不同氣象條件對航班飛行的要求及影響

顧戰(zhàn)雄 沈洪標(biāo) 王鶴饒

中國人民解放軍61206部隊 北京 100081

氣象條件是對航班飛行安全和效率影響最大的因素之一，氣象條件本身便是復(fù)雜多變的，航班飛行需要做好充分的準(zhǔn)備工作，要對氣象條件變化情況隨時保持高度警惕，并時刻做好應(yīng)對各種突發(fā)情況的工作準(zhǔn)備。

一、氣象條件對航班飛行的影響

在影響航班飛行的諸多因素當(dāng)中，氣象和天氣的影響最為嚴(yán)重，其原因在于氣象和天氣條件的不可控性。由于氣象原因造成的飛行事件占總事件數(shù)的1/3～1/4。一般巡航階段的飛行事件是比較少的，但是其中出現(xiàn)飛行事件的因素當(dāng)中，約有一半都和氣象因素有著非常直接的關(guān)聯(lián)性。

所謂氣象環(huán)境，其指的是航班在飛行過程當(dāng)中所處的直接運行環(huán)境，良好穩(wěn)定的氣象環(huán)境是保證航班安全起飛與落地的重要保障因素，也是航班運行期間最受關(guān)注的因素之一。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究統(tǒng)計表明，在2017年，全國范圍內(nèi)客機航班因為天氣原因而無法起飛、發(fā)生延誤以及直接被取消的比例竟高達(dá)51.28%，從這一組數(shù)據(jù)當(dāng)中不難看出，航班飛行受氣象條件影響極大。

關(guān)于飛機飛行的最低天氣標(biāo)準(zhǔn)，從理論層面來解釋，具體指的是保障飛機起飛和降落以及安全飛行的最低天氣標(biāo)準(zhǔn)。目前，針對飛機飛行的最低天氣標(biāo)準(zhǔn)，主要包括兩個層面，一是航站的天氣標(biāo)準(zhǔn)，二是航線的天氣標(biāo)準(zhǔn)。

首先，航站的天氣標(biāo)準(zhǔn)，其是按照飛機起飛和降落安全的雷暴、風(fēng)向、霧霾、云高等天氣現(xiàn)象和氣象要素來制定的具體標(biāo)準(zhǔn)。如果航站當(dāng)時的氣象條件要比既定的航站天氣標(biāo)準(zhǔn)更為惡劣，那么飛機便不具備起飛和降落的條件。

其次，航線的天氣標(biāo)準(zhǔn)，顧名思義，其指的是航班航線上的天氣標(biāo)準(zhǔn)。航線天氣標(biāo)準(zhǔn)是按照影響飛機飛行安全的雷暴、嚴(yán)重積冰以及顛簸等不良天氣制定的標(biāo)準(zhǔn)。如果航班所經(jīng)航線當(dāng)中，所處天氣情況要比既定標(biāo)準(zhǔn)更為惡劣，那么應(yīng)對措施主要有兩種，一種是直接要求停止起飛，另一種則是根據(jù)實際情況來調(diào)整和改變飛行航線。但是，這并不是一成不變的標(biāo)準(zhǔn)，具體還是要根據(jù)不同地區(qū)、不同機場所處的客觀環(huán)境條件以及飛機自身的差異來進(jìn)行確定。

深入實際調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)我國大多數(shù)的機場，在自身設(shè)施設(shè)備齊全的條件下，航班最低的起飛標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到400米，在起飛時，需要接地區(qū)和中間段的RVR數(shù)值，對末端則沒有硬性要求。但是，需要充分考慮中斷起飛的風(fēng)險，如果末端的RVR數(shù)值相對較低，那么則要求不起飛，原因是中途出現(xiàn)了中斷的情況，那么將直接影響到航班飛行的安全性和時效性。

二、關(guān)于影響飛機飛行的氣象因素分析

(一)氣壓、氣溫以及大氣密度

航班飛行時間段，飛機起飛和著陸時的滑跑距離與當(dāng)?shù)氐臏囟取鈮?、空氣密度等因素都有著非常緊密的關(guān)聯(lián)性。在此過程當(dāng)中，這些因素也會直接影響到飛機的載重、升限和燃料消耗量。通常情況下，如果當(dāng)?shù)貧鉁馗摺⒚芏刃?，飛機的載重量就會越小，升力也會變小，該情況下，飛機的滑跑距離就會較常規(guī)條件更長一些。

