航空氣象_飛機顛簸

1、五 飛機顛簸對飛行的影響飛機顛簸事故1993年4月6日，北京時間6時30分，當?shù)貢r間凌晨2時30分，我國東方航空公司一架MD-11型遠程寬體客機，在從上海到洛山磯的飛行途中，在太平洋的阿留申群島萬米高空失去控制，30秒鐘之內飛機急劇顛簸了3次，飛機以每10秒鐘跌落1700英尺的驚人速度下墜，造成1名乘務員和1名乘客死亡，30多人頭皮破裂，另有100人輕傷。（黃儀方，2009） n3.5.1大氣亂流n3.5.2飛機顛簸的形成和強度劃分n3.5.3飛機顛簸層的特征n3.5.4產生飛機顛簸的天氣系統(tǒng)和地區(qū)n3.5.5顛簸對飛行的影響和處置方法3.5.1 大氣亂流包含著不規(guī)則運動的氣流，就是亂流（一）

2、大氣亂流產生的原因 動力因素； 熱力因素； 風切變。(二 )大氣亂流的種類 根據(jù)亂流的成因，并考慮航空上判斷的需要，把大氣亂流分為 ： 熱力亂流 動力亂流 晴空亂流 航跡亂流 1.熱力亂流由空氣熱力原因形成的亂流稱熱力亂流。常常出現(xiàn)在對流層的低層，當有較強的熱力對流發(fā)展時，也可能擴展到高空熱力顛簸2.動力亂流空氣流過粗糙不平的地表面或障礙物時出現(xiàn)的亂流，稱動力亂流。其影響范圍多在12千米高度以下。 地形與亂流 3.晴空亂流 晴空亂流是指出現(xiàn)在6000米以上高空，與對流云無關的亂流 不伴有可見的天氣現(xiàn)象，飛行員難于事先發(fā)現(xiàn)，對飛行威脅很大 晴空亂流的成因與強風切變有密切關系 4.航跡亂流 又稱尾

3、渦亂流，指飛機飛行時產生的一對繞翼尖旋轉的方向相反的閉合渦旋 在兩條尾渦之間，是向下的氣流，兩條尾渦的外側是向上的氣流3.5.2 飛機顛簸的形成和強度劃分 （一）顛簸的形成 （二）顛簸強度的劃分（三）影響顛簸強度的因子（一）顛 簸 的 形 成 1 1、飛機亂流、飛機亂流 與飛機尺度相當?shù)摹o一定順序出現(xiàn)與飛機尺度相當?shù)?、無一定順序出現(xiàn) 的那部分渦旋（渦旋直徑為的那部分渦旋（渦旋直徑為1515150150米）米） 2.飛機顛簸的形成飛機顛簸主要考慮垂直陣風的作用（二）顛簸強度的劃分1. 根據(jù)飛行員感覺和目測劃分等級 根據(jù)飛機在垂直方向承受的負荷變2. 量劃分 顛簸強度符號 弱顛簸 中度顛簸 強顛

4、簸輕度 顛簸 飛機輕微地和有間歇地上下投擲，空速表示度時有改變 中度 顛簸 飛機抖動、頻繁地上下投擲，左右搖晃，顛簸，操縱費力，空速指針跳動達10km/h 嚴重 顛簸 飛機強烈地抖動，頻繁地和劇烈地上下投擲不止，空速指針跳動達1520km/h，操縱有困難 根據(jù)飛機在垂直方向承受的負荷變量劃分 飛機的負荷因素（N）與飛機升力（Y）和重力（G）的關系式N=YG N=YG Y=Ma N=ag N0.2為弱顛簸；N0.5為強顛簸；0.2N0.5為中度顛簸。（三）影響顛簸強度的因子 1. 亂流強度2. 飛行速度3. 飛機的翼載荷 1.亂流強度 亂流強度取決于垂直陣風區(qū)風速和空氣密度，垂直陣風的速度越大，

5、空氣密度越大，它們所引起的飛機升力的變化越大，顛簸也越強；反之，它們所引起的飛機升力的變化越小 2.飛行速度|在低速飛行條件下飛行速度越大 顛簸就越強|高速飛機飛行速度越大，顛簸就 越小 3.飛機的翼載荷翼載荷是單位機翼面積上承受的重量 翼載荷小的飛機，顛簸較強 翼載荷大的飛機，顛簸較小 3.5.3 飛機顛簸層的特征（一）飛機顛簸層的空間分布 （二）飛機顛簸層隨緯度的分布（三）飛機顛簸層隨高度的分布飛機顛簸層的空間分布 1、低空顛簸區(qū)的分布 山區(qū)顛簸比平原地區(qū)多。總的來說是小塊的零星的分布飛機顛簸層的空間分布中高空顛簸層的厚度 中高空顛簸層的水平尺度飛機顛簸層隨緯度和高度 的分布 動力亂流顛簸

