氣象條件對飛行的影響

1、氣象條件對飛行的影響在飛機(jī)的飛行過程中，對飛機(jī)影響最大的當(dāng)屬氣象條件，許多氣象條件嚴(yán)重威脅著飛行安全，所以作為運(yùn)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(fēng)切變、鋒面天氣、飛機(jī)顛簸和結(jié)冰。一 風(fēng)切變1 產(chǎn)生原因： (1)風(fēng)切變是風(fēng)速和(或)風(fēng)向在空間或時間上的梯度(2)風(fēng)切變可以說成是在相對小的空間里的風(fēng)速和(或)風(fēng)向的改變；(3)風(fēng)切變是風(fēng)在短距離內(nèi)改變其速度和(或)方向的一種情捉；(4)風(fēng)切變是指一個大氣薄層中風(fēng)速和(或)風(fēng)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(qiáng)度大 變幻莫測 3 對飛行的影響：(1)順風(fēng)風(fēng)切變會使空速減小(2)逆風(fēng)風(fēng)切變會使空速增加(3)側(cè)風(fēng)風(fēng)切變會使飛機(jī)產(chǎn)生側(cè)滑和傾斜(4)垂直風(fēng)切變會使飛機(jī)迎角變化總的來說，風(fēng)切變使飛機(jī)的升力，阻力，過載和飛行軌跡，飛機(jī)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(jìn)行低空風(fēng)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(fēng)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(jìn)一步加強(qiáng)內(nèi)外和上下有關(guān)信息的溝通5 處理措施：(1)嚴(yán)重的低空風(fēng)

3、切變對飛機(jī)造成的能量損失是目前任何飛機(jī)所無法彌補(bǔ)的 即飛行員的駕駛技術(shù)再好也無濟(jì)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(fēng)、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(qiáng)烈并且有巨大的危害。在穿越鋒面飛行前，應(yīng)當(dāng)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

4、冷氣團(tuán)一側(cè)移動的鋒。暖鋒過境后，暖氣團(tuán)就占據(jù)了原來冷氣團(tuán)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(tuán)中水汽充沛，常有層積云、層云和碎積云；若暖氣團(tuán)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(tuán)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(yán)重積冰，鋒兩側(cè)溫差可達(dá)510度，故兩側(cè)積冰區(qū)的高度不同。當(dāng)?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

5、程中，冷氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團(tuán)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(qiáng)對流天氣變化迅速，常出現(xiàn)大風(fēng)。 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(qiáng)陣性降水和較強(qiáng)的亂流，伴有強(qiáng)烈陣風(fēng)。鋒面過境后天氣晴好，能見度好。對飛行影響：氣團(tuán)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(tuán)不穩(wěn)定時，因有強(qiáng)烈顛簸和嚴(yán)重積冰、雷電甚至冰雹等現(xiàn)象，故不宜飛行。3 準(zhǔn)靜止鋒 產(chǎn)生原

6、因：當(dāng)冷暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)，鋒面很少移動時，稱為準(zhǔn)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(qiáng)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(zhǔn)靜止鋒區(qū)域飛行有同暖鋒區(qū)域飛行相近的特點(diǎn)，不宜簡單氣象條件飛行。在穩(wěn)定天氣形勢下進(jìn)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(fēng)主要為冷風(fēng)鋒面占主導(dǎo)，夏季盛行東南季風(fēng)主要為暖風(fēng)鋒面，同時夏季在長江中下游地區(qū)有準(zhǔn)靜止鋒也就是長江中下游的梅雨。在冬季我國也存在準(zhǔn)靜止鋒面即昆明準(zhǔn)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(zhǔn)靜止鋒面。5 冷鋒和暖鋒對比三

7、飛機(jī)顛簸飛機(jī)顛簸指飛機(jī)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(zhǔn)等現(xiàn)象為。而造成飛機(jī)顛簸的主要原因則是大氣湍流。即空氣運(yùn)動特征除主要的定常運(yùn)動狀態(tài)外，還存在各種尺度的空氣渦旋運(yùn)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(dāng)大氣湍流的尺度與飛機(jī)的尺度相近時，才容易引起飛機(jī)升力和迎角的顯著變化，造成飛機(jī)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(jī)尾渦湍流。熱力湍流。由空

8、氣熱力因素形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(fēng)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(qiáng)度隨風(fēng)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(fēng)速越大，近地面層越不穩(wěn)定，動力湍流越強(qiáng)。動力湍流也可由大氣中的風(fēng)切變產(chǎn)生，當(dāng)風(fēng)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(yùn)動頻譜，稱為切邊湍流，風(fēng)切變越大，切邊湍流越強(qiáng)。尾渦湍流。飛機(jī)尾渦指飛機(jī)飛

