氣象對飛行活動的影響

1、2.4 氣象對飛行活動的影響2.4.1 影響飛機(jī)飛行的六大氣象因素1、氣壓、氣溫、大氣密度：這些因素影響飛機(jī)起飛和著陸時的滑跑距離，影響飛機(jī)的升限和載重以及燃料的消耗。專家指出，飛機(jī)的準(zhǔn)確落地和高空飛行離不開場壓和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，而氣溫對飛機(jī)的載重和起飛、降落過程的滑跑距離影響較大。隨氣溫的升高，空氣密度變小，產(chǎn)生的升力變小，飛機(jī)載重減小，同時起飛滑跑距離變長。 2、風(fēng)：風(fēng)影響著飛機(jī)起飛和著陸的滑跑距離和時間。專家介紹說，一般飛機(jī)都是逆風(fēng)起降，側(cè)風(fēng)不能過大，否則無法起降。航線飛行，順風(fēng)減少油耗，縮短飛行時間，頂風(fēng)則相反。但易造成飛行事故的是風(fēng)切變，它占航空事故的20%左右，這是風(fēng)的不連續(xù)性造成的，

2、具有時間短、尺度小、強(qiáng)度大的特點。 3、云：機(jī)場上空高度較低的云會使飛行員看不清跑道，直接影響飛機(jī)的起降。其中，危害最大的云是對流云，飛機(jī)一旦進(jìn)入，易遭到電擊，使儀表失靈，油箱爆炸，或者造成強(qiáng)烈顛簸、結(jié)冰，使操縱失靈，發(fā)生飛行事故。 4、能見度：專業(yè)能見度的概念是正常視力的人在當(dāng)時天氣條件下，從天空背景中能看到或辨認(rèn)出目標(biāo)物的最大水平能見距離。它對飛機(jī)的起降有著最直接的關(guān)系，所謂的"機(jī)場關(guān)閉、機(jī)場開放，簡單氣象飛行，復(fù)雜氣象飛行"，指的就是云和能見度的條件。 5、顛簸：飛機(jī)飛行中突然出現(xiàn)的忽上忽下、左右搖晃及機(jī)身振顫等現(xiàn)象稱為顛簸。顛簸強(qiáng)烈時，一分鐘上下拋擲幾十次，高度變化

3、幾十米，空速變化可達(dá)每小時20千米以上。造成飛行員操縱困難或暫時失去操縱，顛簸的出現(xiàn)一般與空氣湍流有關(guān)。 6、結(jié)冰：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)結(jié)冰會使飛機(jī)的空氣動力性能變壞，使飛機(jī)的升力減小，阻力增大，影響飛機(jī)的安全定性和操縱性。在旋翼和螺旋槳葉上結(jié)冰，這樣會造成飛機(jī)劇烈顫動；發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道結(jié)冰，可能會損壞飛機(jī)；風(fēng)擋結(jié)冰，妨礙目視飛行；天線結(jié)冰，影響通訊或造成通訊中斷。2.4.2 三種重要因素對飛機(jī)飛行的影響（1）陣風(fēng)對飛機(jī)飛行的影響大氣層中空氣短時間強(qiáng)烈對流產(chǎn)生的擾動稱為陣

4、風(fēng)。陣風(fēng)會瞬時改變相對氣流的速度和迎角，從而改變作用在飛機(jī)上的氣動力，使飛機(jī)在飛行中產(chǎn)生顛簸并承受較大的氣動載荷。迎頭或從飛機(jī)后面吹來的與飛機(jī)飛行方向平行的陣風(fēng)叫做水平陣風(fēng)，水平陣風(fēng)只改變飛機(jī)相對氣流的速度（見圖2-7），在陣風(fēng)速度不是很大的情況下，對飛機(jī)的飛行影響較小。由下向上或由上向下吹來的垂直飛行方向的陣風(fēng)叫做垂直陣風(fēng)，垂直陣風(fēng)不但會增加飛機(jī)相對氣流的速度，也會改變飛機(jī)的迎角（見圖2-8），因此對飛機(jī)的飛行有著較大的影響。 圖2-7 水平陣風(fēng)引起的升力變化 圖2-8 垂直陣風(fēng)引起的升力變化當(dāng)垂直陣風(fēng)由下向上吹來，速度增大，迎角增加，升力也隨著增大，瞬間飛機(jī)要承受較大的氣動載荷，并產(chǎn)生向上

5、的曲線運(yùn)動，機(jī)頭上仰。陣風(fēng)消失后，經(jīng)顛簸飛機(jī)才能恢復(fù)原飛行姿態(tài)。當(dāng)垂直陣風(fēng)由上向下吹來，情況正好相反，飛機(jī)承受的氣動載荷減少，甚至?xí)惺芟蛳碌臍鈩虞d荷，并產(chǎn)生向下的曲線運(yùn)動，機(jī)頭下俯。陣風(fēng)消失后，經(jīng)顛簸飛機(jī)才能恢復(fù)原飛行姿態(tài)。由于飛機(jī)的飛行速度比較大，垂直陣風(fēng)改變飛機(jī)相對氣流而引起的升力變化量較小，可以忽略不計，但垂直陣風(fēng)改變飛機(jī)相對氣流的迎角導(dǎo)致的升力變化量卻不可忽略如圖2-8所示。飛機(jī)穩(wěn)態(tài)飛行時，有利的迎角是4°左右，當(dāng)垂直陣風(fēng)速度達(dá)到飛機(jī)飛行速度的1/10時，引起的迎角增量可達(dá)5°左右，這時，飛機(jī)氣動升力的變化就相當(dāng)可觀了。所以在相同的風(fēng)速下，垂直陣風(fēng)對飛機(jī)飛行造成的