(二)云

云對航班飛行的影響主要體現(xiàn)在如下幾個方面：其一，機場上空高度較低的云會影響到飛行員的視線，飛行員容易因此看不清楚跑道，進(jìn)而影響到飛機的起飛和降落。其二，對流云對航班飛行的影響很大，危害性也最強。如果飛機飛到對流云當(dāng)中，隨時都面臨遭遇電擊的影響，儀表也容易發(fā)生失靈的情況，甚至?xí)霈F(xiàn)油箱安全問題。此外，對流云會使飛機處于強烈顛簸狀態(tài)，導(dǎo)致操縱失靈，進(jìn)而發(fā)生飛行危險。

(三)風(fēng)

一般情況下，風(fēng)對航班飛行的影響可歸結(jié)為兩個方面：一方面，風(fēng)會直接影響飛機起飛和著陸的滑跑距離和時間。眾所周知，飛機都是逆風(fēng)起降，因此，側(cè)風(fēng)不可過大，否則沒有辦法起飛和降落。如果飛機在飛行中處于順風(fēng)飛行狀態(tài)，那么便可以在一定程度上減少油耗、縮短飛行時間。另一方面，對飛機安全產(chǎn)生影響的一個重要原因在于風(fēng)切變，相關(guān)調(diào)查顯示風(fēng)切變占據(jù)飛行安全事件的20%左右，風(fēng)切變，即風(fēng)的不連續(xù)性，強度大、尺度小、時間短是風(fēng)切變的主要特點。

(四)雷暴

雷暴是航班飛行中遇到的一種常見干擾因素，雷暴對飛機的損害程度是非常嚴(yán)重的。雷暴，即有雷擊和閃電的對流性天氣，主要在云團當(dāng)中出現(xiàn)。如果飛機在飛行中遇到了雷暴，飛機外部設(shè)備的防護罩和整形罩會存在被雷暴擊穿的可能性，而一旦閃電的電流進(jìn)入了機艙內(nèi)部，必然會造成飛機內(nèi)部設(shè)備或者電源不同程度的損壞。如果是比較嚴(yán)重的情況，比如在駕駛艙內(nèi)雷擊形成了電弧，那么整個機組隨時會出現(xiàn)癱瘓的可能性。

(五)能見度

關(guān)于能見度的定義：在人的正常視力條件之下，從高空觀察和辨認(rèn)目標(biāo)物的最大水平能見距離。對于航班飛行而言，能見度是決定其起飛和降落的關(guān)鍵因素，如果能見度達(dá)不到既定標(biāo)準(zhǔn)，飛機是無法起飛和降落的。因此，能見度問題對于航班飛行會造成非常大的困擾。我們經(jīng)常聽到的機場開放、關(guān)閉的消息以及簡單、復(fù)雜氣象飛行等信息都與能見度有著非常直接的關(guān)系。

(六)結(jié)冰

飛機結(jié)冰的原因是飛機在飛行過程中，云層中出現(xiàn)了過冷的水滴，又或者遭遇到了降水環(huán)境，導(dǎo)致水汽直接在機體表面凝華造成結(jié)冰的情況。通常情況下，結(jié)冰的危害性不算很強，但是也不排除嚴(yán)重結(jié)冰的情況。如果飛機結(jié)冰嚴(yán)重，整個飛機的空氣動力性會直接受到影響，進(jìn)而直接影響飛機的飛行安全，飛機的操作難度也會變大。飛機不同部位結(jié)冰，所造成的影響也是不盡相同的。比如，飛機的發(fā)動機進(jìn)氣道結(jié)冰，會對飛機造成直接損壞；飛機的螺旋槳葉或者是旋翼上面結(jié)冰，飛機會產(chǎn)生劇烈的顫動現(xiàn)象；飛機的風(fēng)擋結(jié)冰，會直接妨礙目視飛行。

(七)氣象原因?qū)е碌念嶔?/h3>

顛簸是飛機飛行過程中一種比較常見的情況，其多是由于氣象原因所導(dǎo)致。顛簸是指飛機在飛行過程中出現(xiàn)了不可控的搖晃或者震顫等情況，方向或上或下，或者左右搖晃。一般情況下，如果顛簸情況嚴(yán)重，飛機搖晃頻率會非?？?，高度上面也會發(fā)生很大的變化。在顛簸狀態(tài)當(dāng)中，飛行員的操作是很困難的，甚至飛機會短暫性進(jìn)入失控模式，只能等到顛簸情況減弱或者消失，飛行員才可繼續(xù)控制飛機，完成后續(xù)操作。目前，綜合分析飛機出現(xiàn)顛簸的原因，大部分都集中在了空氣湍流這一方面。

