雷暴對飛行的影響

張偉剛

0 引言

雷暴是一種中小尺度的天氣系統(tǒng)，它是積雨云強烈發(fā)展的結果。在雷暴活動區(qū)飛行，會遇到強烈的湍流、積冰、雷擊、強降雨和惡劣能見度，有時還會遇到冰雹、下?lián)舯┝骱偷涂诊L切變。這些危險的天氣現(xiàn)象會降低飛行的操縱性能、破壞飛機的動力系統(tǒng)、電子和導航系統(tǒng)等，嚴重威脅到旅客及機組人員的生命安全，并帶來無法估量的經(jīng)濟損失。本文希望通過論述由雷暴引起的危害飛行安全的惡劣天氣現(xiàn)象，總結在雷暴條件下飛行的經(jīng)驗，以探求減小雷暴危害、保證飛行安全的方法。

1 雷暴對飛行的影響

我國是一個雷暴多發(fā)的區(qū)域，雷暴地域分布有以下3個特點：南方比北方多；山地比平原多；內(nèi)陸比沿海多。我國雷暴的季節(jié)分布有以下3個特點：夏季最為旺盛頻繁；冬季最少；春季和秋季只出現(xiàn)在局部地區(qū)。下面說明雷暴區(qū)飛行可能會遇到的惡劣天氣及其帶來的嚴重危害。

1.1 強烈氣流和風切變

與雷暴有關的風切變是造成飛行事故的一個重要原因。積雨云之所以形成就是因為有強烈的上升氣流，而上升氣流發(fā)展的同時一定伴隨強烈的下降氣流。在雷暴的中部及外緣部都有這樣強烈的上升下降氣流。

雷暴降臨時，近地面有強烈的狂風，這是由雷暴前端猛烈的下降氣流造成的。陣風風速往往可達六七級，而且風向不定，嚴重影響飛行的安全。所以有雷暴已經(jīng)到達或臨近的機場，決不能起飛著陸。

1.2 積冰

積雨云中的結冰現(xiàn)象非常嚴重，因為積雨云中常含有豐富的水分和過冷的小水滴以及冰晶等物。最強的積冰多見于積雨云成熟階段的上升氣流區(qū)，而且常常積明冰，云的頂部和邊緣部分積冰相對較弱。由于雷暴的厚度達到10km以上，如飛機在積雨云中遇積冰應改變航向盡快脫離積冰區(qū)。

1.3 雷擊

閃電和強烈的雷暴電磁場對無線電通信和某些儀表有嚴重的影響：干擾中、短波無線電通信，甚至使通信聯(lián)絡暫時中斷；引起飛機個別部件的磁化，使磁羅盤產(chǎn)生很大誤差，使無線電羅盤指示器的指針左右擺動或旋轉。此外，如果飛機在雷暴電場中飛行，由于感應帶電的電量很大，在翼尖等部位還可能出現(xiàn)火花現(xiàn)象，這也會影響到無線電通信。

1.4 強降雨

在分析雷暴的影響時，往往容易忽略強降雨對飛機性能的降低。幾乎在所有由風切變引起的事故中，飛機遭遇強風切變時都是深陷于極大的暴雨單體中。強降雨使空氣動力嚴重損失：雨滴撞擊引起動量損失，雨水使機翼和機身表面變粗糙，使阻力增加、升力減小。

1.5 下?lián)舯┝?/h3>

在雷暴云中存在著強烈的下沖氣流，當它沖瀉到低空時，在近地面會形成大于18m/s的外流——下?lián)舯┝?。強烈的下沉氣流的底部區(qū)域是飛行的危險區(qū)域。當處于下?lián)舯┝鞯挠绊懴聲r，飛機首先遭遇正在增強的逆風；當穿越下沉氣流底部時，逆風消失，變成順風，造成空速迅速損失，飛機性能嚴重下降。

2 雷暴條件下的飛行措施

雷暴對飛行的危害是當飛機接近或遭遇雷暴時表現(xiàn)出來的，所以減小雷暴對于飛行安全的影響，重點就是在遭遇雷暴時做出最佳的判斷和決定，合理而正確地控制飛機。

2.1 飛行前準備階段

機組應根據(jù)出發(fā)站的天氣實況及航路、降落站的氣象預報，分析雷暴的性質(zhì)、發(fā)展趨勢、移動方向和速度，制定繞飛預案，選擇最佳備降場。根據(jù)起飛重量加足備份燃油，準備好各種航行、通訊、導航等資料。起飛前要檢查防冰系統(tǒng)、風擋雨刷是否工作良好，貨物裝載是否按規(guī)定，固定是否牢靠。

2.2 飛行實施階段

機組要牢記飛行各個階段應對雷暴影響的要點，在合適的時間做出最佳的決斷。

2.2.1 起飛階段

進跑道后要及時打開氣象雷達，觀測雷暴中心位置是否影響正常離場。如要更改離場方式，應在地面提前告知管制員。不得在暴雨中起飛。如在大雨中起飛，不得使用減推力，要及時使用風擋雨刷。

由于機翼表面不光潔，升力變差，抬前輪速度VR可增大5kt，一般最多不超過10kt。起飛后，最好爬到600m以上再轉彎，坡度一般不超過15°，如果飛機下沉或有氣流，應改出轉彎。同時還要注意因雷暴引起的低空風切變。

