飞机积冰

飞机积冰航空气象学飞行事例1994年10月31日，当地时间约下午4点，西蒙斯航空公司4184航班，从印地安纳波里斯到芝加哥，飞机在有利于积冰的气象条件下飞行了30分钟，突然翻滚并从大约10000英尺的高度坠下，猛冲入ROSELAWN附近的豆子地里，机上68人全部遇难。1986年12月15日，西安管理局An-24-3413号机执行兰州—西安—成都往返航班任务。9时03分从中川机场起飞，9时05分飞机高度2700M，入云，有轻度积冰，9时11分上升到3470M，速度300KM/H，9时15分速度减到195KM/H，9时29分机组要求返航。飞机保持2600米高度飞回中川机场，当时结冰相当严重。9时53分，飞机仍在云中飞行，据气象台报告，云高600M，10时05分飞机降落时，由于下滑高度不正常而复飞，飞机保持约10-20米的高度在跑道上平飞。飞出跑道后，发现前面有一排树，左座又拉了一杆，飞机便带着25-30度的右坡度撞断了15棵树和1根电线杆之后触地。机上旅客37人，死亡6人。飞行事例概述一、飞机积冰的形成和种类二、飞机积冰的强度三、各类云中的积冰情况四、飞机积冰对飞行的影响五、飞机积冰的预防及处置第一节飞机积冰的形成和种类一、飞机积冰的形成二、飞机积冰的种类飞机积冰：飞机表面的某些部位积有冰层的现象，称为飞机积冰。一、飞机积冰的形成1.飞机积冰的原理2.飞机积冰的过程3.形成积冰的基本条件1.飞机积冰的原理云中存在过冷水滴，过冷水滴是不稳定的，稍受震动，即冻结成冰。当飞机在含有过冷水滴的云中飞行时，如果机体表面温度低于0℃，过冷水滴就会在机体表面某些部位冻结，并聚积成冰层小水滴大水滴飞机积冰的原理2.飞机积冰的过程过冷水滴温度接近0℃：冻结～蒸发～再冻结过冷水滴较小，温度接近-20℃：直接冻结3.形成积冰的基本条件云中气温低于0℃，飞机表面的温度低于0℃，云中有大量的温度低于0℃的过冷水滴存在。二、飞机积冰的种类（一）明冰：表面光滑透明、坚固、危害大，多形成于0---10℃的冻雨或大水滴组成的云中；（二）雾凇：表面粗糙不平、由粒状冰晶组成，不透明。松脆易除、危害小，多形成于-20℃左右的小过冷水滴云中；（三）毛冰（瓷冰）：表面粗糙不平、像白瓷；牢固、危害大，多形成于-5—-20℃大小水滴并存的云中；（四）霜：睛空飞行时出现的积冰。它是水汽在寒冷的机体表面直接凝结而成。虽危害不大，但飞机不可带霜起飞。明冰飞机上的雾凇霜：未饱和空气与温度低于0℃的飞机接触时，如果机身温度低于露点，水汽在机体表面直接凝华而成注：霜是在晴空中飞行时出的一种积冰霜第二节飞机积冰的强度一、积冰强度的等级二、影响积冰强度的因子根据飞行状态的变化判断飞机积冰的强度积冰强度等级的区分二、影响飞机积冰强度的因子(一)云中过冷水含量和水滴的大小(二)飞机的飞行速度(三)飞机积冰部位的曲率半径（一）云中过冷水滴的含量和大小过冷水滴含量越多、积冰越强；云中温度越低，含水量越小，所以最强积冰的温度范围是：0—-10℃。过冷水滴越大越多，积冰越强。（二）飞行速度通常情况下，飞行速度越大，单位时间内碰到机体上的水滴越多，积冰也就越强。但是在实际飞行中有两种情况：1.低速飞机飞行（400千米/小时）时，飞行速度越大积冰越强。2.高速飞机飞行时相反，速度越大越不利于积冰。因为空气压缩及摩擦增热造成的动力增温，使机体表面的温度高于环境温度，甚至到0℃以上。这样不仅不利于积冰，还可以使原有的积冰融化。所以,关键是机体表面的温度能否达到0℃。高速飞行时的积冰特点•速度越大积冰越弱•容易出现“槽型积冰”高速飞行时的积冰特点曲率半径小，气流在机翼前很近的地方分离，多数与机翼相撞，有利于积冰。另外，粗糙的表面也容易积冰。（三）积冰部位的曲率半径第三节各类云中的积冰一、飞机积冰与云中温度、湿度的关系二、飞机积冰与云状的关系三、飞机积冰与降水的关系四、容易产生飞机积冰的时间和地区一、积冰与云中温度、湿度的关系1.飞机积冰通常形成于0℃～-20℃范围内；强积冰多发生在0℃～-15℃范围内；最强积冰在0℃～-10℃范围内。2.积冰一般发生在云中温度露点差＜7℃范围内，以0～5℃发生积冰最多；强积冰多发生在温度露点差为0～4℃范围内。飞机积冰与云中温度的关系飞机积冰与空速和温度的关系二、飞机积冰与云状的关系1.浓积云和积雨云通常是强积冰最强的积冰多见于浓积云的上半部和积雨云中上部，而且常常积明冰。飞机积冰与云状的关系2.层云、层积云或高积云中的积冰通常为弱积冰或中积冰，云中上部积冰比下部强。层积云中的积冰1982年11月11日我国西北地区出现一次层积云降雪天气.层积云云底高度为500米,温度为-5度,云顶高度为2300米,温度为-12度,云层厚度为1800米,云层均为积冰层.