱飛機的影響。飛機出現(xiàn)顛簸時，其高度、速度以及飛行姿態(tài)（包括俯仰角速度、偏轉(zhuǎn)角速度和滾轉(zhuǎn)角速度）都會不斷地發(fā)生不規(guī)則的變化，顛簸強烈時，飛行高度變化可達數(shù)十米至數(shù)百米，飛行速度和飛行姿態(tài)的變動也很劇烈。這樣就給操縱飛機甙類很大的困難，飛行員要費很大的精力來盡量保持飛機處于正常狀態(tài)，因而體力消耗大，易于疲勞，必須立刻脫離強顛簸去，否則容易失去對飛機的操縱，釀成事故。對儀表指示的影響。飛機顛簸時，儀表受不規(guī)則震動，其指示常發(fā)生一些誤差。特別是在強顛簸條件下，升降速率表、空速表、高度表和羅盤等飛行儀表就會產(chǎn)生明顯的誤差，有時甚至不能讀數(shù)，以致喪失

12、修正飛行狀態(tài)的依據(jù)。在高空飛行時，飛機顛簸可使進入發(fā)動機的空氣量顯著減少而自動停車。顛簸場使旅客和機組人員感到不適，增加旅途劈來或甚至嘔吐。有時還會在輕度顛簸中埋伏著鼓勵的極強的突風。對于這種突發(fā)性估計不足，可能是造成許多人員受傷事故的因素。3 應(yīng)采取的飛行措施對于簽派員和飛行員而言，應(yīng)了解飛行區(qū)內(nèi)或航線上產(chǎn)生飛機顛簸的可能性，熟悉預(yù)報出現(xiàn)飛機顛簸的天氣區(qū)的類型、位置和范圍，盡可能避免進入有強烈擾動氣流的區(qū)域。一旦遭遇較強的顛簸，飛行員應(yīng)保持冷靜、沉著，可采取下列措施：(1)操縱動作要柔和，保持飛機平飛。因擾動氣流和不規(guī)則，粗猛的修正動作，和可能產(chǎn)生不良后果。低空飛行遭遇顛簸時，應(yīng)注意保持安全

13、高度，(2)采用適當?shù)娘w行速度。應(yīng)按最大垂直陣性氣流下，飛機結(jié)構(gòu)可能承受的最大顛簸強度來確定飛行速度的上限，按最大垂直陣性氣流不失速，來確定飛行速度的下限。在顛簸區(qū)飛行保持在上述兩者之間，可達到安全航行的目的。(3)飛行速度和飛行高度選定后，不必嚴格保持。儀表指示擺動，往往起因于顛簸，不一定表示飛行速度和高度的真實變化，過多地涉及這些變化，指揮引起載荷產(chǎn)生更大的變化。同樣在顛簸區(qū)飛行，飛機俯仰角的變化，主要依靠飛機本身的安定性來平衡和回復(fù)迎角，飛行員不必過多地干預(yù)俯仰姿態(tài)的改變，否則因操縱動作總是落后于飛行姿態(tài)變化，結(jié)果反而可能導(dǎo)致飛機要承受更大的載荷因素。(4)適當改變高度和航線，脫離顛簸區(qū)

14、。在低空出現(xiàn)強顛簸時，應(yīng)拉起向上距離；在高空出現(xiàn)顛簸時，可根據(jù)飛機與急流軸的相對位置，考慮飛機性能確定脫離的高度和方向；誤入積雨云中發(fā)生顛簸時，應(yīng)迅速脫離云體，在云外繞行。避開山波的帽狀云、滾軸云和莢狀云，因云中有強烈的湍流和升降氣流。四 積冰1 產(chǎn)生原因：飛機結(jié)冰是指飛機機體表面某些部位聚集冰層的現(xiàn)象。它主要由云中過冷水滴或降水中的過冷雨碰到飛機機體后結(jié)冰形成的，也可由水汽直接在機體表面凝華而成。飛機在云中飛行時間過長易導(dǎo)致積冰。在寒冷季節(jié)，地面露天停放的飛機也會形成積冰。2 特征：(1)輕度結(jié)冰：如果在這種環(huán)境下長時間飛行的話（超過1小時），可能會影響飛行。如果間斷使用除冰/防冰設(shè)備除掉/

15、防止冰的積聚，則不會影響飛行；(2)中度結(jié)冰：積聚率很快，甚至短時間內(nèi)就會構(gòu)成危險，因此需要使用除冰/防冰設(shè)備或改航；(3)嚴重結(jié)冰：積聚率非?？?，除冰/防冰設(shè)備也不能減少或控制危險，必須立即改航。這種情況需要向ATC報告。3 對飛行的影響：(1)積冰使飛機升力面積減小。調(diào)查和分析顯示，飛機在空中飛行時，飛機積冰在機翼和尾翼前緣最多，一旦積冰，使飛機的空氣動力特性和飛行特性顯著變壞，機翼形狀變形，破壞空氣繞過翼面的平滑流動，使飛機升力減小，阻力增大，流線形部位的形狀發(fā)生變化后，導(dǎo)致摩擦阻力和壓差阻力都增大。(2)起落架裝置上的結(jié)冰，會在收和放輪時損壞起落架裝置或設(shè)備，積聚在起落架上的冰雪脫落，

16、也會損壞地面設(shè)施和砸傷地面人員。 (3)飛機動、靜壓孔積冰。這兩處積冰，會使速度表、高度表、迎角指示器、M數(shù)指示器、升降速度表等一些重要駕駛儀表失效或者失真，使飛行員失去判斷飛行狀態(tài)的依據(jù)，飛機可能已進入危險狀態(tài)而使飛行員無法覺察。如果因此而給自動駕駛系統(tǒng)提供了錯誤的信息，就會出現(xiàn)非指令性的飛行狀態(tài)。 (4)發(fā)動機進氣道口和動力裝置積冰。積冰出現(xiàn)在進氣道口，阻滯氣流，使氣流發(fā)生局部分離，積冰還可在道口產(chǎn)生大的冰圈，改變空氣的動力特性，當冰屑脫離，進人發(fā)動機的葉片，從而造成葉片的機械損傷，使發(fā)動機的功率降低，影響發(fā)動機正常工作，危及飛行安全，嚴重時，造成發(fā)動機損壞或熄火。(5)飛機風擋積冰會嚴重

17、影響飛行員目視飛行，大大降低其透明度，使目視條件大大惡化，難以判斷周圍視野，給起飛、著陸造成困難，特別是在著陸時，由于判斷著陸高度不準確，可能影響著陸安全，嚴重時會出現(xiàn)危險，特別是飛機起飛和著陸階段。 (6)飛機天線積冰會影響通訊，甚至中斷聯(lián)絡(luò)。強烈 積冰能使天線同機體相接，發(fā)生短路，無線電航 行設(shè)備失靈。 (7)飛機在地面結(jié)冰時還會因除冰而引起航班的延誤 率。 4 預(yù)防以及處理措施：(1)地面做好預(yù)防，提倡無污染起飛 首先是飛行前認真研究起降場和航線天氣情況，實況和預(yù)報相結(jié)合，充分了解自己所飛航線區(qū)域的天氣情況（0C等溫線的高度），收集積冰預(yù)報資料，確定可能積冰條件，制定出預(yù)防措施和應(yīng)急措施（如脫離結(jié)冰區(qū)的辦法、返航、備降等）。 仔細檢查飛機除冰設(shè)備是