经常乘坐飞机出行的人可能都遭遇过晴空湍流,飞机的剧烈颠簸,轻则造成短时间内的飞行不便,重则可能导致飞机失控,影响飞行安全。晴空湍流就像是过机场安检时被搜身,令人讨厌,却又逃不过,只能忍受。
所谓的晴空湍流,其实是由大气不规则的流动所引起的。大气在地球自转和太阳辐射的作用下,会在某些高空区域形成激流带。通常,激流带的长度可达数千英里,但宽度和深度都仅有几英里。这就像是一条湍急的河流,河水撞击到河岸之后会形成旋涡,当激流带边缘急速流动的空气与激流带以外缓慢流动的空气相遇且混合,就很有可能造成大气的不规则流动,形成乱流旋涡。当飞机误入这样的乱流旋涡之中,飞机的各个部位就会受到不同方向和速度的气流影响,引起强烈的颠簸。
■ 严重的晴空湍流能让飞机上下颠簸超过30米
因为晴空湍流不会伴有明显的天气现象,所以机载雷达很难对其进行探测。更为糟糕的是,根据科学家们的说法,由于气候变化,晴空湍流可能会变得越来越普遍,而且越来越严重。他们表示,对于乘客们来说,未来的空中之旅将很有可能变得难熬。
晴空湍流是导致飞机上乘客受伤的最常见原因——仅在美国,据估计每年就有58位乘客因晴空湍流而受伤。而且,根据美国联邦航空管理局(US Federal Aviation Administration)的统计数据,因晴空湍流而受伤的乘客数量在1982至2003年间翻了一倍(已剔除航班数量增多的因素)。
此外,晴空湍流还会造成严重的经济损失。每年,美国航空公司因晴空湍流所造成的破坏和飞机延误,经济损失可达1.5亿美元(约合9.9亿人民币)至5亿美元(约合33亿人民币)。
但是,如果对波音飞机做一点改进,或许这种糟糕的情况就不会出现了。目前,飞机制造商正在准备对新的激光技术进行测试,该技术极有可能帮助飞行员在10英里以外的地方探测到晴空湍流。
考虑到客机的巡航速度大约是550英里/小时,那么10英里的距离其实并不是很远。基本上,它留给飞行员的反应时间只有60秒。但是,稍微改变一下路线,或是通知机组人员进行封舱,这点时间对于飞行员来说,就已经足够了。
这个系统的工作原理是将激光从飞机前部投射到前方空中。然后,一个光学传感器会对这道激光进行追踪,当遇到大气中的微粒,激光就会被反射回来,而回波频率也会发生变化。软件会据此分析大气中不同距离下不同粒子的运动速度,如果这个速度对比存在明显的波动,就意味着前方有晴空湍流现象。
■ 激光雷达系统工作原理示意图
一旦检测到晴空湍流现象,飞行员就会收到警报。不过,这种警报功能目前仍然还处在波音公司的研究开发当中。
收到警报之后,飞行员可能并没有足够的时间采取规避动作,但他们可以及时通知机组人员进入待命状态,让空乘们能够安全放置好滚烫的咖啡壶等危险物品,并提醒乘客们系好安全带,降低损失和受伤几率。
激光雷达预计将在2018年年初进行测试。这项技术是波音公司生态技术演示验证项目(ecoDemonstrator programme)的一部分,其中还包括新型生物燃料的试验,以及3D技术打印的组件测试。
在接受美国《连线》杂志(Wired)的采访时,生态技术演示验证项目管理人员之一的道格·克里斯坦森(Doug Christensen)表示:“这是一个加速推进技术应用的项目。我们想要验证这些技术是否能够正常运作,以及怎样将这些技术嵌入到飞机当中,与机身成为一体。”
波音公司表示,如果激光雷达系统的测试成功,这项技术将在几年时间内在商业航线上投入使用。
到那时,乘客们就有望享受更为平稳、安全的飞行体验了。
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