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新型激光雷达能够为飞行员提供空气湍流预警

2014-02-25 09:58
潇纵
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  德国航空航天中心DLR大气物理研究所的研究人员研发出一台光探测与测距(LIDAR)仪器,能够在飞机遇到空气湍流之前将其探测出来。安装在飞机上的LIDAR系统沿着飞机飞行方向发射短波紫外激光辐射。根据测得的空气分子氧和氮的后向散射值来确定空气密度,且该密度的波动提供与前方清空湍流有关的信息。

  晴空湍流(CAT)脱离于覆盖云层而发生,是不可见的,而且无法准确预测。对于乘客和机组人员,强大的湍流可能意味着坠机和发生事故的风险增加。最近的大气研究结果表明,这类湍流将因为气候变化而更频繁地发生,并将进一步危及飞机。名为DELICAT的欧洲联合项目开发出预测CAT的LIDAR方法。目前,新技术正在接受德国航空航天中心和该项目合作伙伴的测试。当前的测量飞行活动将持续到8月底,飞行路线从鹿特丹开始并陆续穿越整个欧洲。

  风切变通常沿喷气流发生。这涉及到空气的扩展层,它们以不同的速度彼此相对水平移动。尤其是强大的风切变,它能产生终极破坏波,就好比水面上的巨大波浪。当破坏波出现时,它可以在空气中造成旋涡,或引起湍流,尤其是CAT。当飞机遭遇这种湍流时,湍流改变机翼上方的气流角度,由此导致为人熟知的发生在电梯内的变化。CAT一直是航空领域无法避免的一直现象,因为晴空中的这些旋转气团既不能用肉眼看见,也不能用传感器测量到。

  目前,DELICAT项目正在进行的试飞被用于验证新技术的测量过程和运行情况,PH-LAB研究飞机被用于此次试飞。紫外LIDAR已被安装,以便进行激光测量。项目的长期目标是研发一个集成探测系统,以避开空气湍流。今后,飞行员可能在机舱发出消息,要求乘客回到其座位并系好安全带,或绕开受湍流影响的区域。

  DELICAT是一个联合项目,由欧盟赞助,它开始于2009年并将于2014年3月结束。总共有来自7个欧盟国家的12个合作伙伴参与了该联合项目:项目协调员THALES公司、德国航空航天中心(DLR)、德拉国家科学研究中心(CNRS)、法国航空航天实验室等。

 

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