三、不同氣象條件下航班飛行的預(yù)防和應(yīng)對措施

(一)風(fēng)切變下的預(yù)防和應(yīng)對措施

首先，航班飛行為了預(yù)防風(fēng)切變的影響，其可以采取以下預(yù)防措施：其一，進(jìn)一步加強對飛行人員低空風(fēng)切變知識的教育力度，創(chuàng)新和豐富教育形式，提高飛行人員對風(fēng)切變的重視程度。其二，航空氣象臺要結(jié)合自身實際情況進(jìn)一步優(yōu)化和完善探測設(shè)施，加強對低空風(fēng)切變的預(yù)報效果。其三，提高上下級、內(nèi)與外之間的信息溝通效率，優(yōu)化溝通平臺。

其次，航班飛行應(yīng)對風(fēng)切變的措施，可以從以下幾點著手：其一，主動避讓是最安全的防范原則，在面對嚴(yán)重的低空風(fēng)切變情況時，無論飛行員技術(shù)如何高超，都不要意圖憑借一己之力來進(jìn)行抵抗，最有效的防范措施就是要主動避讓，而且要在第一時間主動避讓。其二，在真實面臨低空風(fēng)切變的環(huán)境時，飛行員需要讓飛機保持抬頭姿勢并且要使用最大可用推力，建立起向上的飛行軌跡以減緩下降情況的發(fā)生概率。

(二)顛簸情況下應(yīng)采取的飛行措施

作為飛行員和簽派員，必須要對飛機容易發(fā)生顛簸的各種天氣情況以及每一次航班飛行大概經(jīng)歷的位置和范圍進(jìn)行深入了解，并對此階段的飛行保持高度關(guān)注和警惕，盡可能有效避免飛入有強烈擾動氣流的區(qū)域。但是，如果真的面對顛簸情況，飛行員則需要拿出專業(yè)精神，保持沉著冷靜的心態(tài)，及時有效地采取如下應(yīng)對措施：

其一，在操作過程中要盡量保持動作足夠柔和，盡可能讓飛機保持平飛的狀態(tài)。如果擾動氣流過強，或者飛行員操作動作太過激烈，那么很容易導(dǎo)致不良后果的發(fā)生，而一旦出現(xiàn)這樣的后果，其危害性不容估量。為了有效降低危害性，如果航班飛行中遇到了顛簸情況，飛行員需要在安全高度上保持高度警惕，注意保持安全高度。

其二，飛行員要根據(jù)顛簸情況準(zhǔn)確掌控飛行的速度。在顛簸嚴(yán)重的情況下，飛行員很有可能喪失對飛機的控制，操作難度會非常大。但是在一般情況下，飛行員需要根據(jù)最大垂直陣性氣流下飛機結(jié)構(gòu)可能承受的最大顛簸強度來明確速度上限，同時按照最大垂直陣性氣流不失速來確定飛機速度的下限。如果飛行員在飛機遭遇顛簸過程中可以讓飛機飛行速度保持在中間區(qū)域，那么便可以較好地保證飛機飛行的安全性。

其三，飛行員要保持高度的靈活性，在明確飛行高度和飛行速度之后要根據(jù)儀表實際指示和擺動情況來隨時進(jìn)行調(diào)整。顛簸本身就具有很強的變動性，處于顛簸狀態(tài)中的飛機儀表指示并不完全代表飛機的真實飛行速度和高度。此外，飛機在顛簸過程中，其主要是依靠飛機本身的安定性來平衡和回復(fù)迎角，所以，飛行員要切記不可對俯仰姿態(tài)改變做出過多的干預(yù)，如果飛行員過多操作，會導(dǎo)致飛機飛行姿態(tài)變化受到影響，其很有可能會使飛機承受更大的載荷因素。

其四，飛行員要積極通過改變飛機飛行的航向和高度來使飛機在更短時間內(nèi)脫離顛簸區(qū)。如果飛機是在低空遭遇到了顛簸情況，那么就需要拉起向上的距離，但如果飛機是在高空遭遇到了顛簸，其便需要結(jié)合飛機與急流軸的相對位置，來謹(jǐn)慎確定飛機能夠脫離顛簸的方向和高度。還有，如果飛機飛行過程中誤飛入積雨云當(dāng)中而出現(xiàn)了顛簸，飛行員要迅速進(jìn)行一系列操縱來讓飛機快速脫離云體，在云外繞行。

