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如果遇到火山喷发,飞机真的不能起飞么?

 秋天枫叶正变黄 2019-10-07

今年11月下旬,巴厘岛东北部的阿贡火山开始剧烈活动,持续喷发出浓烟和灰烬,岛上唯一的机场被迫关闭,许多航班只能取消,导致上万名在巴厘岛观光的中国游客滞留。

■ 印尼巴厘岛阿贡火山11月下旬开始活动频繁,火山口冒出滚滚浓烟

有人不禁要问了,飞机飞行只要绕开火山喷发的地区不就行了,为什么机就不能飞了呢?其实火山喷发对商业航班的影响远非大家想得那么简单,今天的内容就带大家来了解一下火山灰是如何影响飞行安全的。

什么是火山灰

火山是由地球内部的熔岩喷发到地表形成的。熔岩喷发到地表并喷向空中,形成一个巨大的由粉末状岩石构成的并咆哮着上升的黑灰色云团,这就是火山灰。

■ 火山活动时随同岩浆一起喷发出来的还有大量火山灰,形成浓浓的灰色云雾

如果把火山灰放到显微镜下,你会看到火山灰其实是直径小于2毫米的固体颗粒或矿物。在剧烈的火山运动中,固体石块和熔浆在高温高压作用下被分解成细微的颗粒。

你可别小看这样细小的颗粒,会对航空构成巨大威胁。火山喷发物可能高达几千米乃至十几千米,其中较轻的火山灰会在大气中飘浮很久,扩散到很大的范围,最后不知道在哪儿缓慢沉降。

■ 火山灰沉降下来之后,覆盖在汽车和地面上

每年全球60座喷发的火山中,就有10座所产生的火山灰云可高达商业飞行的巡航高度,也就是说几乎每个月都有一个具有潜在危险的火山灰云在地球某处产生。每年这60座中会有一座喷发的猛烈程度足以将岩石碎粒抛到平流层,在平流层火山灰会被气流吹散至世界其他地方。

火山灰是如何影响飞行安全的

火山灰对飞机最大的威胁莫过于他可能彻底葬送掉你的飞机发动机。

火山灰喷发颗粒物中,含有大量硅酸盐矿物成分,这些颗粒硬度极高,甚至比钢铁还硬。在被发动机大口吞进之前,这些尖锐多突起的颗粒物,会率先与高速旋转的发动机风扇和压气机亲密接触,坚硬的颗粒物与高速旋转的转子之间的强力摩擦效果,连锉削工人都可望而不可及,足以将风扇和压气机叶片前缘磨蚀得如同被虫子啃过一般。

在磨蚀叶片的同时,火山灰中的微小颗粒还会阻塞皮托管这个空速传感器,尘埃会堵塞这些设备进而产生错误的读数,飞行员可能无法获知当时飞机的速度导致误操作使飞机失速。

■ 火山灰进入正在工作的飞机发动机,会损坏发动机许多部件,最后导致发动机停止工作

除此之外,颗粒物还会进入发动机的燃烧室,后者对它们而言就是一座熔炉。硅酸盐矿物的熔点是1100摄氏度,而眼下大部分客机使用的涡轮发动机的工作温度为1400摄氏度。在熔炉里这些矿物会被熔化,随气流向后运动,等到遇到高压和低压涡轮部件,就会直接固化凝结在叶片转子上,严重时会形成晶莹的玻璃状覆盖层。你以为这种东西很美丽,实际上很可怕。它们在叶片(在发动机前端,它们也可能附着在压气机叶片上)上的堆积事实上改变了叶片的断面形状——这个形状是工程设计人员经过千百次计算和试验呕心沥血才得到的,一旦失去这个形状,轻则叶片失速,重则发动机动力全失。

■ 被火山灰颗粒磨损的发动机叶片

真实案例

关于火山灰的对民航客机的影响,曾经是有借鉴的,那就是发生在1982年6月的英国航空009号航班事件。

■ 英国航空009号班机事件涉事的波音747-200客机,注册编号G-BDXH

1982年6月24日,英航BA009航班从马来西亚吉隆坡飞往澳大利亚珀斯。飞行一段时间后,机组人员发现,一台引擎尾部喷火,而后熄火。随后,其他3台引擎也相继熄火,机舱内弥漫着硫化物的味道。机长随即向印尼发出求救信号。在没有动力的情况下,波音747从11000米滑翔到地面的时间只有30分钟,所以机长必须立刻寻找备降机场。

■ 班机在印度尼西亚西爪哇省加隆贡火山附近的空域飞入火山灰云,当时巡航高度11000米

飞机一路滑翔至海拔4000米的高度时,引擎得以重新启动,所幸的是客机最后安全降落。事后调查人员发现,客机驾驶舱挡风玻璃已被某种硬物严重刮花。

最终这起事件历经一年时间才解开引擎熄火之谜。客机飞行时,印度尼西亚西爪哇省加隆贡火山正在喷发,虽然航线与火山最近距离达数十公里,但弥漫在高空的火山灰进入了引擎,致使四架引擎全部熄火。

■ 事后调查显示二氧化硅熔化后吸附在涡轮叶片和涡轮导向叶片上,致使引擎停转

如何避免火山灰对飞行安全的影响

由于火山灰颗粒极其细小,弥散在空中不像云,人眼是根本无法识别的,就连气象雷达也不行。在火山灰云中飞行,唯一可以目击的现象是飞机可能会被一层辉光包裹——这是灰烬中的颗粒物因摩擦携带的大量静电荷与飞机之间放电的结果。一旦发现这种“圣埃尔摩之火”,飞行员最好的应对是转向逃出这片糟糕的区域。一旦进入火山灰云,如果不想挂掉发动机,可以考虑适当收小油门,这样能让发动机温度有所降低,减少火山灰熔融-凝结的恶果。

如果发动机在飞行中因火山灰堆积发生停车。飞行员需要做的是控制好飞机姿态,重新启动发动机。发动机停车后温度会迅速降低,重启时又会骤然温升,这一冷一热会让火山灰堆积物部分脱落,发动机一般都能恢复工作。然而如果发动机停车是发生在飞机起降阶段,那就只有求神灵保佑了,因为此时不可能有足够的时间重新开车。

目前,人们对火山爆发的原因及机制认识还不够深刻,探测手段不够完善,因此飞行人员对火山灰采取的措施也十分有限:

首先,起飞前,应向航行部门了解航路有无火山灰喷发和火山灰云报告。

其次,在已有火山灰报告或火山灰多发地区上空飞行时,要保持警惕。当飞机发生高频通信中断、静电干扰及排气温度升高等,说明飞机可能已经进入了火山灰云,这时为防止发动机损坏应松开自动油门,如果高度允许,减少推力到慢车状态,并尽快离开火山灰云。

ID:iflypanda

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