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大气影响

[拼音]:daqi yingxiang

[外文]:atmospheric influence

大气飞行环境包括各种气象要素和天气现象,对飞机的结构、机载设备、飞行航迹、飞行性能和操纵性、稳定性等都会产生影响。例如扰动气流会使飞机颠簸,大气电场会使飞机被电击,在冻雨区中飞行时飞机表面会积冰等。大气环境条件的影响与飞机种类、飞行状态、时空背景和气象条件等都有密切的关系。

起飞和着陆

任何飞机都需要在一定的气象条件下起飞和着陆,起飞和着陆主要是受地面风、云底高和跑道能见距离的影响。大风速、强侧风和顺风都不利于起飞和着陆,低的云幕和恶劣的能见度都是起落飞行的主要障碍。低空风切变和大雨雪造成的跑道积水、积雪、湿雪、积冰,也会危及起落安全。“全天候”飞机仅是在较差的气象条件下能依靠自动(盲目)着陆设备降落。事实上,真正不受任何气象条件限制的“全天候”飞机是不存在的。

空中飞行

大气扰动(风切变、阵风、大气湍流等非均匀气流的扰动现象)、空中云层和降水、大气电场以及大气中气温和水汽分布状况,都会直接影响飞机的飞行。这些影响主要表现为:

(1)飞机颠簸:飞机在短时间内忽升忽降,以及摇晃、摆头、急速俯仰和尾部抖动。这是因为空中风向和风速的强烈变化或升降气流的交替引起飞机的空气动力和力矩显著改变所致(图1)。强颠簸使飞机操纵困难,使乘员疲劳不适,影响空中射击和投弹命中率,严重时会使飞机因结构载荷过大而损坏。

(2)飞机积冰或称“飞机结冰”:飞机表面积冰与气象条件和飞行状态(如速度大小)有关,而云中过冷却水滴的存在和飞机表面温度低于冰点则是结冰的直接的原因。飞机的迎风气流速度最大部位,如空速管、风挡、机翼前缘、螺旋桨叶片等处最易积冰。积冰会使飞机的空气动力性能变坏,飞行仪表的指示出现误差和风挡模糊不清,严重威胁飞行安全(图2)。为了防止积冰,飞机一般都装有防冰除冰装置。

(3)飞机电击:大气电场向飞机放电的现象。它往往能击穿飞机表面,破坏非金属材料,造成机载电气仪表、电子设备故障,最严重的是击中油箱起火燃烧。电击对飞机的电传操纵系统尤为危险。大气电场的测定较为困难,有些电击机理尚在研究之中。

(4)飞机尾迹:俗称“飞机拉烟”。飞行中飞机后面有时出现一长条“白烟”,依成因的不同分为废气尾迹、对流性尾迹和空气动力尾迹。废气尾迹是最常见的一种,又可分为废气凝结尾迹和废气蒸发尾迹两种,废气凝结尾迹产生于飞行轨迹上无云的天空,由飞机发动机喷口排出含有一定水汽的废气直接凝结而成。废气蒸发尾迹产生于飞行轨迹上有云的天空,飞机排出的热废气使云层蒸发而形成无云缝隙。废气尾迹一般出现在7000~8000米以上的高空。

飞机及其设备

恶劣天气会危及飞机本身和破坏机载设备。狂风和冰雹都会危及飞机的安全,强烈的扰动气流会使飞机结构破坏甚至解体,大气电场常使无线电罗盘失灵,飞机进气道中的冰块能打坏发动机。

大气对飞行也可能产生有利的影响。例如,利用空中风场资料可计算出乘风飞行的最佳飞行航线,可以节省油料。人工影响天气能创造有利的气象条件,如一些现代国际机场已装备有大型人工消雾设施,获得了肯定的效果。人工消云、人工防雹、人工消除闪电等试验,将为航空活动带来好处。

导弹在大气层中飞行也受到大气环境的影响,其中风的影响尤为突出。它会影响导弹的飞行速度、飞行时间和命中率,甚至引起过大的载荷而使导弹解体。

参考书目
  1. 伊�L 博编,刘春达译:《航空气象》,科学出版社,北京,1981。(伊�L 博编:《航空�菹蟆�|京堂出版,�|京,1970。)

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文章名称:《大气影响》
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