印象中,航班延误或者取消的情况大多发生在雨雪天气。
然而,有时候我们会发现,在极端高温天气下,一些航班也会延误甚至停止运行。
为什么高温天气飞机就不能飞呢?难道飞机也怕热?
今日科普,为你解答。
(文字/视频 王铭俊 通讯员 杨晨)
「知识多一点」
飞机在高温天气面临的最大威胁是高温导致的升力不足和结构热应力问题。
众所周知,飞机必须具备足够的升力才能实现飞行,而飞机的升力与空气密度成正比,即空气密度越大,升力也越大。在标准大气压下,当气温达到50℃时,地表空气由于膨胀而变得稀薄,密度将比20℃时降低近10%。也就是说,随着气温升高,飞机的升力会下降,甚至会影响到起降安全。
但有人要问了,在海拔近万米的高空,空气远比地表空气密度低,为何飞机却仍有足够的升力维持飞行呢?
这就涉及升力和飞行速度之间的关系了,即升力与速度的平方成正比。飞机在高空的巡航速度通常在800千米/时以上,即使在空气稀薄的条件下,依旧能获得很大的升力。飞机在起飞和降落时,速度却往往只有200—300千米/时,速度的下降必然导致升力的减小,此时若再遇上高温天气引发空气密度变小的情况,无疑是雪上加霜。
除降低升力之外,高温还会给飞机的结构安全带来不利影响。飞机上使用最多的结构材料是铝合金等金属材料,其强度会随着温度升高而急剧降低。而且,由于机身各部分在高温下的膨胀程度不一样,相互间会形成约束,使结构内部产生新的应力分布,导致结构发生扭曲变形,从而带来安全隐患。
面对高温,飞机除了停飞,还可以采用以下应对措施:其一,可以减少飞机上的乘客和货物,以减轻飞机重量,弥补升力的损失;其二,由于夜间比日间气温低,可以将航班调整到夜间,这也是很多低纬度地区机场的惯常做法;其三,延长跑道,使飞机获得更大的起飞速度。
文字资料来源:科普中国
南京航空航天大学博士 朱磊