桑龍

摘要：飛機在飛行過程中或在露天環(huán)境下停放時，如遇降水或水氣直接凝華，在機翼、機身、發(fā)動機及螺旋槳、動靜壓孔等部位會形成冰雪霜等附著物。附著物在飛機機體表面上形成粗糙面，使飛機氣動外形不光滑、飛機的空氣動力特性受到影響，嚴重的情況下將導(dǎo)致同樣速度下飛機飛行的阻力增大，升力減小，起飛距離變長，還會導(dǎo)致提供給儀表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，飛行員無法準確接收到相應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)和參數(shù)，進而使飛機飛行操控受到影響。本論述分析了飛機上積冰形成的原因與條件、機體積冰對飛機飛行安全的的影響、積冰的預(yù)防與應(yīng)對和地面除冰操作規(guī)程，以供實際飛行準備時參考使用。

關(guān)鍵詞：飛機結(jié)冰;飛行準備;除冰方法;飛行安全

中圖分類號：v212.13 文獻標志碼：A

1積冰的形成

飛機結(jié)冰是指其機體表面附著冰層的一種現(xiàn)象，是飛機處于低溫云層中時機體表面與低于0℃的液態(tài)水滴相撞擊快速形成積冰。由水汽在機體表面直接凝華而成，或由降水中的過冷雨或云中過冷水滴碰到機體后結(jié)冰形成。長時間的飛行機體較容易形成積冰。當飛機在空中飛行過程中如果遇到含有過冷水滴的云時，要及時對受風(fēng)面進行加熱，否則過冷水滴和機體相接觸會快速形成積冰層，同時在機體表面形成了足夠的凝結(jié)核，致使過冷水滴在機體表面快速形成積冰。在氣溫較低時，飛機停放在露天環(huán)境中也會形成積冰。

1.1結(jié)冰條件

1.1.1天氣條件

（1）降水凍結(jié)，如冰雹、雨夾雪或雪。溫度和露點決定雪的種類，即濕雪與干雪的重要因素。當露點和溫度相差小于1°C、外界溫度處于-4°C到1°C的時候是濕雪狀態(tài);當露點和溫度相互之差在5°C以上時是干雪狀態(tài)。

（2）凍雨、細雨。當溫度低于0°c時，雨滴在過冷狀態(tài)下與地面物體接觸形成結(jié)冰。

（3）當相對濕度很高，而溫度處于冰點以下環(huán)境時，霜聚集于機體表面上。當飛機下降著陸后或者停場過夜時，燃油溫度處于冰點以下，也會在機體表面形成霜的聚集。

1.1.2地面條件

（1）在有水氣、雪水或雪地停機坪、滑行道和跑道上停放、拖行或開車等。

（2）由于地面風(fēng)、其他飛機或地面設(shè)備不斷把雪吹起來。

1.2飛機在地面積冰

飛機在地面積冰時，冰的形成狀態(tài)是不規(guī)則的，在迎風(fēng)一側(cè)會先形成凍結(jié)的冰層，并且厚度不一，這會嚴重影響飛機的安全性，有研究試驗顯示，機翼2.5 mm左右的霜層將會導(dǎo)致飛機失速速率增長大約35%左右，起飛滑跑的長度也會翻一倍。飛機機體積冰后起飛會使氣流過早從機翼上分離。導(dǎo)致飛機離地升力系數(shù)僅為正常飛機的80%-85%，使得飛行安全性降低。

2結(jié)冰對飛機飛行的影響

飛機機體積冰將會對飛行安全造成極大的影響，不僅會使飛行阻力升高，還會導(dǎo)致升力降低，流線型也受到破壞，飛機性能操縱也會隨之下降;如果積冰部位處于發(fā)動機進氣口處時，可能使氣體的流場發(fā)生變化，進而堵塞進氣通道，使得發(fā)動機的性能變差;在除冰過程中，如果去除的積冰塊通過進氣口吸入發(fā)動機內(nèi)部時，將會導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)部的葉片發(fā)生損傷;當傳感器表面形成積冰或者霜雪等附著物時，飛行員將不能及時確切的接收到相應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)和參數(shù)，進而使飛行操控受到影響。所以，機體一旦結(jié)冰將會對飛行安全造成及其嚴重的威脅。

