雷暴对飞行安全的影响

雷暴对飞行安全的影响（精选3篇）

雷暴对飞行安全的影响 篇1

摘要：雷暴对飞行安全危害极大。在雷雨季节飞行时,要认真学习和研究雷暴的特点,掌握好航线的天气动态,机组密切配合,做好雷暴区飞行的安全工作。本文重点阐述了雷暴对飞行安全的影响,尤其是雷击、强降雨、风切变等现象造成的危害,以及机组为保证飞行安全应采取的措施。

关键词：雷暴,飞行,影响,风切变,安全

0 引言

雷暴是一种中小尺度的天气系统,它是积雨云强烈发展的结果。在雷暴活动区飞行,会遇到强烈的湍流、积冰、雷击、强降雨和恶劣能见度,有时还会遇到冰雹、下击暴流和低空风切变。这些危险的天气现象会降低飞行的操纵性能、破坏飞机的动力系统、电子和导航系统等,严重威胁到旅客及机组人员的生命安全,并带来无法估量的经济损失。本文希望通过论述由雷暴引起的危害飞行安全的恶劣天气现象,总结在雷暴条件下飞行的经验,以探求减小雷暴危害、保证飞行安全的方法。

1 雷暴对飞行的影响

我国是一个雷暴多发的区域,雷暴地域分布有以下3个特点:南方比北方多;山地比平原多;内陆比沿海多。我国雷暴的季节分布有以下3个特点:夏季最为旺盛频繁;冬季最少;春季和秋季只出现在局部地区。下面说明雷暴区飞行可能会遇到的恶劣天气及其带来的严重危害。

1.1 强烈气流和风切变

与雷暴有关的风切变是造成飞行事故的一个重要原因。积雨云之所以形成就是因为有强烈的上升气流,而上升气流发展的同时一定伴随强烈的下降气流。在雷暴的中部及外缘部都有这样强烈的上升下降气流。

雷暴降临时,近地面有强烈的狂风,这是由雷暴前端猛烈的下降气流造成的。阵风风速往往可达六七级,而且风向不定,严重影响飞行的安全。所以有雷暴已经到达或临近的机场,决不能起飞着陆。

1.2 积冰

积雨云中的结冰现象非常严重,因为积雨云中常含有丰富的水分和过冷的小水滴以及冰晶等物。最强的积冰多见于积雨云成熟阶段的上升气流区,而且常常积明冰,云的顶部和边缘部分积冰相对较弱。由于雷暴的厚度达到10km以上,如飞机在积雨云中遇积冰应改变航向尽快脱离积冰区。

1.3 雷击

闪电和强烈的雷暴电磁场对无线电通信和某些仪表有严重的影响:干扰中、短波无线电通信,甚至使通信联络暂时中断;引起飞机个别部件的磁化,使磁罗盘产生很大误差,使无线电罗盘指示器的指针左右摆动或旋转。此外,如果飞机在雷暴电场中飞行,由于感应带电的电量很大,在翼尖等部位还可能出现火花现象,这也会影响到无线电通信。

1.4 强降雨

在分析雷暴的影响时,往往容易忽略强降雨对飞机性能的降低。几乎在所有由风切变引起的事故中,飞机遭遇强风切变时都是深陷于极大的暴雨单体中。强降雨使空气动力严重损失:雨滴撞击引起动量损失,雨水使机翼和机身表面变粗糙,使阻力增加、升力减小。

1.5 下击暴流

在雷暴云中存在着强烈的下冲气流,当它冲泻到低空时,在近地面会形成大于18m/s的外流——下击暴流。强烈的下沉气流的底部区域是飞行的危险区域。当处于下击暴流的影响下时,飞机首先遭遇正在增强的逆风;当穿越下沉气流底部时,逆风消失,变成顺风,造成空速迅速损失,飞机性能严重下降。

2 雷暴条件下的飞行措施

雷暴对飞行的危害是当飞机接近或遭遇雷暴时表现出来的,所以减小雷暴对于飞行安全的影响,重点就是在遭遇雷暴时做出最佳的判断和决定,合理而正确地控制飞机。

2.1 飞行前准备阶段

机组应根据出发站的天气实况及航路、降落站的气象预报,分析雷暴的性质、发展趋势、移动方向和速度,制定绕飞预案,选择最佳备降场。根据起飞重量加足备份燃油,准备好各种航行、通讯、导航等资料。起飞前要检查防冰系统、风挡雨刷是否工作良好,货物装载是否按规定,固定是否牢靠。

