飛機在成田機場翻跟頭,法航客機在大西洋上“消失”……2009年的航空事故特別多。盤點帶來麻煩的所有自然因素時,我們發(fā)現(xiàn)高空飛行最怕的是變幻的氣流。
1993年4月6日,中國東方航空公司一架MD-11型遠程寬體客機,在從上海到洛杉磯的飛行途中,于太平洋的阿留申群島萬米高空失去控制,30秒鐘之內(nèi)飛機急劇顛簸了3次,飛機以每10秒鐘跌落超過500米的驚人速度下墜,造成1名乘務員和1名乘客死亡,30多人頭皮破裂,頭骨骨折,另有100人輕傷,飛機最后在美國西米亞空軍機場著陸。
這種飛機顛簸的強度與擾動氣流強度、飛行速度、翼載荷等有關,通常分為弱、中、強3級。中度以上顛簸會使飛機儀表指示失常,高度劇烈變化,操縱困難,造成飛行事故。
亂流潛伏于晴空
飛機顛簸的事例在航空史上層出不窮。2009年英國《金融時報》的記者就曾記錄他在從英國希思羅飛往蘇黎世的航班上,因暴風雨而引起的上升和下降氣流,使飛機在著陸時震蕩得非常厲害,“看上去幾乎要把乘客們摔到山中古色古香的房子里去”。
當飛機飛入擾動氣流區(qū)后,擾動氣流使作用在飛機上的空氣動力和力矩失去平衡,飛行高度、飛行速度和飛機姿態(tài)等因此會突然發(fā)生變化從而引起顛簸。在低空,山地和丘陵地帶氣流分布亂而強,易發(fā)生顛簸。中、高空顛簸主要發(fā)生在鋒面、高空槽、切變線、對流層頂?shù)忍鞖庀到y(tǒng)附近,在高空強氣流(急流)附近,由于風的速度變化很大,也是顛簸經(jīng)常發(fā)生的區(qū)域。經(jīng)常乘坐飛機的人都知道,飛機進入云層后會有顛簸產(chǎn)生,特別是在積雨云區(qū)、強降水區(qū)中顛簸尤為強烈。在中國的青藏高原,由于特殊的自然地理條件,在7500米#12316;9000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。
即使在晴空萬里的藍天中,也會出現(xiàn)強烈的擾動氣流,就像平靜的海面下藏有暗流一樣,使飛機產(chǎn)生強烈的“晴空顛簸”。它一般產(chǎn)生在7000米以上的高空,寬約100千米、厚約1000米的范圍內(nèi)。民航短航線的飛機一般在6000米至9600米高度層飛行,長航線的飛機一般在8000米至12600米高度層飛行,現(xiàn)在的普通民航客機最高飛行高度不會超過12600米,有一些公務機的飛行高度可以達到15000米,正處于這個顛簸氣流當中。
而最強烈的顛簸多數(shù)情況下出現(xiàn)在鋒面附近,其中冷鋒中的顛簸最強。鋒面移動的速度越快,產(chǎn)生的亂流顛簸就越強烈。當飛機穿過高空低渦時,碰到的高空風很小,但風向打轉(zhuǎn),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,因此時常會遇到中度以上的顛簸。高空急流區(qū)的顛簸尤為強烈。急流曾在1958年造成了很典型且嚴重的事故中,當年10月17日,隸屬于前蘇聯(lián)Aeroflot航空公司的TupolevTu-104A飛機從北京飛往莫斯科,途經(jīng)Omsk(前蘇聯(lián)境內(nèi))時,由于飛機設計上的缺陷,遭遇到嚴重顛簸后失事,機上80人罹難。
應對危機的多種準備
《金融時報》那位與顛簸頗有緣分的記者,曾有一次搭乘漢莎的航班在積雨云中穿進穿出的經(jīng)歷,于雷電交加的天空中,他終于忍不住大聲質(zhì)疑:“飛行員到底秉承何種機艙文化?難道在遇到顛簸時僅僅雙手合攏祈求奇跡發(fā)生?”或許確實有不少飛行員不很相信科技,因此總是低估了強烈顛簸的威力。
事實上,機長應該認真研究分析氣象資料,從而提高對危險天氣的判斷和處置能力。在飛行前,機長與應充分聽取簽派員的講解,同時應根據(jù)衛(wèi)星云圖、氣象資料等信息對整個飛行航路顛簸情況進行分析,對產(chǎn)生顛簸的天氣系統(tǒng),飛進飛出這些區(qū)域的大致范圍,以及對流層頂高度做好預判;對飛越產(chǎn)生顛簸的地區(qū)進行分析;對雷雨的性質(zhì)、發(fā)展趨勢、移動方向和速度做出預測,并選擇出來繞飛雷雨的航線和備降機場。
即使遇到突發(fā)天氣,現(xiàn)在的機載氣象雷達其實完全可以很遠就發(fā)現(xiàn)前方航路的天氣狀況,從而提前避開積雨云。無論是從上風面繞飛,或者爬升高度繞飛,即使在繞飛時會受到其不穩(wěn)定氣流影響而產(chǎn)生顛簸,但只要遵循嚴格的繞飛界定就不會危及安全。
如果是遇到突如其來的強烈紊流,也可以通過改變高度來脫離。因為顛簸層厚度一般不超過1000米,強顛簸層厚度只有幾百米,顛簸層水平尺度多數(shù)在100千米以下。因此,當飛行中出現(xiàn)顛簸時,可改變高度幾百米或暫時偏離航線幾十千米,一般就能迅速地脫離顛簸區(qū)了。即使在預計要進入急流軸時,只要從其一側(cè)保持平飛,并以小于30°的角度進入,就能減輕甚至避免飛機的顛簸。
在繞飛雷雨及積狀云區(qū)時,則不要面向即將到來的雷雨起飛或著陸,因為湍流或風切變會造成飛機失控。而且,在雷雨中不能把目視現(xiàn)象作為湍流的可靠判斷依據(jù),即使能透過雷雨看見另一邊也不要試圖飛過此雷雨區(qū)。
空中顛簸不僅極大考驗著飛行員的心理素質(zhì),還會對飛機部件造成損傷,比如發(fā)生電源故障導致通訊設備斷電,這時啟用備用電源時容易誘發(fā)故障。因為,當自動駕駛供電切斷后,人工操作會加重飛機負荷從而容易造成事故。
而每一個普通的乘客,也有必要為可能遭遇的氣流做好充分準備。近來越來越多乘客為了節(jié)省等領行李的時間,喜歡把大件行李隨身帶上飛機。飛行安全專家說,如果飛機遭遇亂流或在緊急事故發(fā)生時,座位上方的置物柜通常承受不住過重物件,許多乘客都是被掉落下來的行李砸傷頭部甚至死亡。而隨時系緊安全帶,更是最基本的自我保護措施。當飛機翻覆或遭遇亂流時,系緊安全帶能讓乘客不至于在機艙內(nèi)四處碰撞。