飞行环境是指航空器在运行过程中所处的各类外部条件的总和,包含自然环境、航行环境和系统环境三个维度 [1] [3]。自然环境以大气层结构和气象要素为核心,对流层和平流层构成民航主要活动空域,其中温度梯度、空气密度及雷暴等天气现象直接影响飞行安全与性能 [2]。航行环境涵盖机场跑道规格、空域管制规则等物理保障条件,发达国家将3600米以下空域划为非管制区域供通用航空使用,而我国空域管理存在差异 [3]。系统环境则涉及飞行程序审批、国际标准大气参数等规范性框架。飞行环境具有多元性、随机性和不可抗性特征,2017年天气原因导致的航班延误占比达51.28% [1]。
- 中文名称
- 飞行环境
- 英文名称
- flight environment
- 定 义
- 航空器在地面(水面)和空中活动时周围的环境。主要考虑航空器和空中、地面的气象条件、地物及其变化有相互影响。在空中时即为航空器周围的大气环境,在小范围内后机还受前机气流的影响。
- 应用学科
- 航空科技(一级学科),机场设施与飞行环境(二级学科)
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
- 大气分层
- 对流层/平流层/中间层/暖层/散逸层
- 标准参数
- 气压760mmHg/温度15℃/声速341m/s
- 气象影响
- 侧风/雷暴/结冰/低能见度/风切变 [1]
- 空域管理
- 国内3600米以下除民航航路和机场外多属军用管制 [3]
- 法规差异
- 国外通用航空无需预交计划 [3]
- 飞行基准
- 高度测量以海平面为零点
自然环境
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大气层结构
民航飞机主要在对流层顶部(8 18千米)和平流层底部(10-50千米)运行。对流层集中了75%大气质量和95%水汽,形成云雾雨雪等天气现象,平均每上升百米温度下降0.5-0.6℃。平流层以水平气流为主,空气稀薄可降低飞行阻力,但极端低温(-56.5℃)影响设备工况 [2]。
气象要素影响
六类主要气象风险包括:
- 侧风:超过机型抗侧风标准将导致起降偏离跑道 [1]
- 雷暴:强电场可损坏航电设备并干扰导航信号 [1-2]
- 积冰:改变机翼气动外形引发失速 [1]
- 低能见度:跑道视程低于标准时多数机场关闭 [1]
- 风切变:风速突变造成飞行姿态失控,1985年达美航空191航班因此坠毁 [1]
- 湿滑跑道:摩擦系数降低使B737-800所需刹停距离增加37% [1]
航行环境
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空域管理特征
我国除民航航路和机场外,其余空域均属军事管制区,通用航空飞行需提前15天申报审批。美国等国家将3600米以下空域划为非管制区,飞行无需预交计划仅需通报塔台。国际民航组织规定民用航路宽度为20千米,两侧各设10千米缓冲区 [3]。
机场设施要求
通用航空机场需具备800米以上土跑道,净空区障碍物限高30米。风向指示器、气象观测站为必备设施 [3]。
系统环境
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国际标准体系
国际标准大气定义海平面气压为760毫米汞柱,温度15℃,空气密度1.225kg/m3,作为飞行器性能计算基准。适航规章要求飞机需通过-40℃至+50℃环境验证测试 [2]。
运行程序规范
军用管制区穿越需提交飞行计划、机组资质证明和保险单据,审批流程耗时5-15工作日。仪表飞行规则(IFR)下,飞行员需遵循特定通信程序 [1] [3]。