2.2 飞行实施阶段

机组要牢记飞行各个阶段应对雷暴影响的要点,在合适的时间做出最佳的决断。

2.2.1 起飞阶段

进跑道后要及时打开气象雷达,观测雷暴中心位置是否影响正常离场。如要更改离场方式,应在地面提前告知管制员。不得在暴雨中起飞。如在大雨中起飞,不得使用减推力,要及时使用风挡雨刷。

由于机翼表面不光洁,升力变差,抬前轮速度VR可增大5kt,一般最多不超过10kt。起飞后,最好爬到600m以上再转弯,坡度一般不超过15°,如果飞机下沉或有气流,应改出转弯。同时还要注意因雷暴引起的低空风切变。

2.2.2 航线飞行阶段

1)遭遇雷暴时注意的要点

当发现接近雷暴时,先判断,一旦钻入雷暴中便看不见那些重要的特征。飞越任何一个雷暴区之前,必须对将要飞入的前方区域有一个宏观而清晰的把握,才能对将要遭遇的气象条件有好的预判。

如果情况允许,就绕着雷暴飞,从一个个雷暴的间隙中绕飞过去。

冷锋雷暴往往一字长蛇阵连绵不断,不宜整个绕过,最好从两个雷暴云之间穿过。如果已经飞进了雷暴,就应该先判断雷暴的运动方向,然后相对于它的运动方向90°穿过。一旦进入雷暴,不要因乱流、阵雨和冰雹而转向,左偏或右偏不能避免再度袭击,应继续保持原来90°的方向穿过去。

当进入雷暴区的前部时,将遭遇强烈的上升气流,因此可以飞低一点;从雷暴的后部穿过,则进入雷暴时应飞高一点,以防下降气流的猛烈下推。

平原或海面上可从雷暴下飞行,但飞行时离云底越远越安全,最好能够保持从地面到云底1/3的高度飞行;在山区不要从云下飞行,除非云层较高。

打开驾驶舱照明设备或双眼注视仪表,以防闪电造成目眩。

2)飞行中遇到雷暴时的处置方法

(1)安全飞越雷暴区的方法

绕飞雷暴时距云体不得少于l0km,最好大于40km,以防云外强烈颠簸和雷击,以及飞机被吸入云体中。绕飞雷暴时应选择上风方向,以防云外雹击及偏航过大。从两块雷暴云体间穿越时,云隙宽度不得少于20km。

从云顶飞越雷暴区时,应高出云顶500m以上,以防云上颠簸引起飞机失控掉入云中。应尽量避免在雷暴下方飞行,雷暴下方常有垂直气流和乱流。在昼间地形条件允许的情况下,从云下目视绕飞雷暴,飞机距云底不得少于400m。

当雷暴在机场上空或接近机场时,不可冒险起降,因为雷暴下的风切变、暴雨、低空乱流及阵风等均可对飞机造成危害。不要因为前一架飞机曾安全通过雷暴而起降,因为雷暴中恶劣天气如低空风切变、阵性大风等均具偶发性和间歇性,延续时间极短,难以把握。

机载气象雷达或者地面天气雷达通常能探测到降水区,但不能探测到颠簸。颠簸出现的强度和可能性,通常随雷暴云所伴随大量降水产生的雷达反射回波增强而增加,禁止穿越强的雷达回波区。

(2)飞机误人雷暴云后的处置方法

按照飞机操纵手册,选择穿越颠簸的速度和所需发动机功率,减少飞机颠簸;柔和操纵飞机,尽量保持平飞;避开滚轴云和零度等温线区域飞行,减少强积冰、雹击、雷击和强烈颠簸的可能性。

保持飞机真高不少于1 000m,以免遇到强烈下沉气流时没有高度改出;注意监控发动机工作情况;及时合理地使用空速管加温、放电刷及防冰设备;打开座舱照明设备,以防闪电造成目眩。

