火山灰对飞机的影响.doc

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1、火山灰对飞机的影响过去的几年里已发生过数次飞机遭遇火山灰的事件。其中很多起严重到了几乎造成空难事故的程度。火山在航空界一直被当成公害，但直到1980年，才引起公众的重视。有几架喷气飞机在飞越位于美国西北部圣海伦斯火山所喷发出的火山灰时受到严重损伤。两年后在1982年，又有一系列的飞机遭遇火山灰事件。英航的B747就是其中一例，飞机在夜间穿越从印尼火山喷发出的火山灰时，四台发动机全部熄火。1982年和198年，又有两架B747遭遇同样险境1989年，一架B747遇上从阿拉斯加雷迪奥特火山喷发出的火山灰后，四台发动机全部熄火。有很多在印尼、日本、意大

2、利和美国的火山喷发都导致了极大的破坏性。而事态仍在恶化，1991年，在菲律宾境内的皮那图博火山喷发6个月内15次飞机遭遇事件。显然，我们急需有关火山和火山灰危害的报告一、火山的形成及喷发特点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云团。正是这种云团，对航空构成巨大威胁。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

3、层，火山灰会被气流吹散至世界其他地方。世界上的火山呈带状分布，其中商业航空最关注的是环太平洋水域的火山带因为有许多标准航路恰好经过1上此火山活动的地区。世界上的火山又有大小和类型之分。不同的喷发期间即便是同座火山也会有不同的类型。全世界有3/4的活火山可能发生频繁的小型喷发，这种小型喷发仅持续几分钟，火山灰云上升高度亦不足2.5万英尺。如果这种喷发不是发生在机场附近，对航空不会有什么影响。对航空带来威胁的是火山的大规模喷发，火山喷发时间可以持续好几个小时，大量岩石碎粒被喷到平流层。例如1980年圣海伦斯火山在9个多小时的喷发期间，50万吨的岩石粉

4、末被喷向空中。炙热的火山灰云以每分钟超过3000英尺的速度垂直上升，仅在前30分钟里，在9万英尺上空就形成了一个直径达50英里的蘑菇云。15个小时内，火山灰随风飘散了600英里。两周内散布到全球各个角落。1991年，在菲律宾的皮那图博火山大爆发，规模比圣海伦斯火山甚至大10倍。火山灰上升至10万英尺的高度，只在12个小时以内，就散到新加坡。如此巨大的火山灰云团，可影响远离火山几千英里以外的航空活动。二、火山灰的特点及对航空的影响火山灰由非常细小的岩石颗粒构成，大的不过像沙子，小的像滑石粉般细小，几乎全是由石英、矿物和玻璃构成。它们都有锋利的边角，

5、有一些像工具钢般坚硬，所以火山灰的摩擦性极强。更可怕的是，当火山灰被加热至600摄氏度时就会熔化这个特点会对飞机发动机造成巨大的危害，飞行员行中很难分辨火山灰云团和气象云团。一旦飞机误入火山灰云团，其前缘装置包括着陆灯罩和风档就会很快被火山灰刮擦得模糊一片，只消几分钟时间，风档就像毛玻璃一样失去透视性。更严重的是，火山灰会迅速地严重损伤发动机，致使飞机失去动力。火山灰以与设定的推力值成正比的速度侵蚀压气机叶片。火山灰的熔点与颗粒大小有关。颗粒小于50微米时即使在慢车推力下也会熔化颗粒大小与发动机油门状态及火山灰熔点的关系如附图所示另外，细小的火山

6、灰能很快填入发动机的内腔，并压缩成坚硬的残积物阻碍气流通过。火山灰还会堵塞导流片冷却孔，凝固后阻塞喷油嘴，气流被阻塞的叶片限制了。贪油嘴对燃油的雾化。火山灰在足够高的燃烧室温度下会熔化，并积聚成玻璃质的残积物这一系列的共同效应使发动机发生喘振，并很快熄火。由于喷油嘴被堵住，重新起动发动机很困难。除此之外.火山灰还会阻塞滑油油滤和皮托管，进入引气系统并污染燃油箱。例如1982年6月2飞日，英航Bag航班飞越印度洋时飞入火山灰，四台发动机在短时间内先后熄火，电气封闭，通信多次中断。在飞机失去推力后，从3.5万英尺处掉到1.3万英尺后才有一台发动机被起

7、动成功.直到迫降在邻近机场时依然有一台发动机未能被起动。三、应急措施及推荐程序飞行员不慎飞入火山灰的原因有二:其一，机组没有得到任何火山活动的警告，这表明通报火山活动十分重要;其二，火山灰貌似气象云团，令机组无法识别，因此依靠目视确保飞机不进入火山灰是不可靠的能不能通过雷达探测呢?答案是不能，因为每-个火山灰粒都太小了，无法反射足够强的回波到雷达上。所以，在火山活动区域附近，安全运营的关键是作出避开火山灰的飞行计划。火山在静止的空气中喷发是竖直向上的，之后会因受地心引力的作用竖直落下。影响火山灰飘散方向的唯一原因是风。如果能确定风向风速，火山灰飘

8、散的位置就能被确定。将收集到的风的数据、火山喷发地、喷发频率、以及火山灰的污染状态综合起来，就得到一个明确的避开火山灰的区域如何判别飞机