飞机降落穿过云层时,机翼前边已出现中度积冰。飞机积冰与云状的关系3.雨层云和高层云中的积冰通常为弱积冰，积冰强度随高度减弱。在锋线附近的雨层云中长时间飞行，也能产生强积冰4、卷云、卷层云和卷积云的积冰它们由冰晶组成，云中很少有过冷水滴，云中飞行偶有弱积冰。三、飞机积冰与降水的关系在冻雨和雨夹雪中飞行，容易形成强积冰四、容易产生积冰的时间和区域季节：主要出现在冬半年；高度：3000米—5000米最易积冰；温度：-4—-10℃范围内概率最大；区域：锋面附近或穿越锋区时积冰的概率较大。课堂测验一、有利于产生明冰的云中气温是（）A：0—-5℃B：0—-10℃C：0—--15℃D：0—-20℃二、下列飞机部位中哪个部位最容易产生积冰（）A风挡玻璃B空速管C起落架D机翼前沿三、夏季飞行时，有利于飞机积冰的高度范围是A2—3千米B3—4千米C4—5米D5—6千米第四节飞机积冰对飞行的影响一、飞机积冰对飞行的影响二、预防和处置积冰的方法一、积冰对飞行的影响1.破坏飞机的空气动力性能2.降低动力装置效率，甚至产生故障3.影响仪表和通讯，甚至使之失灵飞机积冰使飞机空气动力性能变坏、重量增加，危及飞行安全。飞机积冰对飞行的影响1.积冰使机翼表面变形，破坏了空气绕过翼面的平滑流动，使飞机升力减小、阻力增大；爬高速度减小、升限和最大高度降低；增加燃料消耗、机动性和着陆性能变坏；严重时会造成飞机上仰或下俯。（一）机翼和尾翼积冰2.机翼上较厚的积冰如部分脱落，部分残留时，会形成冰瘤。冰瘤使绕过机翼的气流性质发生变化，产生附加力，造成机翼和尾翼的外翼振动，使飞机操纵复杂化。严重时，会破坏飞机的结构。飞机积冰对飞行的影响3.尾翼积冰包括垂直尾翼积冰和水平尾翼积冰。活塞式飞机尾翼上积冰往往不均匀，垂直安定面两侧差别明显，导致飞机受力不均，向一侧偏转。而水平尾翼上的积冰，往往使飞机的俯仰静安定性变差，甚至变为静不安定。同时，还会造成升降舵效率和俯仰操纵效能降低。水平尾翼积冰对低速飞行特别是着陆的安全将构成严重的威胁。喷气式飞机大速度飞行时，机翼、尾翼一般常形成糟状冰。槽状冰使飞机的迎面阻力急剧增大，气性能显著变坏。飞机积冰对飞行的影响（二）螺旋桨积冰叶根多、叶尖少，积冰后使通过螺旋桨的气流紊乱，拉力减小；浆叶重量和空气动力的平衡遭到破坏，引起发动机抖动。脱落的冰块可打坏飞机。（三）空速管积冰空速表、气压高度表、升降速度表等示度不准甚至失效。（四）天线积冰天线积冰易折断天线；改变天线的电阻、电容，影响发射和接收，中断通信，还可导致无线电罗盘失效。飞机积冰对飞行的影响（五）炮管积冰多发生在炮口处，积冰较厚时，射击可能膛炸。（六）发动机积冰多发生在进气口边缘、压缩机整流罩、导流叶片部位，积冰使进气截面减小，发动机的进气量、推力都会减小；冰块破裂进入发动机，可打坏内部机件，甚至使发动机熄火。飞机积冰对飞行的影响发动机积冰积冰对飞行的影响在空气中湿度较大的区域如雾、云或降水中，如果外部温度低于+15℃，则会在发动机进气口或汽化器上出现积冰。这样就会使进气量减少，进气气流畸变，造成动力损失，严重时会导致发动机停车。飞行事故事例1991年12月27日，在斯德哥尔摩，一架麦道-81型飞机在刚刚起飞之后不久，两台发动机因吸入了从机翼上脱落下来的冰块而停车，飞机紧急迫降，在机场外着陆，机体断为三截，所幸没有人员死亡。二、预防和处置积冰的方法1.起飞前应详细了解气象情况，选择积冰最弱和通过积冰区最短时间的航线。（气象情况有：云高、云厚、云状、云量、气温0—-15℃的高度范围、降水情况等）;2.起飞前认真检查飞机的防冰装置，彻底清除飞机上的冰雪，保证飞机不带冰（雪）起飞;4.高速飞机（时速＞400千米）可采用加大飞行速度的方法消除积冰;3.进入积冰区前，启动防冰装置。中小型飞机一旦发现飞机积冰，可采用改变航线、改变高度的方法脱离积冰区;5.着陆前如发现积冰，迅速用除冰设备清除机翼、尾翼的积冰，注意放襟翼的角度，控制好飞机。预防和处置积冰的方法拉萨（贡嘎）机场扫雪拉萨贡嘎机场组织工作人员突击扫雪飞机除冰1982年1月13日美国佛罗里达航空公司的一架B737飞机，因大风雪天气被困于华盛顿国家机场，数次推迟起飞，最后一次在喷洒防冻液后，又在风雪中等待了49分钟，在没有检查机身外表的冰雪是否已彻底清除的情况下就仓促起飞，结果因机翼上严重积冰，达不到足够的上升速率而下掉，撞在桥上后坠入波托马克河中，74人遇难，地面上死亡4人。飞行事故举例飞机坠入华盛顿市区的波托马克河中小结1.飞机积冰的形成，积冰的种类及特点（4种）；2.飞机积冰的强度等级及影响积冰强度的因子（3点）；3.各类云中积冰的特点（5个）；4.飞机积冰对飞行的影响（6点），5.预防和处置积冰的方法（5点）。