如果有机载雷达,把气象雷达天线仰角上下相应调整,尽可能观测出别的高度上活动的雷暴。

2.2.3 进近阶段

进场阶段遇有雷暴时,应把雷达放在80海里的距离圈,宏观看天气,找雷达较弱的路线进场。雷达回波主要是以大气含水汽的多少而显示,低空一般显示红色,但对飞行影响不大。

2.2.4 着陆阶段

反对盲目抢在雷暴前着陆,要留有充分的余地,不要因其它飞机是否着陆而影响自己的判断。明确复飞方法、程序及去备降场的航行路线、高度。

飞机在1000ft以上必须建立好着陆外形,控制好高度、速度、航迹。

及时使用风挡雨刷,严格控制进跑道头的高度,如有仪表着陆系统应按下滑道飞行。进跑道后慢慢退出下滑角,柔和收油门,防止飞机下沉过快。

保持规定的进近速度。因为入口速度增加1%,会导致着陆距离增加2%,加上接地速度过大容易引发滑水现象,滑跑中方向难以控制。在目标区扎实接地,前轮尽快放下,及时使用刹车和反推。

3 结论

雷暴能产生对飞机危害很大的电闪雷击和冰雹袭击,风切变和湍流使飞机颠簸、性能降低,强降雨使飞机气动性能变差、发动机熄火。虽然现在飞机性能、机载设备、地面导航设施都越来越先进,但这只是为尽早发现雷暴、顺利避开雷暴提供了更有利的条件。到目前为止,要完全消除雷暴对飞行的影响还不可能。在雷暴条件下飞行,要加强飞行前的准备,严格遵守绕飞雷暴原则,当遭遇雷暴时应按照规章操作,沉着冷静、临危不乱。正确使用机载气象雷达,配合空中交通管制,确保飞行安全,把雷暴所能造成的危害降到最低。

参考文献

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雷暴对飞行安全的影响 篇2

大气阻力摄动对卫星编队飞行队形的影响分析

为了分析大气阻力摄动对卫星编队队形的影响,利用相对轨道根数法推导了包含大气阻力摄动的卫星编队相对运动的状态转移方程.仿真结果表明当几何形状和质量不同的两颗卫星在低轨道做编队飞行时,大气阻力摄动对编队队形的影响很大而不能忽略;当主卫星的半长轴相等时,主卫星轨道的`偏心率越大编队飞行受大气阻力摄动的影响也越大;大气阻力摄动主要影响编队飞行迹向相对距离.

作 者：吴宝林 曹喜滨 Wu Baolin Cao Xibing  作者单位：哈尔滨工业大学卫星技术研究所,哈尔滨,150001 刊 名：航天控制  ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)：2006 24(1) 分类号：V412.4 关键词：大气阻力摄动   卫星编队飞行   相对轨道根数   状态转移方程  

雷暴与飞行安全 篇3

雷暴会在大气不稳定时发生, 并且会制造大量的雨水或冰晶。通常其发生有三种特定情况:地球大气层低空带的湿度很高, 这可以由露点温度观察得到;高空与低空的温度差异极大, 亦即是气温递减率极大;冷锋受到外力的逼迫而汇聚。

在大气不稳定和有冲击力的条件下, 大气中就会出现对流运动, 在水汽比较充分的地方就会出现对流云;这些云垂直向上发展, 顶部凸起, 我们称之为积状云, 积状云是大气中对流运动的标志。当对流运动强烈发展的时候, 就会出现积雨云。积雨云是一种伴随雷电现象的中小尺度对流性天气系统, 它具有水平尺度和生命期短得特点, 但它带来的天气却十分恶劣, 由于它常伴有雷现象, 所以积雨云有称雷暴云。

雷暴的结构和天气实际上是指雷暴云的结构和天气, 雷暴云根据其机构的不同可分为一般雷暴和强烈雷暴。

一般雷暴:构成雷暴云的每一个积雨云称为雷暴单体, 它是构成雷暴云的基本单位。根据垂直气流状况, 雷暴单体的生命史课分为三个阶段, 即积云阶段、积雨云阶段和消散阶段。一般雷暴单体的水平尺度为5~10km, 高度可达12km, 生命周期大约1h。