6、 多見于中高緯度大陸，多數(shù)離地面不超過12千米；熱力亂流顛簸 低緯地區(qū)多于高緯地區(qū)，并多出現(xiàn)在對流層的中層；晴空亂流顛簸 多出現(xiàn)在對流層上部和平流層 各種亂流出現(xiàn)頻率我國青藏高原最容易產生顛簸 ： 我國青藏高原，由于特殊的自然地理條件，在75009000米的飛行高度上，熱力亂流、動力亂流和晴空亂流都能起作用，因此顛簸出現(xiàn)的頻率和強度都高。 3.5.4 產生顛簸的天氣系統(tǒng)和地區(qū) （一）天氣系統(tǒng) 1.鋒面 2.空中槽線和切變線 3.高空低渦 4.高空急流區(qū) 5.對流層頂1.鋒 面 1.較強的顛簸多出現(xiàn)在鋒面附近2.在各種鋒面中，冷鋒的顛簸最強3.冷氣團一側出現(xiàn)的頻率比暖氣團一側大 4.鋒面移動速度

7、越快，兩側氣團越不穩(wěn)定，產生的亂流顛簸就越強2.空中槽線和切變線 在空中槽線和切變線附近，由于氣流呈氣旋式變化，并常常有冷暖溫度平流，使大氣層結不穩(wěn)定，再加上氣流有輻合輻散，因此亂流易于發(fā)展 2.空中槽線和切變線-切變不穩(wěn)定 （1）當風速存在垂直切變時當風速存在垂直切變時, , 便產生重力波便產生重力波(K-H(K-H波波) )； （2)2)當風速足夠大且切變的振幅隨時間增大到某一臨界當風速足夠大且切變的振幅隨時間增大到某一臨界 值時值時,K-H,K-H波發(fā)生切變不穩(wěn)定波發(fā)生切變不穩(wěn)定, , 致使振幅隨時間增長；致使振幅隨時間增長； (3)(3)當振幅增加到一定程度當振幅增加到一定程度, ,

8、完整的波形受到破壞完整的波形受到破壞, , 波波形破碎形破碎, , 導致平均運動動能向湍能轉化導致平均運動動能向湍能轉化, , 從破碎的波從破碎的波 形中不斷分裂出各種尺度的湍渦形中不斷分裂出各種尺度的湍渦3.高高 空空 低低 渦渦 飛機穿過高空低渦時，碰到的高空風很小，但風向打轉，并且由于高空低渦大多是冷性的，使氣層變得不穩(wěn)定，亂流發(fā)展，飛機會遇到中度以上的顛簸。 4.高空急流區(qū) 5.對 流 層 頂 附 近 對流層頂附近，尤其在對流層頂有斷裂現(xiàn)象和對流層頂坡度較陡時，往往有較強的亂流出現(xiàn)。 6.晴空顛簸預報 一般先根據(jù)天氣形勢的風場一般先根據(jù)天氣形勢的風場, 分析活動空域分析活動空域或航線上

9、顛簸層什么時間、什么地方可能存在或航線上顛簸層什么時間、什么地方可能存在, 然后再利用探測資料和數(shù)值預報產品計算各種然后再利用探測資料和數(shù)值預報產品計算各種指數(shù)指數(shù), 對顛簸的強度進行分析預報。對顛簸的強度進行分析預報。 目前國內常用的方法有天氣形勢法、圖解法、目前國內常用的方法有天氣形勢法、圖解法、指數(shù)法和數(shù)值預報法等。指數(shù)法和數(shù)值預報法等。（二）地區(qū)性顛簸1.地表熱力性質不同的地區(qū) 2.山 區(qū) 及 地 表 粗 糙 區(qū) 這些地方動力亂流比較強。這種動力亂流的強度和規(guī)模決定于風向風速、下墊面粗糙度和近地層大氣穩(wěn)定度三個因素。 3.積 狀 云 區(qū)圖7-19 積雨云區(qū) 顛簸的水平分布 積狀云與飛行（一）顛簸對飛行的影響使飛機操縱困難，甚至失去操縱損害飛機結構，減少發(fā)動機功率造成飛行人員和乘客的緊張和疲勞甚至危及安全 五、顛簸對飛行的影響和處置 （二