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空中積冰對於飛行安全與效益之影響長榮航空航行管制部高偉哲前言飛機在寒冷天氣中操作，潛在著諸多的危險，其中積冰的問題為飛航安全的一大危害，其主要的危害如下：航機外型積冰對飛行操作的危害進氣道積冰的危害感測器積冰的危害前言航機外型積冰對飛行操作的影響：飛機的升力最主要來自機翼，當機翼被積冰覆蓋時，機翼的氣動力外型就會遭受到破壞，昇力因此減少，外型阻力也因此增加。除此之外，積冰累積在機體上也會增加飛機整體的重量，航機飛航性能因此驟降。前言進氣道積冰的影響：進氣道積冰有可能改變進氣道之面積，導致流進發動機的空氣流量不正常，亦有可能積冰從進氣道脫落進而導致發動機的葉片損壞，造成發動機之故障。前言感測器積冰的影響：機身外的感測器如皮氏管、靜壓感測器、總溫感測器、攻角感測器等。如這些感測器因積冰受阻塞或是凍住，就會導致飛機上之飛航電腦和儀表讀到不正確之數據，導致飛機操作出現不正常之反應，使航機陷入危險之狀態裡。航機除防冰系統為避免航機陷入上述之積冰危險因素，因此設計除防冰系統來使航機避免積冰之危害，最常用之方法即使用發動機產生之熱氣源或是用電熱線在較容易積冰處加溫，如機翼翼前緣、進氣道口、感測器等。航機除防冰系統航機除防冰系統攻角感測器靜壓感測器動壓感測器(皮氏管)總溫感測器最低裝備需求航空器最低裝備需求手冊(MinimumEquipmentList/MEL)為確保當部份系統或裝備失效時航空器仍能維持可接受之安全水平。最低裝備需求手冊定出那些系統或裝備項目在某些飛航條件下可以失效，但其目的係指除在特別的指定外，航空器在有失效的系統或裝備時不得作任何飛航。最低裝備需求飛機製造商在申請新飛機的認證時，就必須向所在國的民航主管機關提出MasterMinimumEquipmentList(MMEL)，由主管機關核准後才能取得生產飛機的核可。各航空公司再以MMEL為本，制定各公司該機型的最低裝備需求手冊，並且還要經過飛機登記註冊國的民航主管機關核准，才能正式生效使用。最低裝備需求手冊(MEL)為各公司的內部文件並不對外公開，但MMEL則為官方的公開文件，可至FAA的網站查閱。最低裝備需求假設A320機型一個發動機防冰閥門失效：航機以MEL30-21-01來放行，MMEL的條文如下：最低裝備需求條文指出如果要根據一個發動機防冰閥門(EngineAnti-IceValve)故障放行航機時，就要限制航機不得在已知有積冰或是有積冰預報的環境中操作。積冰條件之定義1.波音Boeing777AirplaneFlightManual(AFM)ICINGCONDITIONSIcingconditionsexistwhenindicatedinflightbytheprimaryicedetectionsystem,orwhentheOATonthegroundandfortakeoff,orTATinflight,is10degreesC(50degreesF)orbelowandvisiblemoistureinanyformispresent(suchasclouds,fogwithvisibilityofonemileorless,rain,snow,sleetandicecrystals).IcingconditionsalsoexistwhentheOATonthegroundandfortakeoffis10degreesC(50degreesF)orbelowwhenoperatingonramps,taxiwaysorrunwayswheresurfacesnow,ice,standingwaterorslushmaybeingestedbytheenginesorfreezeonengines,nacellesorenginesensorprobes.積冰條件之定義2.空巴Airbus321AirplaneFlightManual(AFM)避開空中積冰之方式1.以積冰定義(IcingConditionsDefinition)為依據當在地面上或是起飛階段外界溫度(OutsideAirTemperature/OAT)低於10℃，或是在飛行中總溫(TotalAirTemperature/TAT)低於10℃在可視的水分存在下(如雲、霧、雨、雪等)，及代表有積冰的情況出現。總溫與靜溫的關係式為與馬赫數有關的函數避開空中積冰之方式避開空中積冰之方式0℃等溫線(外界溫度)，如飛行速度為0.3馬赫時級相當於總溫5℃的等溫線，當在此等溫線區域裡有可目視之水氣情況存在時即可視為有積冰情況存在。如航機有限制不可在積冰情況中操作時，即應避開此區域來操作。避開空中積冰之方式假設此航班為上海浦東機場至台北桃園機場預計1000Z抵達，參考下例之顯著天氣圖。避開空中積冰之方式參考前述之資料，發現在下降過程中會經過雲區，即會經過積冰狀況的區域，因此不會建議航機放行，須待航機修復後才可執行任務。避開空中積冰之方式2.以積冰預報資料為依據現行的航空氣象資訊提供之資料種類越來越豐富，積冰預報即為其中之一種很有用之資訊。參考航空氣象服務網裡之積冰資料：避開空中積冰之方式避開空中積冰之方式7000呎0900Z高度積冰預報11000呎0900Z高度積冰預報15000呎0900Z高度積冰預報避開空中積冰之方式20000呎0900Z高度積冰預報以上述之資料，可知在15000呎以下皆無積冰之預報，因此可以計畫飛行計畫在紅色記號處下降至15000呎，即可在符合MEL之限制，安全的情況下將航機準時放行。結論隨著科技的進步航空氣象資料的提供也越來越豐富，因此航空器使用者也能得到更多之輔助資料，憑藉著這些資訊航空器使用者能在安全的環境下能更有效益地操作航空器。