强雷暴:如果大气中存在更强烈的对流性不稳定和强的垂直风切变, 就会形成比普通雷暴更强、持续时间更长、水平尺度更大的强雷暴, 其天气显现也更剧烈, 常伴有冰雹、龙卷等灾害性天气。

根据强雷暴云的组成情况, 强雷暴可分为多单体风暴、超级单体风暴和飑线风暴三种。

强雷暴过境时, 各种气象要素的变化比普通雷暴大得多, 并可能出现飑、冰雹、龙卷、暴雨等灾害性天气中的一种或几种。 (1) 飑:大气中风突然急剧变化的现象。在飑出现时, 风向急转, 风速剧增, 往往由微风突然增强到风暴程度 (8级以上) 。例如, 1974年6月17日强烈雷暴侵袭南京, 飑锋过境时, 地面瞬时风速达38.8m/s, 10min内气温下降了11℃, 相对湿度上升29%, 1h内气压涌升8.7hPa。 (2) 龙卷:龙卷的水平尺度很小, 在地面上, 其直径一般在几米到几百米之间。龙卷持续的时间很短, 一般是为十几分钟。它的破坏力非常大, 这是我们能在地球上见到的最恶劣的天气现象。1963年5月6日到7日广东阳山县出现了两个小龙卷, 所经之地, 直径达1米的大树被连根拔起100棵。1983年4月25日19时, 在山东莱芜和新泰交界处出现了一次历时5min的龙卷, 造成27人死亡, 392人受伤, 直接经济损失约500万元。

雷暴按强度不同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, 又可分为热雷暴、地形雷暴和天气系统雷暴。此外, 也有人把冬季发生的雷暴划为一类, 称为冬季雷暴。

热雷暴:热雷暴往往发生在大尺度天气系统较弱的情况下, 或在性质均匀的气团内部发生。夏季的晚上, 热雷暴也可能在高空出现。它的形成是因为条件性不稳定的潮湿空气层上部冷却, 大气变的不稳定。冬季, 热雷暴也可能出现在沿海地区, 当冷的潮湿空气移动到暖海面上市形成。随着气温的日变化, 热雷暴也表现出明显的日变化特点。

地形雷暴:它是暖湿不稳定空气在山脉迎风坡被强迫抬升而形成的雷暴。我国山地多, 地形复杂, 而且地形雷暴是夏季山区飞行长遇到的一种雷暴。因为夏季暖湿空气经常存在, 气层多不稳定, 如果这时垂直于山脉走向的风速分量较大, 山坡也比较陡峭, 地形抬升作用明显, 就会形成雷暴

天气系统雷暴:由于天气系统能够产生系统性上升运动, 在气团不稳定、水汽多的条件下, 也能使对流发展而产生雷暴。这里介绍几种影响我国的主要天气系统雷暴。⑴锋面雷暴:在各类雷暴中, 锋面雷暴出现的次数最多。据统计, 在石家庄地区, 锋面雷暴占总雷暴次数的80%以上;在上海地区, 6~8月有60%~70%的雷暴形成在锋面附近。按锋型的不同, 锋面雷暴又可分为冷锋雷暴、静止锋雷暴和暖风雷暴三种。⑵冷涡雷暴:可分为北方冷涡雷暴和南方冷涡雷暴两种。北方冷涡雷暴常出现在我国东北和华北地区, 出现时, 天气变化突然, 往往在短时间内从晴朗无云到雷声隆隆, 它有明显的日变化, 一般多出现在午后或傍晚。南方冷涡主要是指西南涡, 西南涡生成后, 有的在原地消失, 有的东移发展。由于南方暖湿空气活跃, 西南涡东移时, 辐合上升加强, 于是在西南涡的东部和东南部偏南气流中产生雷暴, 在它的北部和西部则很少有雷暴产生。