(三)結(jié)冰情況下的預(yù)防和處理方式

有效的預(yù)防措施是：首先在航班飛行之前，飛行員要對起降場以及航線天氣情況進(jìn)行深入研究，要保證自己充分了解飛機飛行時的天氣情況，確定可能發(fā)生結(jié)冰的情況，并制訂出有效的預(yù)防和應(yīng)對方案。通常其遵循的是一看兩遵守三建議的原則，要仔細(xì)查看飛機表面以及機坪的可見霜層，并做出準(zhǔn)確判斷，最好是用手親自觸摸飛機表面來感知。

在飛行過程當(dāng)中，飛行員要時刻關(guān)注飛機外部情況，要看航線是否存在云區(qū)，及時選擇避開或者進(jìn)入比較輕度的結(jié)冰路線。一般情況下會避開20千米以上的距離，并朝著雷暴上風(fēng)方向飛行，不要從云體上方通過，注意保持飛行速度。

四、相關(guān)主體應(yīng)盡責(zé)任和義務(wù)

(一)提高氣象觀測資料管理質(zhì)量

氣象觀測資料是民航氣象觀測工作中非常重要的內(nèi)容，民航中心為了獲取詳細(xì)的氣象觀測資料會利用非常多的人力物力資源。氣象觀測資料的價值主要集中體現(xiàn)在兩個方面：一方面是作為民航中心安排飛行航班做出各項決策的參考資料，另一方面民航中心則需要根據(jù)收集得到的氣象觀測資料來制定安全措施部署規(guī)劃。因此，為了保證不同氣象條件下航班飛行的安全性，民航中心必須要提高對機場基礎(chǔ)氣象觀測資料的管理力度，逐步提升氣象觀測資料的管理質(zhì)量。建議民航中心可結(jié)合實際情況制定出合適的管理方式，可針對資料管理人員采取專項的崗位培訓(xùn)，讓資料管理人員對氣象觀測資料的重要性產(chǎn)生更深入的認(rèn)知和了解，也可實施氣象資料管理專人負(fù)責(zé)制，將氣象觀測資料管理的責(zé)任逐一落實到個人身上。

(二)更新和優(yōu)化氣象觀測系統(tǒng)

在我們國家的民航氣象系統(tǒng)當(dāng)中，民航氣象中心屬于核心部門，而且民航氣象中心諸多方面都存在著優(yōu)勢，所享受的關(guān)注度也比較高。因此，建議民航氣象中心要樹立起與時俱進(jìn)的理念，積極引入和應(yīng)用更具先進(jìn)性的現(xiàn)代化觀測設(shè)備和信息技術(shù)，同時借助技術(shù)和設(shè)備的力量來進(jìn)一步更新和優(yōu)化氣象觀測系統(tǒng)，逐步完善民航氣象觀測的數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)站，讓民航氣象觀測的區(qū)域和范圍變得更加廣闊。

(三)提高對特殊天氣的重視程度

氣象條件對航班飛行的影響非常之大，尤其是在特殊天氣下，更應(yīng)該做好氣象觀測和相關(guān)準(zhǔn)備預(yù)防工作。諸如能見度低、雷雨天氣等，機場的氣象觀測人員一定要保持高度注意力和警惕性，要及時提供機場以及航班航線所在區(qū)域的天氣情況?；诖?，民航中心必須要提高對特殊天氣情況的重視程度，尤其要提高對負(fù)責(zé)氣象觀測和匯報人員的關(guān)注，要根據(jù)自身管理實際情況以及氣象觀測人員的能力情況，來適時適當(dāng)調(diào)整和加強對這些氣象觀測人員的培訓(xùn)力度，同時有效拓展氣象觀測人員的知識范疇，積極組織開展特殊天氣對航班飛行影響的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)活動，讓其深入了解不同氣象條件給航班飛行造成的影響，并且知曉不同氣象情況下航班飛行會準(zhǔn)備哪些應(yīng)急方案，以此從更全方位的角度給出相關(guān)建議和提醒。

結(jié)語

綜上所述，不利氣象條件的確會在很大程度上影響航班飛行的安全，但是，如果能夠不斷加強對不利條件的分析和判斷，及時做出有效預(yù)防和應(yīng)對方案，還是可以很好地保障航班安全飛行，進(jìn)而有效促進(jìn)航空運輸事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。