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雨下的那么认真:论雷雨天气对航班的影响
- 2018-07-06 -

       众所周知,无论是民航客机还是执行航空物流服务的货机,它们的飞行并非“天高任鸟飞”,任何一个航班的飞行航线都需要经过民航及相关部门的严格审批和管理,航路是两点之间具有一定的宽度和高度、具备一定导航能力的空间。在规定飞行航路内,如果发生雷雨等恶劣天气,航班就无法通过。雷雨是空气在极端不稳定状况下所产生的剧烈天气现象,它常挟带大风、暴雨、闪电、雷击,甚至伴随有冰雹出现,因此往往可造成灾害,并且极大地危害民航运输业安全。本文详细分析了雷雨天气对飞行的影响和处置程序,旨在改变大众对航班延误和取消的偏见和误解,进一步增强航空常识储备,减少恶性事故的发生。



  一、为什么雷雨天气时飞机不能飞?


  为何雷雨天气飞机不能飞呢?这是很多旅客在遭遇飞机延误,尤其是在航空公司告知,因雷雨天气导致前序航班延误,后续航班取消时,旅客最常问到的问题。从飞行安全讲,一般下雨,如果不影响正常的能见度是可以飞行的,但雷雨除外。飞机在雷雨天气飞行,会产生强烈的颠簸,容易损坏飞机结构,强烈的雷电还会击毁飞机。雷雨天气对飞行安全威胁主要表现在:


  01 强降水 飞机在雷雨云下方、附近或云中飞行时,可能进入强降水区域。强降水会导致发动机吸入的水过多,对发动机产生影响。在低空着陆阶段,强降水会使飞机性能下降,并影响飞行员的观察判断。加上降水导致跑道道面湿滑,曾经出现过因为降水,飞行员视线不清,飞机冲出跑道的事件甚至机毁人亡的事故。


  02 雷电 雷雨云中蕴涵了巨大的能量,它们会以放电的形式展现其可怕的一面。我们在雷达图片上常会看见绿、黄、红等颜色,那是雷达反射回来表示降水(液态)强度的。在大多数情况下,反射回波的强弱也代表了在此位置放电可能性的大小。飞机要是被雷电击中,可能导致机体受损、部分导航设备失灵或者系统设备受损。


  03 冰雹 冰雹一般出现在雷暴云体中或其下风方向,冰雹对于快速飞行的飞机来说,危害极大,在严重时会导致风挡破裂或雷达罩破损。如果发动机或操作系统被冰雹打坏,后果不堪设想。


  04 强风(风切变) 雷雨云体周围往往伴随着大风,而且有可能出现剧烈的风向、风速变化,这会导致飞机产生强烈的颠簸。如在低空下降着陆阶段,雷雨云下方的下击暴流和风切变导致飞机升力快速减小而引发的飞行事故也不在少数。


  05 积冰 雷暴云体一般“个头高大”,云体内某些高度往往有过冷水滴的存在,在高空云顶部被风吹出的云砧范围比较大,且高空温度非常低。飞机一旦进入这些区域飞行,在短时间内就有可能遇到较强的积冰情况,从而导致飞机的飞行性能衰减。


  06 颠簸 雷雨云的产生伴随着不稳定的空气对流运动,其中的气流运动尤为剧烈。外部的空气受其影响也很不稳定,这会导致飞机产生中度至严重的颠簸。长时间在颠簸条件下飞行,机组成员会感到身体不适,工作能力下降。如果没有系好安全带,还可能对机组成员或旅客的身体造成伤害。


  07 低能见度 民航对于飞机的起飞和降落有严格的能见度标准。一般能见度低于1000米,航班的起降就会收到影响。根据国际民航业的统一标准,盲降(飞行员在肉眼无法看清机场跑道的情况下操控飞机降落)一类的降落标准要求飞机距离地面有60米能看见跑道,能见度要在800米以上;二类盲降要求飞机距离地面30米时能看见跑道,能见度400米以上;三类盲降根据能见度的不同又分为A、B、C三个等级。最高等级能见度为零,即真正意义上的全盲降(什么都看不见就降落,多在一些突发情况下的飞机迫降)。


  除了上述几点之外,雷雨天气还会带来很多不利的因素,包括对飞行人员、地面人员造成的心理影响,工作负荷增加可能造成的疲劳等等。


  二、飞机在飞行途中遇到雷雨怎么办?雷雨又是怎么样影响民航航班的呢?


  众所周知,航空器在中国的空域内并不是随意飞行的,民航航班正常情况下必须要沿着批准的计划航路航线飞行。雷雨天气如果把正常航路覆盖了,就好比公路遇到塌方,需要绕行(也可以从雷雨的上方通过,但是如果雷雨高度的确比较高,需要飞机接近升限去飞越雷雨的话,这对飞机当时的性能要求较高),那么就需要机组将绕飞意图告诉管制员。还有就是出于 安全的考虑,在货运方面如大件航空运输、宠物航空货运,也都要躲避雷雨。如果绕飞区域不属于民航管辖或者是其他民航管制区域,那么就需要管制员去申请和协调。如果绕飞申请得不到同意且没有其他的选择,飞行员就只有返航或者备降。还有一种情况,起飞机场/目的地机场雷雨覆盖或者已经影响飞机的正常起飞/落地,这样在地面的飞机只有排序,空中的飞机只能盘旋等待,在等待时间太长,油量不充足的情况下,空中飞机也只有备降或者返航了。这就解释了为何始发地、目的地城市天气晴朗,但旅客乘坐的航班却依然因为雷雨天气而延误的问题。对于管制员来说,雷雨天气会使得他们的工作负荷明显加大。飞机和飞机之间有严格的安全间隔标准,平时在航路上间隔基本是一目了然,但是,当飞机都不在航路上时,飞机基本上都朝雷雨相对较弱和缝隙或者边缘通过,如果相邻管制区没有协调好,就有可能绕飞航班之间的间隔低于所要求的标准。这样的情况下,管制单位为了保障空中航班的安全,必然就会对航班进行“流量控制”。