機翼與空氣相對運動形成升力從而使飛機起飛，其升力的大小取決于機翼的翼型。飛機的空氣動力特性受機翼表面的霜雪積冰等附著物影響，故起飛時機翼表面不允許附著有污染物，否則嚴重影響飛行安全。

冰、雪以及霜對飛機的具體影響如下。

（1）積冰以附著物的形式附加在機體表面，其自身的重量將會影響飛機的總體重量甚至加大飛機阻力，還會使飛機的上升力減小，機體脫落的透明冰可能損壞發(fā)動機或機體。

（2）當機體關(guān)鍵通氣口處有積冰等污染物堆積時，將會嚴重影響飛機的正常工作，導(dǎo)致部件發(fā)生故障甚至飛機系統(tǒng)不能工作，當外部傳感器類部件被積冰等污染物覆蓋時，會將錯誤的飛機參數(shù)傳遞給駕駛員。

（3）當機體蒙皮表面存在有積冰霜等妨礙物時，飛機操縱性能下降，平衡性能受到影響。

飛機機體表面如果發(fā)生積冰現(xiàn)象將會對飛行安全產(chǎn)生嚴重的影響。即便是機體表面由少許霜雪產(chǎn)生的輕微積冰層也有可能會對機體表面產(chǎn)生損害，當機體表面形成的霜雪冰粗糙都較大時（中粒砂紙般粗細），將可能會造成飛機的操縱品質(zhì)下降，使飛機進入失速范圍。有數(shù)據(jù)表明，當積冰冰粒直徑處于1 mm-2mm之間時，然后按1個/m³均勻的分布在機體表面上時，將會導(dǎo)致最大升力系數(shù)在自由空氣條件下下降約1/3，同時在地面效應(yīng)條件下升力系數(shù)約損失1/5，在這種情況下可能使飛機無法正常起飛。

3積冰的預(yù)防和應(yīng)對

按照正常除冰作業(yè)規(guī)范，是可以將積冰等污染物對飛行安全的影響降到最小甚至可以避免，除冰規(guī)范與標準的操作程序是飛機安全飛行的前提與保障，所以，在飛機起飛前應(yīng)嚴格按照除冰作業(yè)規(guī)范對機體表面進行除冰雪處理。

3.1實施要求

（1）通常在緊急情況下，飛機不應(yīng)在預(yù)報或已知的結(jié)冰條件下被放行。

（2）放飛人員和機長需熟知防冰設(shè)備在正常作用中的作用機理。

（3）當機組人員判別出機體表面積冰霜將會導(dǎo)致正常飛行受到影響時，飛機應(yīng)不允許起飛。

（4）飛機放飛前，駕駛員應(yīng)對是否要做清除作業(yè)做最終決策。

（5）飛機在機體表面堆積有積冰時不被允許放飛。

3.2機組的預(yù)先準備

機組的預(yù)選準備是通過獲取積冰預(yù)報資料，確定在積冰條件下根據(jù)所飛航線區(qū)域的天氣情況制定應(yīng)急措施和預(yù)防措施，比如備降、返航等脫離結(jié)冰區(qū)的辦法。

3.3機組起飛前準備

機組人員需對機體表面進行全面徹底的檢查，尤其是在氣溫低且伴有雨雪天氣時，確保積冰霜影響較大的關(guān)鍵部件和部位無積冰等堆積物存在。對于機體因積冰霜比較敏感的部位或者狹窄的細小夾縫要嚴格確保沒有積冰霜的堆積現(xiàn)象。檢查起落架有無滲漏油現(xiàn)象，尤其是在氣溫較低的時候，管道連接處由于熱脹冷縮現(xiàn)象較容易發(fā)生。