我们乘坐的飞机安全吗

2009-03-24 05:30
晚报文萃·开心版 2009年4期
关键词:电磁波导航系统气流

气流:天空中的波浪

气流是飞机航行中最常遇见的外部环境。就一般情况来说,如果气流不是过于强烈,带来的颠簸不会危及飞机安全,但无论是飞行员还是乘客都会感到不适。那么,飞机能否避开这些气流呢?这与飞行的高度紧密相关。

客机飞行的高度取决于航程远近,还有不同型号飞机的技术性能。一般来讲,航程比较近的支线客机巡航高度都在9000米以下,而飞远程的大型客机巡航高度都在万米以上。万米经常能体会到干线客机比支线客机更稳、更舒适,其原因就在于干线飞机飞得更高。

飞机飞得越高,遇到气流的可能性就越少。我们知道,地球的大气如同鸡尾酒一样分为几层,从地面到高空依次是对流层、平流层、中间层、热层和外层,高度越高,空气越发稀薄和稳定,而影响飞机飞行的气流(也就是风)只出现在对流层,平流层以上则基本上没有天气变化。对流层与平流层的分界,就在万米上下。所以,在对流层中航行的飞机难免会遇到气流而颠簸。

即使能够飞越对流层的飞机,在起降过程中也必须或长或短地穿过对流层。因而,就如同大海中航行的船只不可能避开起伏的海浪一样,无论什么飞机,也难以彻底躲开气流。我们所能做的,只是尽量减少遭遇强烈气流的可能性。

此外,飞机还要防备穿越云层时可能遭遇的陷阱。一般而言,飞机穿越6000米以下的云层时,飞机机身容易结冰,并且不同直径的水滴对飞机的威胁不同。直径在50微米以下和500微米以上的水滴主要凝结在机翼前方边缘,机翼里的加热器可以去掉这些薄冰;但直径50-500微米之间的水滴,会在机翼下方结成厚厚的冰层,使机翼负担加重,飞机可能因此失去平衡。

不过,新型气象雷达已经能对一些气流活动进行预测,再加上飞机上更先进的安全设备和飞行员的经验,飞机安全驶过气流频繁出现的危险区域,基本不成问题。

雷电:藏在云中的;利剑

雷电是飞机航行中的一大劲敌。因此,飞机在航行过程中,对于航线上变化多端的云,会时刻监控。

其中,最关键的是一种很特殊的云,高高耸立的云体如同雪山一样浮在空中,这就是积雨云。它由地面热空气携带大量水汽不断上升所形成,待它聚集大量的电荷后,就形成了雷暴积雨云。如果雷暴积雨云里的电荷越积越多,达到一定强度时,它就会把空气击穿,在空中打开一条狭窄的通道强行放电,形成雷电。

飞机表面的金属材料当然不能避电,相反,飞机在空中是一个吸引雷电的大导体。而且,机身上电荷集中的地方,像最前端的雷达罩、机翼和尾翼的后缘,甚至某些飞机腹部装设的天线,这些都是雷电特别青睐的部分。

为了预防雷击事故,几十年前,设计者就为飞机装上了静电放电器。它能把累积在飞机表面的静电排到大气中,连飞机的雷达罩也安装了避雷装置——放电刷。今天,还有了更先进的天气预报和雷达监控系统,因此,很少有飞机因为遭雷击而发生重大意外。

不过,即使客机在航行中突然遭遇雷区,也有办法。一般,机长首选避绕雷区的方式。从雷暴较弱、绕飞距离较短的方向绕飞(注:根据航线的要求,客机绕行的范围有严格限制,可供机长绕飞、回旋的范围很小)。而如果雷雨区范围较大,或者飞机被放电云层重重包围,面临油料耗尽,机长会按规定迫降或返航,以保证客机安全。

鸟:无辜的捣乱分子

从飞机诞生起,无辜的小鸟就不断给飞机找麻烦。在飞机材质和控制系统比较落后的时代,飞行高度较低的飞机一不留神就被小鸟弄得“机毁鸟亡”。即使今天,鸟类撞机或者卷入发动机的偶发事件,也依然是航空界面临的难题。

