飞机震动常识

§6.2 飞机颠簸

飞机颠簸事故

1993年4月6日，北京时间6时30分，当地（阿留申）时间凌晨2时30分，我国东方航空公司一架MD-11型远程宽体客机，在从上海到洛山矶的飞行途中，在太平洋的阿留申群岛万米高空失去控制，30秒钟之内飞机急剧颠簸了3次，飞机以每10秒钟跌落1700英尺的惊人速度下坠，造成1名乘务员和1名乘客死亡，30多人头皮破裂，头骨骨折，另有100人轻伤，飞机最后在美国西米亚空军机场着陆。

概述

一、大气乱流

二、飞机颠簸的形成和强度划分

三、飞机颠簸层的特征

四、产生飞机颠簸的天气系统和

地区

五、颠簸对飞行的影响和处置方法

一、大气乱流

包含着不规则运动的气流，就是乱流

（一）大气乱流产生的原因

动力因素；

热力因素；

风切变。

(二)大气乱流的种类

根据乱流的成因，并考虑航空上判断的需要，把大气乱流分为：

热力乱流

动力乱流

晴空乱流

航迹乱流

1.热力乱流

由空气热力原因形成的乱流称热力乱流。常常出现在对流层的低层，当有较强的热力对流发展时，也可能扩展到高空。

热力乱流

热力颠簸

2.动力乱流

空气流过粗糙不平的地表面或障碍物时出现的乱流，称动力乱流。其影响范围多在1～2千米高度以下。

地形与乱流

3.晴空乱流

•晴空乱流是指出现在6000米以上高空，与对流云无关的乱流•不伴有可见的天气现象，飞行员难于事先发现，对飞行威胁很大

•晴空乱流的成因与强风切变有密切关系

4.航迹乱流

又称尾涡乱流，指飞机飞行时产生的一对绕翼尖旋转的方向相反的闭合涡旋

在两条尾涡之间，是向下的气流，两条尾涡的外侧是向上的气流。

尾涡流场的宽度约为两个翼展，厚度约为一个翼展。

尾涡在飞机起飞前轮抬起时产生，在着陆前轮接地时结束

尾涡下降和变平

二、飞机颠簸的形成和

强度划分（一）颠簸的形成

（二）颠簸强度的划分

（三）影响颠簸强度的因子

（一）颠簸的形成

1、飞机乱流

与飞机尺度相当的、无一定顺序出现

的那部分涡旋（涡旋直径为15～150米）

2.飞机颠簸的形成

飞机颠簸主要考虑垂直阵风的作用

（二）颠簸强度的划分

1. 根据飞行员感觉和目测划分等级

2.根据飞机在垂直方向承受的负荷变

量划分

颠簸强度符号

弱颠簸中度颠簸强颠簸

轻度颠簸

飞机轻微地和有间歇地上下投掷，空速表示度时有改变

中度颠簸

飞机抖动、频繁地上下投掷，左右摇晃，颠簸，操纵费力，空速指针跳动达10 km/h

严重颠簸

飞机强烈地抖动，频繁地和剧烈地上下投掷不止，空速指针跳动达15~20 km/h，操纵有困难

根据飞机在垂直方向承受的

负荷变量划分

飞机的负荷因素（N）与飞机升力（Y）和重力（G）的关系式N=Y／G

△N=△Y／G

△Y=M·△a

△N=△a／g

│△N│＜0.2为弱颠簸；│△N│＞0.5为强颠簸；0.2≤│△N│≤0.5为中度颠簸。

（三）影响颠簸强度的因子

1.乱流强度

2.飞行速度

3. 飞机的翼载荷

1.乱流强度

乱流强度取决于垂直阵风区风速和空气密度，垂直阵风的速度越大，空气密度越大，它们所引起的飞机升力的变化越大，颠簸也越强；反之，它们所引起的飞机升力的变化越小

2.飞行速度

在低速飞行条件下飞行速度越大颠簸就越强

高速飞机飞行速度越大，颠簸就越小

3.飞机的翼载荷

翼载荷是单位机翼面积上承受的重量

翼载荷小的飞机，颠簸较强翼载荷大的飞机，颠簸较小

三、飞机颠簸层的特征

（一）飞机颠簸层的空间分布（二）飞机颠簸层随纬度的分布（三）飞机颠簸层随高度的分布

飞机颠簸层的空间分布

1、低空颠簸区的分布

山区颠簸比平原地区多。

飞机颠簸层的空间分布

总的来说是小块的零星的分布

中高空颠簸层的厚度

中高空颠簸层的水平尺度

飞机颠簸层随纬度和高度的分布动力乱流颠簸

多见于中高纬度大陆，多数离地面不超过1～2千米；

热力乱流颠簸

低纬地区多于高纬地区，并多出现在对流层的中层；

晴空乱流颠簸

多出现在对流层上部和平流层

各种乱流出现频率

我国青藏高原最容易产生颠簸：我国青藏高原，由于特殊的自然地理条件，在7500～9000米的飞行高度上，热力乱流、动力乱流和晴空乱流都能起作用，因此颠簸出现的频率和强度都高。

四、产生颠簸的

天气系统和地区

（一）天气系统

1.锋面

2.空中槽线和切变线

3.高空低涡

4.高空急流区

5.对流层顶

1.锋面

1.较强的颠簸多出现在锋面附近

2.在各种锋面中，冷锋的颠簸最强

3.冷气团一侧出现的频率比暖气团一侧大

4.锋面移动速度越快，两侧气团越不稳定，产生的乱流颠簸就越强

2.空中槽线和切变线

在空中槽线和切变线附近，由于气流呈气旋式变化，并常常有冷暖温度平流，使大气层结不稳定，再加上气流有辐合辐散，因此乱流易于发展