积冰现象与预防积

积冰现象与预防积冰措施飞机结冰是指飞机机身表面的某些部位聚集冰层的现象。它是由云中存在的过冷水滴或过冷雨滴碰到机体后冻结而成的，有时也可以由大气中的水汽直接在机身表面凝结而成。在国际、国内航空飞行史上，曾多次出现因飞机结冰而引发的飞行事故。因此，飞机结冰已被公认为是一种危及航空飞行安全的重要天气现象。下面列举了三起因飞机结冰引发的空难：近年来飞机结冰造成的空难•2004年11月21日，一架中国东方航空云南公司CRJ200飞机，执行包头飞往上海的航班任务时,起飞不到40秒，坠毁在包头机场附近，造成５５人遇难。原因是带冰霜起飞。（起飞）•2006年6月3日，解放军空军一架预警机在安徽省东部上空失事，造成机上四十人全部丧生，包括二十多名空军预警机技术研发领域重要的「技术骨干」，其中有将军级的高级工程师数名，损失惨重，期间飞机曾几次穿越结冰区域，造成飞机严重结冰而失事。（巡航）•2001年1月4日，河南某机场两架运－8飞机，在着陆过程中因尾翼结冰相继坠毁，两机坠毁高度400米，造成12名机组成员和6名地面人员死亡，2人受伤。（着陆）•所以，飞机带冰霜起飞，飞机空中结冰，进近着陆过程中结冰都将严重威胁飞行安全积冰对飞机性能的影响•（一）升力面积冰•当机翼和尾翼积冰时，能使飞机的空气动力特性和飞行特性显著变坏，由于积冰，流线形部位的形状发生变化，上表面出现涡流区，气流分离点前移，使升力减小，阻力加大，失速速度增加，（根据有关方面的飞行试验，机翼、尾翼积冰时，其阻力增加占飞机因积冰引起总阻力增加的70％～80％，若在大迎角下飞行时，影响更突出，如果积冰层较厚，还会使飞机的重心位置改变，从而影响飞机的安定性。）•（二）发动机进气道和动力装置积冰•在飞机其他部位没有结冰时，喷气式发动机进气道有时会有积冰。（因为机翼和尾翼前部的动力增温，比喷气式发动机进气口处要大得多，飞行实践证明，当外界气温等于小于+5°C时，喷气式发动机进气口部分可以发生结冰。）•进气道结冰将引起气压机叶片的振动，冰屑脱离，进入压气机，而造成压气机的机械损伤，从而使发动机的推力降低，严重时，造成发动机损坏或熄火。•（三）天线积冰•有可能造成无线电通信中断。有时会造成无线电导航设备失灵。•（四）空速管动、静压孔积冰•当空气压力感受器（空速管动、静压孔）积冰时，会使空速表、高度表、迎角指示器、升降速度表等一些重要驾驶仪表失效，使飞行员失去判断飞行状态的依据•（五）起落架装置结冰起落架装置上的结冰，会在收轮时损坏起落架装置或设备，积聚在起落架上的冰雪在起飞时脱落，会损坏飞机。•（六）飞机在地面积冰•飞机在地面停放和滑行时，也能积冰。地面积冰时，冰的聚积是不对称的，首先在迎风的一面开始冻结，使飞机表面上冰层的厚度不一样，对安全性和正常性有很不利的影响，根据有关飞行试验，在机翼上只有0.1英寸（2～3毫米）一层霜，会使失速速度增加约35%，起飞滑跑距离增长一倍。•当积冰的飞机起飞时，气流会从机翼上过早地和明显地分离。所以积冰的飞机离地升力系数比正常飞机小15％～20％，相当危险。•因此，民航总局规定，任何飞机都不能带冰、雪、霜起飞。但是，由于燃油温度低，在机翼下表面形成一层l／8寸厚的薄霜是可以起飞的。如果所有的通风口和静压口清洁，那么在机身上表面有一层薄薄的灰白色的霜是可以的。薄的灰白色霜是一种白色的晶状沉积物，通常在寒冷无云的夜晚会在物体表面上形成。它很薄以致于不妨碍观察其下面的表面特征，如漆线、标志或字母。积冰的种类•根据结构、强度、外观上的不同，一般分为霜、明冰、雾淞、毛冰四种•霜是由于水气凝结产生的白色小冰晶层，振动时容易从飞机表面脱落。它对机翼空气动力性能有显著影响，当出现在座舱风挡玻璃上时，会影响视野，使飞机操纵发生困难；•明冰通常是在温度0°C—10°C含有大的过冷水滴的云中或过冷却雨区中飞行时形成的，呈透明玻璃状，平滑而坚固，主要出现在机翼水平安定面的前缘，飞机机头整流罩和发动机的进气口；•雾凇通常是在低于-10°C的云中飞行时形成的一种白色大颗粒冰晶层，它表面粗糙不平，附在飞机表面不牢固，容易被气流吹走；•毛冰通常是在温度为-6°C—-10°C的大量过冷水滴、冰晶和雪花组成的混合云中飞行时产生的，其表面粗糙且不透明，色泽如白瓷，冻结得坚固而不透明，是最危险和最严重的一种积冰。如何预防飞机结冰•（一）预先准备•要充分了解自己所飞航线区域的天气情况（特别是冬季飞行），收集积冰预报资料，确定可能积冰条件，制定出预防措施和应急措施（如脱离结冰区的办法、返航、备降等）。