6、影響要比水平陣風(fēng)嚴(yán)重得多。垂直陣風(fēng)不但造成飛機(jī)在飛行中的顛簸，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)受力和飛行安全也會帶來較大的影響。向上的垂直陣風(fēng)使飛機(jī)承受較大的向上的氣動載荷，而向下的垂直陣風(fēng)使飛機(jī)承受較大的向下的氣動載荷，這些都是在現(xiàn)代民用的運(yùn)輸機(jī)設(shè)計中要重點考慮的載荷。垂直陣風(fēng)對飛行安全也有較大的影響，比如：當(dāng)飛機(jī)以小速度大迎角飛行時遇到速度較大的垂直陣風(fēng)，可能會使迎角增達(dá)到臨界迎角，造成飛機(jī)失速的危險。所以在擾動氣流中做大迎角小速度飛行時，應(yīng)適當(dāng)?shù)販p少迎角，提高飛機(jī)的最小飛行速度。當(dāng)飛機(jī)在低空小迎角大速度飛行時，速度較大的垂直向上的陣風(fēng)會產(chǎn)生較大的氣動升力增量，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生較大的影響。所以在擾動氣流中做

7、小迎角大速度飛行中，應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟笥?，減小飛機(jī)的最大速度飛行，所以由于陣風(fēng)的影響，飛機(jī)飛行的迎角和速度范圍都減少了。從飛機(jī)側(cè)面吹來的陣風(fēng)叫側(cè)向陣風(fēng)。它會破壞飛機(jī)側(cè)向其動力的平衡，造成飛機(jī)搖晃、擺頭等，但對飛機(jī)影響不大。（2）穩(wěn)定風(fēng)場對飛機(jī)飛行的影響時間較長較穩(wěn)定的風(fēng)場對飛機(jī)的起飛著陸有較大的影響。1.逆風(fēng)起飛和著陸當(dāng)沿跑道方向有風(fēng)時，飛機(jī)一般應(yīng)逆風(fēng)起飛和著陸。逆風(fēng)起飛可以使飛機(jī)經(jīng)較短滑跑距離達(dá)到要求的空速（相對氣流的速度），獲得所需要的升力，使飛機(jī)離地；著陸時，也可以使飛機(jī)在保持一定空速，獲得所需要的升力的情況下，以較好的接地速度著陸，并可增加著陸時的阻力，減少著陸時滑跑距離。2.有側(cè)風(fēng)時起飛

8、和著陸在垂直跑道方向有風(fēng)時，飛機(jī)起飛和著陸，側(cè)風(fēng)在飛機(jī)上產(chǎn)生的側(cè)向載荷會帶著飛機(jī)一起漂移，使飛機(jī)偏離跑道，危及到飛行安全。對于這種現(xiàn)象，在飛機(jī)離地后空中飛行中，一般采用改變航向的方法進(jìn)行修正，在著陸進(jìn)行階段，也可以采用側(cè)滑法進(jìn)行修正。飛機(jī)帶側(cè)滑著陸時，駕駛員要同時操縱副翼和方向舵進(jìn)行漂移，使飛機(jī)航跡對準(zhǔn)跑道著陸。在飛機(jī)飛行速度一定時，側(cè)風(fēng)速度的大小決定了舵面操縱量的大小。為保證飛機(jī)能在一定的側(cè)風(fēng)風(fēng)速下安全著陸，對副翼和方向舵的操縱性能有一定的要求。超過了規(guī)定的側(cè)風(fēng)風(fēng)速，飛機(jī)進(jìn)行側(cè)滑著陸就不能保證飛行安全。3.低空風(fēng)切變對飛行的影響風(fēng)向和風(fēng)速在特定方向上的變化叫風(fēng)切變。比如：飛機(jī)由小順風(fēng)區(qū)域進(jìn)入

9、大順風(fēng)區(qū)域；由逆風(fēng)區(qū)域進(jìn)入順風(fēng)區(qū)域；由某一方向的順風(fēng)區(qū)域進(jìn)入另一方向的順風(fēng)區(qū)域，或在叫短距離內(nèi)產(chǎn)生氣流變化，由無明顯升降氣流進(jìn)入強(qiáng)烈的下降氣流區(qū)域等等。強(qiáng)烈的低空風(fēng)切變對飛行、著陸的飛機(jī)危害極大，特別是對下降著陸的飛機(jī)危害最大。比如：飛機(jī)從逆風(fēng)區(qū)域進(jìn)入順風(fēng)區(qū)域（見圖2-9），這種順風(fēng)切變會使飛機(jī)空速突然減少，升力下降，飛機(jī)隨之下沉。如果著陸下降離地較近的飛機(jī)遇到這種風(fēng)切變，駕駛員來不及修正，飛機(jī)會以較大的接地速度著陸，過大的載荷會使飛機(jī)結(jié)構(gòu)受損，也會導(dǎo)致滑跑距離過長，飛機(jī)沖出跑道造成事故。如果飛機(jī)從無下降氣流進(jìn)入強(qiáng)烈下降氣流區(qū)域，也會導(dǎo)致飛機(jī)急劇下沉，造成飛行事故。這種下沉氣流切邊更具有突然性，危害也最大。 圖2-9 順風(fēng)切變對著陸下降的影響（3）云對飛行的影響機(jī)場上空的云層過低影響到駕駛員按正常規(guī)定進(jìn)行目測著陸。當(dāng)飛機(jī)穿過云層時，來不及進(jìn)行目測修正和精確目測，會導(dǎo)致飛機(jī)對不準(zhǔn)跑道著陸，造成事故。溫度下降會使云中所含水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)形成積雨云。飛機(jī)