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[流致振动] 什么原因会导致湍流的发生?

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发表于 2019-3-1 09:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  对一些人来说,湍流只不过是飞行中令人讨厌的一种干扰而已。对其他人来说,这简直是一场噩梦。无论何时都要记住,湍流很少会造成危险,尽管它可能会让人感到非常不舒服。但是什么原因会引起湍流呢?飞行又如何处理湍流?

  01、风引起的湍流
  简单地说,如果我们在湍气流中飞行,就必须应对湍流,就像在暴风雨的海面上驾驶一艘船一样。高空湍流与低空湍流是有区别的。靠近地面的湍流通常是由大风引起的。在暴风雨天气起飞或着陆时,可能会出现问题。
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  02、空气上升引起的湍流
  在较高的高空,空气由低到高垂直上升便会产生湍流。其原理是:太阳让地球和地球上的空气变暖,热空气膨胀上升,形成我们所谓的上升湍流。随着空气上升,其温度降至露点。如果空气继续上升,便会开始形成水滴,进而形成云层。这并非是坏事,因为我们现在可以通过驾驶舱窗户或天气雷达看到湍流。

  但是,如果上升的空气非常干燥,就不会形成冷凝,从而无法看到湍流。这种湍流称为“晴空湍流”,并且非常难以处理,因为它让我们感到十分出其不意。天气雷达也无法探测到它,因为空气中没有可以反射雷达信号的水滴。
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  因为气温很低,垂直空气运动通常在高空停止,因此,我们可以在云层上方的平稳空气中飞行。然而,有时积雨云可以突破到更高的高度。通常在热带地区会遇到这种积雨云,我们尽量绕着它们飞行。

  简而言之,我们通常要应对大气中较低高度的湍流。在过去飞机增压舱出现之前,我们不得不在更低的高度飞行,湍流则更为常见。

  03、喷流引起的湍流
  喷流是高空中的一种极强风,风速超过300公里/小时(150节)。这种风主要出现在北半球,风向由西向东,这也是从阿姆斯特丹飞越大西洋到达北美目的地通常要比其他航线花费更长时间的原因。

  在离港航班上,我们会尽量避免穿过喷流,因为这意味着要在逆风中飞行。在返程航班上,我们尽量充分利用顺风。因此,从纽约飞往阿姆斯特丹的航班比离港航班的飞行时间缩短了两个小时。

  有关喷流的棘手问题在于,它遇到高压或低压区域时会突然改变方向。与湍急的河流相似,在这些所谓的拐弯处会形成许多湍流。

  04、山脉引起的湍流
  如果有强风,在遇到较高的山脉时,空气可能会向上转向,进而形成可在高空和远距离感受到的波浪。因此,在飞过山脉时,我们有时会遇到湍流。
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  05、飞机尾流涡旋引起的湍流
  飞机本身也会产生一种湍流。这种尾流湍流类似于一艘大船在水面上航行时留下的湍流。通常情况下,较大的飞机会产生较大的尾流,如果较小的飞机进入该尾流,则更容易受到影响。因此,我们制定了两架飞机之间的最小距离和间隔的规则。

  现在你已经了解为什么波音737飞机会在宽体飞机起飞后,在跑道上等待这么久了吧。

  但是飞行员可以做些什么呢?在准备飞行时,我们往往会研究天气预报图表,这样我们就可以预测是否会遇到湍流以及在哪里会遇到湍流。

  在飞行过程中,我们尽量会绕过从驾驶舱或雷达屏幕上可以看到的任何湍流。我们还与该地区的空中交通管制和其他飞机保持联系,以便及时了解最新的天气情况。
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  有时,空中交通限制致使我们无法躲避湍流,或者使我们突然遭遇雷达上无法看到的湍流。这时,系紧安全带的标志亮起,并且我们会督促你立即坐在座位上。如果特别颠簸,我们甚至会停止为乘客提供服务,机组人员也必须扣上安全带。这对每个人的安全至关重要。

  经常有人问我,湍流是否会损坏飞机。这种情况很少或根本不可能发生。飞机实际上非常灵活。我曾经参观过波音公司的工厂,看到一架波音747的机翼在测试结构中向上弯曲了几米,然后再次快速释放。不断地重复此操作,日复一日,年复一年,所有零部件都完好无损。因此,如果你曾坐在靠窗的座位上并看到机翼上下移动,请不要担心,它就是以这样的原理制造的。

  听上去很熟悉?你很可能就以前听过或读过这篇博客。我们在2016年5月发布了这篇博客。所以这实际上是一个转贴。但是说实话:了解更多有关湍流的知识永远不过时,对吗?

  来源:TonyBro微信公众号,原文来自荷兰皇家航空的博客,作者:Marta Dias。

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