•（二）直接准备•1．检查飞机时，其表面上的冰、雪、霜是否已经除尽。如果由于延误造成超出除冰液的作用时间，一定要重新进行除冰。•2．各操纵面的缝隙里不能带有冰、雪。检查操纵系统灵活无卡阻现象。•3．地面除冰后，要重新对飞机表面以及各关键部位：发动机进气道、EPR探头、动静压孔、起落架舱门，空调进气口和出气口，燃油通气口进行检查。•（三）滑行•如果出现结冰，则在发动机起动后，立即打开发动机防冰电门，不要依赖机身的可见结冰痕迹来确定是否使用发动机防冰，应使用温度和可见水汽标准（当地面OAT或空中TAT为10℃或以下时，有能见水汽存在，比如云，能见度小于1英里的雾，雨，雪，雨夹雪，冰晶等；机坪，滑行道或跑道上存在积水，冰或雪），因为较晚使用发动机防冰可能会吸入较多的冰并导致发动机损坏。•若滑行线路通过雪浆或积水区域，或冰点温度下有降水，要襟翼收上滑行。在得到进跑道起飞许可后再放至起飞襟翼。•尽量在中心线及无冰区滑行，保持好与前机的距离，防止前机尾气扬起的冰雪污染飞机，速度不要大于10海里／小时，以保证飞机随时可以停下来，尽量不要做180度转弯。有结冰条件存在时，起飞前应对操纵系统进行再次检查。•当需要发动机防冰并且外界大气温度在3℃以下，地面等待时间较长时，应使用下列程序：确认飞机后方无障碍物，飞机附近无污染物，如果发动机在起动前经检查冰已清除干净，将N1转速加到50%以上并保持1秒，每30分钟以内一次，如果发动机在起动前未经检查，将N1转速加到50%以上并保持1秒，每15分钟以内一次。•（四）起飞（跑道上积雪标准为：干雪4英寸，湿雪或雪水0．5英寸）当需要发动机防冰并且外界大气温度在3℃以下，起飞前必须进行静态发动机试车，在起飞滑跑前，将N1加到50%以上，并确认发动机工作稳定，再执行起飞。•用全推力起飞，提高离地速度，结冰跑道上起飞的决断速度设置可以适当减小，起飞后，收轮的时机可比正常时晚些，让相对气流将轮子和起落架上的雪、雪水等吹走，以防止在轮仓里结冰或在收轮过程中打坏其他设备。•收襟翼过程中，若遇到飞机姿态发生急剧变化，则立即将襟翼手柄放回原位（五）空中飞行•1.空中飞行时，根据当时温度（建议在十10°C以下）和结冰的条件（云、降水等）及时使用发动机防冰，脱离结冰区后，让其工作3-5分钟以后再关，以防飞机带冰飞行。•2．万一不慎使发动机结了冰，应先打开一台发动机防冰，待工作稳定后，再打开另一台发动机防冰，切忌同时打开两台发动机防冰，以防止同时两台发动机被冰块打坏，如打开一台发动机防冰时，脱落的冰块已将发动机打坏，则另一台千万不能再打开防冰，应立即在就近机场着陆。•3．在使用防冰系统后，发动机功率仍在减小，飞行速度仍在降低，此时结冰情况可能比较严重，而且防冰系统不足以将冰除掉，应立即请求改变高度或改变航向，脱离结冰区。如仍无效，而不能保持最小机动速度时，应采取果断措施。返航或在就近机场着陆。•4.飞机在脱离结冰区选择高度层时，通常是向上脱离为好，如果向下脱离只有确切知道航线安全高度以上，有正温区或能够出云时，方能请示向下脱离。•5．在驾驶舱风挡边缘或括水器上有结冰时，可以打开机翼除冰系统，机翼除冰系统最好是断续使用，以免在机翼后缘形成冰障。使用该系统的主要方法是接通机翼防冰之前，先让冰形成，然后用其除冰。此程序可使机翼表面最光洁，重新结冰的可能性最小，推力和燃油的损耗最小。第二种方法是在结冰之前使用机翼防冰。将机翼防冰系统用作防冰器仅在遇到中度至重度结冰条件而进行延伸操作时才能使用(地面禁止使用机翼防冰）•6．下降过程中如使用防冰设备，可以稍稍增加发动机功率，以保证向防冰系统供气，必要时可放出减速板或其他减速装置，以增大发动机功率。•7.当温度低于－40°CSAT时，爬升和巡航期间不要使用发动机防冰，下降之前及下降过程中在所有结冰条件下，包括温度低于－40℃SAT时都必须接通发动机防冰。•（六）进近落地•在结冰条件下，五边进近前使用5-10分钟机翼防冰•在结冰条件下完成进近或在雪或雪水覆盖跑道上着陆后为减小襟翼受损的可能，不要将襟翼收至20以下，直到维护人员检查襟翼区域无外来物。•如果在寒冷机场过夜，挡好轮挡后松开停留刹车以防止刹车片结冰冻死。所有水箱和储水器的水应放尽，所有厕所的污水全部放完，请地面机务人员将发动机进气道、皮托管等套好，关闭好排气活门。•总之，每个飞行人员都应重视冬季飞行的特点，及早对各种天气作出正确评估，与签派和空中管制部门做好沟通，同时合理并及时地使用机上的防冰设备，严格遵守法规和机组操作手册的规范，从而保证飞行顺利与安全。•谢谢！