现代大型客机在起飞后,会迅速爬升到1万米左右的高度,这个高度让所有的飞鸟望尘莫及。只有少数大型鸟类在迁徙时,才可能飞上几千米的高空。若飞机偶尔在几千米的高空碰到大鸟,先进的雷达也能很早发现目标,留给飞行员充裕的躲避时间。至今依然让航空界头痛不已的,主要还是在10-100米超低空飞翔的、为数众多的小鸟们。它们的活动区域常会与飞机的起降空间形成交叉区域,很容易让飞行员措手不及。

众所周知,“鸟击”对飞机的杀伤力相当大。根据冲量定理,飞机速度越快,鸟对它的损害就越严重;1千克的鸟与速度80千米/小时的飞机相撞,就足以把飞机的前挡风玻璃撞碎。如果鸟被卷入发动机,则更会造成两败俱伤。要减少此类事故,最好的方法只能是从地面上做文章。为此,机场工作人员会想方设法把小鸟驱逐出境:比如鸣枪示警吓退鸟群;设立拦鸟网或围墙等重重障碍,防止鸟类进入;播放猛禽的呜叫恐吓小鸟,使其“闻声逃窜”;架设一些随风而动或者电力驱动“稻草人”,使鸟类“望而却步”……近年来,还有更先进的手段不断被发明和应用:比如把一种无毒的香精酒放到机场附近区域,人闻到这种味道会感觉甜香异常,但鸟类却对它非常厌恶,于是,不再到机场附近觅食。

电磁波:隐身的天罗地网

飞机起飞时,我们总能听到安全提示:“请确保您的手机、笔记本电脑处于关机状态。”不仅如此,数码相机、Mp3、手持游戏机、文曲星等诸多电子设备在这个阶段,也是禁止使用的。这是因为它们都会发出或强或弱的电磁波。

其实,我们一直都是生活在一张由各种电磁波交织而成的无形大网之中,而飞机也是借助这张网飞行的。飞行中,飞机需要同时发射和接收电波信号和地面雷达保持联系,并根据反射电磁波的方向和延迟的时间,分析出方位和距离。在起飞、下降、进机(飞机即将着陆)和着陆几个阶段,飞机交叉概率较大。导航系统一旦被其他电波干扰,飞行员就可能会根据错误的信号判断失误。

电子产品虽小,产生的电磁波却足以扰乱整个飞机导航系统的雷达信号。国际公约规定,现行飞机导航系统频道分别是120兆赫、110兆赫、75兆赫,其他领域不得采用这些频道。目前,手机全球通系统是800兆赫、CDMA系统是900-1000兆赫,由于频道有一定的宽度,但手机发射的电波频率与导航系统十分接近时,就有可能出现干扰。而且,待机状态下的手机也很危险。因为手机在待机时,也有发射信号的可能。如果待机中的手机突然收到电话或者短信,在振铃和振铃前的1-2秒内,手机会发出很强的信号。

此外,由于移动电话的信号被划分成了若干个位置区,在跨越位置时进行位置区的更新,手机也会自动登记。比如,当你从北京飞人河北,你的手机就会收到河北电信公司自动发送的欢迎短信。这很可能会对飞机导航设备造成干扰。所以,在飞机上关手机十分必要。

笔记本电脑、Mp3等是非主动发射信号的电子设备,但在飞机起降阶段也禁止使用。这是由于尽管它们不会主动发射电磁波,但都有显示时间的高频时钟振荡器,即便产生的干扰信号很弱,仍然可能会对飞机乘客舱附近的电子系统形成干扰,从而间接影响导航系统。如果使用者坐在靠近机头的座位,这些设备的电磁波则可能直接影响到导航系统。

总而言之,威胁飞机安全的因素其实永远都会存在,但当我们越来越了解它们,掌握它们的规律,避免让它们造成危险,我们就安全了。

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