新的雷射技術也許能讓飛機更早地預警“晴空湍流”

2017年9月26日

經常乘坐飛機出行的人可能都遭遇過晴空湍流，飛機的劇烈顛簸，輕則造成短時間內的飛行不便，重則可能導致飛機失控，影響飛行安全。晴空湍流就像是過機場安檢時被搜身，令人討厭，卻又逃不過，只能忍受。

所謂的晴空湍流，其實是由大氣不規則的流動所引起的。大氣在地球自轉和太陽輻射的作用下，會在某些高空區域形成激流帶。通常，激流帶的長度可達數千英里，但寬度和深度都僅有幾英里。這就像是一條湍急的河流，河水撞擊到河岸之後會形成旋渦，當激流帶邊緣急速流動的空氣與激流帶以外緩慢流動的空氣相遇且混合，就很有可能造成大氣的不規則流動，形成亂流旋渦。當飛機誤入這樣的亂流旋渦之中，飛機的各個部位就會受到不同方向和速度的氣流影響，引起強烈的顛簸。

因為晴空湍流不會伴有明顯的天氣現象，所以機載雷達很難對其進行探測。更為糟糕的是，根據科學家們的說法，由於氣候變化，晴空湍流可能會變得越來越普遍，而且越來越嚴重。他們表示，對於乘客們來說，未來的空中之旅將很有可能變得難熬。

晴空湍流是導致飛機上乘客受傷的最常見原因——僅在美國，據估計每年就有58位乘客因晴空湍流而受傷。而且，根據美國聯邦航空管理局（US Federal Aviation Administration）的統計資料，因晴空湍流而受傷的乘客數量在1982至2003年間翻了一倍（已剔除航班數量增多的因素）。

此外，晴空湍流還會造成嚴重的經濟損失。每年，美國航空公司因晴空湍流所造成的破壞和飛機延誤，經濟損失可達1.5億美元（約合9.9億人民幣）至5億美元（約合33億人民幣）。

新的雷射雷達技術，使得機組成員有更多的時間來準備和應對複雜艱難的飛行狀況。

但是，如果對波音飛機做一點改進，或許這種糟糕的情況就不會出現了。目前，飛機製造商正在準備對新的雷射技術進行測試，該技術極有可能幫助飛行員在10英里以外的地方探測到晴空湍流。

考慮到客機的巡航速度大約是550英里/小時，那麼10英里的距離其實並不是很遠。基本上，它留給飛行員的反應時間只有60秒。但是，稍微改變一下路線，或是通知機組人員進行封艙，這點時間對於飛行員來說，就已經足夠了。

這個系統的工作原理是將鐳射從飛機前部投射到前方空中。然後，一個光學感測器會對這道鐳射進行追蹤，當遇到大氣中的微粒，鐳射就會被反射回來，而回波頻率也會發生變化。軟體會據此分析大氣中不同距離下不同粒子的運動速度，如果這個速度對比存在明顯的波動，就意味著前方有晴空湍流現象。

雷射雷達系統工作原理示意圖。

一旦檢測到晴空湍流現象，飛行員就會收到警報。不過，這種警報功能目前仍然還處在波音公司的研究開發當中。

收到警報之後，飛行員可能並沒有足夠的時間採取規避動作，但他們可以及時通知機組人員進入待命狀態，讓空乘們能夠安全放置好滾燙的咖啡壺等危險物品，並提醒乘客們系好安全帶，降低損失和受傷幾率。

雷射雷達預計將在2018年年初進行測試。這項技術是波音公司生態技術演示驗證專案（ecoDemonstrator programme）的一部分，其中還包括新型生物燃料的試驗，以及3D技術列印的元件測試。

在接受美國《連線》雜誌（Wired）的採訪時，生態技術演示驗證專案管理人員之一的道格·克裡斯坦森（Doug Christensen）表示："這是一個加速推進技術應用的專案。我們想要驗證這些技術是否能夠正常運作，以及怎樣將這些技術嵌入到飛機當中，與機身成為一體。"

波音公司表示，如果雷射雷達系統的測試成功，這項技術將在幾年時間內在商業航線上投入使用。

到那時，乘客們就有望享受更為平穩、安全的飛行體驗了。（劉桑 譯自 telegraph.co.uk）

新聞來源：界面新聞