电击对飞行的影响及对策
来源:中国气象局   发布时间:1999-07-08
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  季多雷雨天气,雷雨天气对飞行的主要影响因素包括:强雷雨造成的强降水及低能见度,cb云(积雨云)中及周围的强烈颠簸,雷暴云中的积冰,强对流云中的冰雹,微下击暴流引发的低空风切变以及电击等。

  在cb云与地面之间、cb云与cb云间以及cb云的不同部位之间会产生放电现象,当飞机处在放电路径上时,就会被击中。这种放电(闪电)击中飞机的现象简称为电击。

  随着我国民航事业的发展,飞行密度逐步加大,飞机在空中遭电击事件将明显增多,研究电击对飞行的影响及相应措施十分必要。今年6月中旬,中国国际航空公司两架A340大型客机先后在民航北京管区内遭闪电击中,造成一定险情。这是雷雨天气对飞行影响的典型事例之一。

  根据国外对航空事故的分析和研究表明,当飞机穿过cb云层时,被电击概率为1%。一般情况下,一条喷气式民航班机的航线上,受电击的次数平均为每年一次。螺旋桨飞机每飞行2500小时遭电击一次,喷气式飞机每飞行10400小时遭电击一次。

  飞机不仅在穿行雷暴云时可能被闪电击中,在穿行非雷暴云时,也可能产生电击。在无雷暴活动的云中飞行时,如果飞机在云中飞行的时间足够长,由于磨擦作用,即云中降水质点撞击飞机,会使飞机上积储相当多的电荷。飞机上电荷的多少,取决于质点浓度、质点带电量、飞机速度和有效撞击面积。当飞机与周围空间电位差达1万伏至10万伏时,就会发生宽带电磁辐射,对飞机无线电产生“降水静电干扰”。这种现象可连续若干秒钟,直到一个强烈的放电,随后静电干扰和电晕也就结束。如果继续在降水中飞行,这一过程可重复出现,它对飞机的影响往往只使飞机一处受到损坏,有的可以完全没有损坏。

  电击可对飞机造成直接或间接损坏。闪电电流引起的温度剧增、强电磁场、冲击波等,可使机身等处出现一些洞或凹形斑点、设备及电源损坏、微电子数控系统失灵等。另外,如果油箱被闪电击中还可能引起燃烧和爆炸等恶性事件。

  飞机被闪电击中是有规律可循的:96%的电击出现在7600米以下,88%的电击发生在降水期间,飞机遭电击84%发生在云中。另外,在雷暴消散阶段早期比雷暴旺盛期更易遭电击。因为雷暴消散阶段早期,它还维持足够大的带电中心,由于雷暴本身已没有激励源,闪电已不会出现,当飞机飞入其中便成为激励源,易遭电击。1965年8月3日,美空中F—100飞机执行研究任务,三次穿越一减弱的积雨云团,三次遭电击。根据电击的特点和规律,可以采用以下一些避免飞机遭电击的方法。

  首先,若飞行区域内有大范围的强雷雨天气,飞机应延缓起飞或者返航备降。同时,要根据云状判定cb云,避免进入cb云。现代化喷气客机都配备有先进的机载多普勒天气雷达,可根据天气雷达回波判断雷暴位置、强度及其活动情况。

  如果飞机升限较高,最好从cb云上方越过,若飞机的升限只能勉强达到云顶,则不宜采用这种方法。因为这时发动机的剩余推力已很小,万一发生颠簸,有可能失速甚至造成严重后果。

  从cb云侧面绕飞时,应保持与云体的距离,一般为10公里左右,距离越远越安全。而且要在与云团运动方向相反的一侧绕飞。当积雨云团较多时,要选择较大的间隙绕飞。

  除非进出港阶段,一般不要在积雨云之下飞行。若必须在cb云下飞行时,应在云底与地面的中线以上飞行,且避开下降气流最强的区域(一般也是降水最强的区域)。 (来源于1999年7月8日《中国气象报》作者:何成子 牛东豪)