同时, 雷暴还是一种严重威胁飞行安全的天气。在雷暴区飞行会碰到复杂、恶劣的气象天气, 如强烈颠簸、严重积冰、下击暴流、冰雹及雷电等。例如, 1977年2月4日, 美国南方航空公司的一架DC-9-31飞机在美国佐治亚州的纽霍普地区穿越一强雷暴区时, 两台发动机吸入大量的水和冰雹, 发动机压缩器损坏, 引起严重失速而坠毁。又如1973年8月12日空军某部一架伊尔18在成都附近穿越两块积雨云见遭雹击, 雷达罩被打坏, 第三、四发动机滑油散热器前部被打坏。又比如雷电, 1997年10月10日, 阿根廷奥斯特拉尔航空公司一架DC-32飞机从阿根廷北部的波萨达斯飞往首都布宜诺斯艾利斯途中坠毁, 机上69名旅客和5名机组人员全部遇难, 事故原因为这架飞机在飞行途中遇到强烈的雷电袭击, 飞机为避开雷暴和强烈湍流去时失去控制急速下坠, 在离预定降落时间还有20分钟时, 与机场通讯联络突然中断, 飞机以机头朝下70度的姿态和每小时800海里的速度撞地坠毁。

在近十年来发现, 有不少飞行事故时下击暴流造成的。1975年6月24日15时05分 (地方时) , 发生在美国肯尼迪国际机场的飞行事故就是一例。当时, 有一条弱冷锋影响机场, 沿锋面有雷暴、阵雨。15时04分, 美国东方航空公司66号班机进场着陆, 在150m高度上遇大雨。在120m高度上可看到陆灯, 飞机在7s内由空速256km/h减小到227km/h。在100m高度附近, 有原来的逆风突然变为下降气流, 飞机随即陷入微下击暴流的中心, 在60m高度上遇到6.7m/s的下降气流, 飞机急剧失速, 以致无法复飞。15时05分, 在离跑道730m处左翼撞到着陆灯上, 飞机继续前冲380m后摔裂, 机上112人死亡, 12人受伤。

在现代航线飞行中, 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。

例如1982年7月9日美国泛美航空公司的一架B727—235客机, 在新奥尔良国际机场起飞遭遇强雷雨和低空风切变爬高到46米就坠毁, 造成了机上145人、地面8人丧生。

前些年, 我国军民航包括飞行训练都曾发生过飞机遭受雷暴的案例。随着我国航空飞行事业的快速发展, 飞机遭遇雷暴危及飞行安全的几率也明显增加。据中国国际航空公司机组反映, 近几年来, 国航B—747航班在飞往美国和欧洲航线上, 都曾遭遇过雷电击伤飞机, 好在机组处置及时果断, 才没有发生重大飞行事故。飞机在暖季飞行, 尤其是夏季飞行时, 常会遇到雷暴天气。对于从事航空飞行工作的人员来说, 了解雷暴的形成机制, 清楚雷暴的危害, 掌握雷暴信息, 采取有效措施, 避开或飞越雷暴天气区, 确保飞行安全具有十分重要意义。

由于雷暴中有多种威胁飞行安全的危险天气, 一般情况下, 飞行员都会避免与雷暴直接接触, 但是在雷雨盛行的夏季并不容易做到这一点。为了圆满地完成飞行任务, 飞行员必须研究预防措施, 从而保证安全。飞行前, 飞行员需要向签派员和管制员及时联系并详细了解飞行区域的天气情况和变化趋势, 认真研究各种天气图和卫星云图、气象预报以及使用机载雷达, 判断雷暴的性质、位置、强度、移动方向和速度、发展趋势等, 考虑相应的绕飞方案并给飞机加上足够的燃油。飞行中, 飞行员除了会使用气象雷达密切监视天气, 尽可能从空管部门和其他飞机取得最新的天气信息外, 还要采取一切措施尽量避开雷暴活动区。这些措施包括:更改起飞时间, 改变航线和高度, 空中等待, 绕飞, 备降, 返航等, 随时与雷暴保持安全间隔。空管部门在危险天气接近的时候, 也应采取相应的措施, 如限制流量甚至关闭机场等, 以保证安全。

在日常的教学活动中, 作为教师不仅要对天气和雷暴有足够的认识和警惕, 更重要的是将雷暴的相关知识和处置方法传授给学生, 让他们在心智和技术上更加成熟, 从而在以后的航线运输中面对雷暴及由雷暴引起的一系列恶劣天气有更有效更及时的处置, 以达到保证乘客和飞行安全的目的。