  三、避免和减小雷击对飞机伤害的方法


  飞机的防雷装置系统分为两类:


  第一类是在停泊时配置使用,即在飞机机身安装一条避雷带与地面扣接,这样在遭受雷击时会把电流及时导入大地,就像家用电器插头一样。


  第二类是飞机在飞行状态中使用,配置包括机载雷暴预报系统和地面指引系统,它能告知机组人员前方的天气变化,让机组人员有充分时间作好预防措施或远离雷暴云带。


  飞行状态中的防雷保障设施还有静电释放器,一般称为放电刷,可以将飞行时与空气摩擦产生的静电释放到大气中,从而保护飞机的安全。放电刷的原理是,当雷电产生的电流通过飞机,亦或是飞机与空气、云层摩擦而带静电,电流就会瞬间通过放电刷释放到机身外,这样,在导体效应的作用下就不会形成高能量的电能聚集释放这一过程。如果这些电荷不设法释放,一旦飞机落地,它们就会极力寻找宣泄的通路,例如人员、油灌车,一旦靠近,这些电荷便伺机释放所有的电能,产生“跳火”的现象,导致人员伤亡、器材设备损坏,甚至引燃油气发生爆炸!因此飞机飞行时,就得设法尽量将电荷放掉。现代大型民用航空飞机的主翼或尾翼上都装有放电刷,数量十个到几十个不等。


  四、飞机在飞行过程中被闪电直接击中的影响


  当代的飞机外表面大多由电的良导体——铝制成。而外表面非铝的飞机通常会镀有导电层,让电子能从外表面顺利流过。本杰明·富兰克林在一次实验后发现,向球状导电体通电后,电子只从导电体的外表面流过。此后,法拉第进一步研究了这个现象,并且开始着手设计我们今天见到的法拉第笼。法拉第笼内任何物体,包括电线或者是金属汤碗等等都不会受到外界通电的影响。只要外层导电体保持相对完整,电子就会只从外部流过。


  闪电击中飞机时,电子就被分散到飞机的外表面,内部的乘客和精密仪器都不会受到影响。之后,电子将散步在周围的空气中,要么转移到邻近的带电云层,要么随着落地雷流到地面。一般因雷击使飞机损坏到不堪使用的事例并不多。但是,如果闪电击中了机翼燃油箱,就有可能引起燃油起火或爆炸。1978年12月,美国空军一架飞机误入雷暴云,燃油箱遭到强烈的雷击,引起爆炸,导致飞机坠毁。


  飞机各种部位遭受雷击的概率是不同的,有人做过统计:雷达天线为27%,机翼22%,机身为15%,尾翼为21%,螺旋桨为7%,静压孔为6%,罗盘2%。雷击多发生在±10度零度等温线附近的气流中,从而使飞机的空气动力变坏,增大失速速度。


  五、雷雨天气时,机场进行的保障工作


  在雷雨天气发生之前,机场运行控制中心的指挥协调席位就已经掌握了气象信息情况,并通知相关保障部门,及时为雷雨天气下的运行启动应急保障程序。雷雨到来之时,工作人员时刻关注航班运行情况和航站楼内滞留旅客情况。如果雷雨影响较大,机场会启动运行管理委员会协调机制,空管、航空公司、机场在运管委的平台上集中会商,多方联动,尽最大努力减少航班延误和旅客长时间机上等待。


  1、不正常航班信息的确认


  在航站楼里,大家可以在一块块电子屏幕上寻找到各种航班信息,准确地知道飞机现在的状态。旅客所能看到的航班信息都是由首都机场运行控制中心的数据信息席位进行实时发布和更新的。当遭遇雷雨天气时,不正常航班(如备降、返航、取消)数量会出现“井喷式”增长。数据信息席位的每一位值班员都需要与航空公司和空管部门核实航班信息,力争让每一位旅客在第一时间了解到其关注航班的准确最新动态。


  2、登机口的变动


  不少旅客在雷雨天都会遇到登机口变更情况,也会抱怨从一个登机到另一个登机口的不便。这些登机口的安排出自于机场运行控制中心的机位分配席位。当遇到雷雨天气,本该起飞的航班受到了流量控制影响,长时间占用有限的廊桥资源,后续进港的航班原定廊桥被占用了,只能调整机位。此时,机位分配员密切关注着机位资源情况,在不得不改的情况下尽可能优先较近的登机口,不让旅客走太远,也尽可能使用近机位,减少旅客在远机位被大雨淋湿的情况。


  机场地服和空乘是直接面对旅客,能直接感受旅客怒火和焦急的岗位,有些旅客要求解释和说明飞机起飞时间,在大面积雷雨天气影响下,就连机长都不清楚自己什么时候能起飞,因为不同航路,目的地机场等的流控会随时变化,管制员给机长的时间都是不一定准确的,乘务员和地服人员又怎么能提供准确的消息呢?


  在雷雨季节出行,旅客应主动寻求航空公司或机场的帮助,及时确定自己乘坐航班的状态。如果是托运的货物,也请询问24小时航空货运的物流公司。同时,当航班无法正常出港时,大家应当保持理性,以合理合法的方式表达诉求,尽量听从航空公司的改签和取消安排。要知道,在你看不见的后方,机场和航空公司都有强大的团队用最优化的方法在积极解决问题。


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