2.2.2 航線飛行階段

1）遭遇雷暴時注意的要點

當發(fā)現(xiàn)接近雷暴時，先判斷，一旦鉆入雷暴中便看不見那些重要的特征。飛越任何一個雷暴區(qū)之前，必須對將要飛入的前方區(qū)域有一個宏觀而清晰的把握，才能對將要遭遇的氣象條件有好的預判。

如果情況允許，就繞著雷暴飛，從一個個雷暴的間隙中繞飛過去。

冷鋒雷暴往往一字長蛇陣連綿不斷，不宜整個繞過，最好從兩個雷暴云之間穿過。如果已經(jīng)飛進了雷暴，就應該先判斷雷暴的運動方向，然后相對于它的運動方向90°穿過。一旦進入雷暴，不要因亂流、陣雨和冰雹而轉向，左偏或右偏不能避免再度襲擊，應繼續(xù)保持原來90°的方向穿過去。

當進入雷暴區(qū)的前部時，將遭遇強烈的上升氣流，因此可以飛低一點；從雷暴的后部穿過，則進入雷暴時應飛高一點，以防下降氣流的猛烈下推。

平原或海面上可從雷暴下飛行，但飛行時離云底越遠越安全，最好能夠保持從地面到云底1/3的高度飛行；在山區(qū)不要從云下飛行，除非云層較高。

打開駕駛艙照明設備或雙眼注視儀表，以防閃電造成目眩。

2）飛行中遇到雷暴時的處置方法

（1）安全飛越雷暴區(qū)的方法

繞飛雷暴時距云體不得少于l0km，最好大于40km，以防云外強烈顛簸和雷擊，以及飛機被吸入云體中。繞飛雷暴時應選擇上風方向，以防云外雹擊及偏航過大。從兩塊雷暴云體間穿越時，云隙寬度不得少于20km。

從云頂飛越雷暴區(qū)時，應高出云頂500m以上，以防云上顛簸引起飛機失控掉入云中。應盡量避免在雷暴下方飛行，雷暴下方常有垂直氣流和亂流。在晝間地形條件允許的情況下，從云下目視繞飛雷暴，飛機距云底不得少于400m。

當雷暴在機場上空或接近機場時，不可冒險起降，因為雷暴下的風切變、暴雨、低空亂流及陣風等均可對飛機造成危害。不要因為前一架飛機曾安全通過雷暴而起降，因為雷暴中惡劣天氣如低空風切變、陣性大風等均具偶發(fā)性和間歇性，延續(xù)時間極短，難以把握。

機載氣象雷達或者地面天氣雷達通常能探測到降水區(qū)，但不能探測到顛簸。顛簸出現(xiàn)的強度和可能性，通常隨雷暴云所伴隨大量降水產(chǎn)生的雷達反射回波增強而增加，禁止穿越強的雷達回波區(qū)。

（2）飛機誤人雷暴云后的處置方法

按照飛機操縱手冊，選擇穿越顛簸的速度和所需發(fā)動機功率，減少飛機顛簸；柔和操縱飛機，盡量保持平飛；避開滾軸云和零度等溫線區(qū)域飛行，減少強積冰、雹擊、雷擊和強烈顛簸的可能性。

保持飛機真高不少于1000m，以免遇到強烈下沉氣流時沒有高度改出；注意監(jiān)控發(fā)動機工作情況；及時合理地使用空速管加溫、放電刷及防冰設備；打開座艙照明設備，以防閃電造成目眩。

如果有機載雷達，把氣象雷達天線仰角上下相應調(diào)整，盡可能觀測出別的高度上活動的雷暴。

2.2.3 進近階段

進場階段遇有雷暴時，應把雷達放在80海里的距離圈，宏觀看天氣，找雷達較弱的路線進場。雷達回波主要是以大氣含水汽的多少而顯示，低空一般顯示紅色，但對飛行影響不大。

2.2.4 著陸階段

反對盲目搶在雷暴前著陸，要留有充分的余地，不要因其它飛機是否著陸而影響自己的判斷。明確復飛方法、程序及去備降場的航行路線、高度。

飛機在1000ft以上必須建立好著陸外形，控制好高度、速度、航跡。

及時使用風擋雨刷，嚴格控制進跑道頭的高度，如有儀表著陸系統(tǒng)應按下滑道飛行。進跑道后慢慢退出下滑角，柔和收油門，防止飛機下沉過快。

保持規(guī)定的進近速度。因為入口速度增加1%，會導致著陸距離增加2%，加上接地速度過大容易引發(fā)滑水現(xiàn)象，滑跑中方向難以控制。在目標區(qū)扎實接地，前輪盡快放下，及時使用剎車和反推。

3 結論

雷暴能產(chǎn)生對飛機危害很大的電閃雷擊和冰雹襲擊，風切變和湍流使飛機顛簸、性能降低，強降雨使飛機氣動性能變差、發(fā)動機熄火。雖然現(xiàn)在飛機性能、機載設備、地面導航設施都越來越先進，但這只是為盡早發(fā)現(xiàn)雷暴、順利避開雷暴提供了更有利的條件。到目前為止，要完全消除雷暴對飛行的影響還不可能。在雷暴條件下飛行，要加強飛行前的準備，嚴格遵守繞飛雷暴原則，當遭遇雷暴時應按照規(guī)章操作，沉著冷靜、臨危不亂。正確使用機載氣象雷達，配合空中交通管制，確保飛行安全，把雷暴所能造成的危害降到最低。

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