9、行時，由翼尖附近分離出來的，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(jī)身后狹長的尾流區(qū)內(nèi)，可產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)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(qiáng)度取決于產(chǎn)生尾渦的飛機(jī)重量、飛機(jī)速度和機(jī)翼尺度及形狀，其中主要取決于飛機(jī)分重量。尾渦湍流強(qiáng)度和壽命歲飛機(jī)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(jī)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

10、中，當(dāng)存在風(fēng)速的垂直切變時，在風(fēng)的作用下便產(chǎn)生重力波，當(dāng)風(fēng)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(dāng)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(yùn)動。運(yùn)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(jìn)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(jī)顛簸對飛行的影響對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的影響。飛行中出現(xiàn)顛簸，飛機(jī)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(qiáng)，載荷變化越大。如果飛機(jī)長時間受到強(qiáng)烈載荷變化的作用，或受到超過飛機(jī)所能承受的最大載荷

11、，飛機(jī)的某些部位（例如機(jī)翼或尾翼）就可能變形甚至因疲勞而損壞。對操縱飛機(jī)的影響。飛機(jī)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(qiáng)烈時，飛行高度變化可達(dá)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(jī)甙類很大的困難，飛行員要費(fèi)很大的精力來盡量保持飛機(jī)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(qiáng)顛簸去，否則容易失去對飛機(jī)的操縱，釀成事故。對儀表指示的影響。飛機(jī)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(qiáng)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

12、數(shù)，以致喪失修正飛行狀態(tài)的依據(jù)。在高空飛行時，飛機(jī)顛簸可使進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量顯著減少而自動停車。顛簸場使旅客和機(jī)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(qiáng)的突風(fēng)。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(jī)顛簸的可能性，熟悉預(yù)報出現(xiàn)飛機(jī)顛簸的天氣區(qū)的類型、位置和范圍，盡可能避免進(jìn)入有強(qiáng)烈擾動氣流的區(qū)域。一旦遭遇較強(qiáng)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(jī)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)

13、注意保持安全高度，(2)采用適當(dāng)?shù)娘w行速度。應(yīng)按最大垂直陣性氣流下，飛機(jī)結(jié)構(gòu)可能承受的最大顛簸強(qiáng)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(dá)到安全航行的目的。(3)飛行速度和飛行高度選定后，不必嚴(yán)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(shí)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(jī)俯仰角的變化，主要依靠飛機(jī)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(jī)要承受更大的載荷因素。(4)適當(dāng)改變高度和航線

14、，脫離顛簸區(qū)。在低空出現(xiàn)強(qiáng)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(jī)與急流軸的相對位置，考慮飛機(jī)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(qiáng)烈的湍流和升降氣流。四 積冰1 產(chǎn)生原因：飛機(jī)結(jié)冰是指飛機(jī)機(jī)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(jī)機(jī)體后結(jié)冰形成的，也可由水汽直接在機(jī)體表面凝華而成。飛機(jī)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(jī)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

15、冰設(shè)備除掉/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(yán)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(jī)升力面積減小。調(diào)查和分析顯示，飛機(jī)在空中飛行時，飛機(jī)積冰在機(jī)翼和尾翼前緣最多，一旦積冰，使飛機(jī)的空氣動力特性和飛行特性顯著變壞，機(jī)翼形狀變形，破壞空氣繞過翼面的平滑流動，使飛機(jī)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

16、的冰雪脫落，也會損壞地面設(shè)施和砸傷地面人員。 (3)飛機(jī)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(jī)可能已進(jìn)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(jī)進(jìn)氣道口和動力裝置積冰。積冰出現(xiàn)在進(jìn)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(dāng)冰屑脫離，進(jìn)人發(fā)動機(jī)的葉片，從而造成葉片的機(jī)械損傷，使發(fā)動機(jī)的功率降低，影響發(fā)動機(jī)正常工作，危及飛行安全，嚴(yán)重時，造成發(fā)動機(jī)損壞或熄火。(5)飛機(jī)風(fēng)

17、擋積冰會嚴(yán)重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(zhǔn)確，可能影響著陸安全，嚴(yán)重時會出現(xiàn)危險，特別是飛機(jī)起飛和著陸階段。 (6)飛機(jī)天線積冰會影響通訊，甚至中斷聯(lián)絡(luò)。強(qiáng)烈 積冰能使天線同機(jī)體相接，發(fā)生短路，無線電航 行設(shè)備失靈。 (7)飛機(jī)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(rèn)真研究起降場和航線天氣情況，實(shí)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（0°C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(xì)檢查飛機(jī)除冰設(shè)備是