浅谈飞机冬季飞行的结冰问题

摘要：由于大多数训练飞机都是使用的活塞式发动机，飞行高度偏低，在冬季运行过程中，结冰的可能性大大增加。所以，了解产生积冰的气象条件、积冰对飞行的影响，以及在飞行中如何防止或减轻积冰，仍然是十分重要的。

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　　关键词：冬季 活塞式发动机 积冰

　　NTSB分析：1999-2001年，在所有天气原因引发的事故中，7.5%的事故原因是结冰。进气系统结冰是活塞飞机最主要的事故源，占飞机结冰事故的52%，其中有27%引发灾难性后果。对于从事训练飞行的我们来说，所使用的飞机都是活塞式发动机，为了保证飞行安全，因此掌握飞机结冰的相关知识具有重要的意义。

　　一、飞机积冰简介

　　1、积冰。积冰是最复杂的飞行气象之一，在云、雾、雨或湿雪中飞行时，飞机的迎风部位、动力装置和特种设备外露部分，由于水滴冻结或水气凝结而聚积的冰层，这一现象就是飞机积冰。当飞机在云中飞行，机体碰到过冷水滴时，如果机体表面的温度低于0℃时，过冷水滴就会在机体表面的某些部分冻结而聚集起来形成结冰。此外，飞机由寒冷的高层进入暖湿的低层，也会出现结冰，它是由于暖湿气层中的水气在较冷的机体上发生凝结而形成的，过冷水滴是非常不稳定的，当它受到冲击时，即会变成固体的冰，在低于0℃的云雨中飞行时均可产生飞机结冰。

　　2、飞机积冰的种类。根据飞机表面所结的冰的结构、形状以及对飞行影响程度不同，可以分为：明冰、毛冰、雾凇、霜。

　　3、积冰的危害。飞机任何部位积冰都会使飞机的空气动力性能变坏，使飞机升力减小，阻力增大，从而影响飞机的操纵性与稳定性。机翼前缘和尾翼前缘结冰可能造成阻力增加、升力下降、临界迎角减小和飞机操纵性降低等危害；发动机进气道结冰可能造成发动机进气效量下降，发动机功率降低,甚至导致停车，以及发动机结构损坏等危害；螺旋桨部位结冰可能造成螺旋桨不平衡、动力装置和飞机振动以致轴承损坏、发动机停车、二次损伤等危害；风档玻璃部位结冰可能防碍机组人员视线；仪表探头部位结冰将可能导致仪表系统失灵(温度、压力等)；飞机天线部位结冰可能导致天线折断，系统失效等危害。

　　二、积冰对飞行的影响

　　飞行中，比较容易出现积冰的部位有：机翼、尾翼、风挡、发动机、桨叶、空速管、天线等，无论什么部位积冰都会影响飞机的性能，其影响主要可分为以下三个方面。

　　1、破坏飞机的空气动力性能。飞机结冰，增加了飞机的重量，改变了飞机的重心和气动外形，从而破坏了原有的气动性能，影响飞机的稳定性。机翼和尾翼结冰，使升力系数下降，阻力增加，并可能引起飞机抖动，使飞机操纵困难。

　　2、降低动力装置效率，甚至产生故障。螺旋桨飞机的桨叶结冰，使飞机的拉力减小。同时，脱落的冰块还可能打坏发动机和机身。汽化器的功能是通过发动机装置上的风门，调节与空气混合的燃油，形成供燃烧的混合气体。然而从进气口流入的空气进入汽化器时，使文氏管内压力和温度降低，当燃油注入气流中时，燃油汽化，温度会进一步降低。

　　3、影响对外观察的视线。风挡玻璃积冰，能大大降低其透明度，使目视条件大大恶化，难以判断周围视野，给起飞、着陆造成困难，特别是在着陆时，由于判断着陆高度不准确，可能影响着陆安全，严重时会出现危险。

　　4、影响仪表和通讯，甚至使之失效。当空气压力感受器（空速管、动静压孔）积冰时，会影响空速表、高度表、升降速度表等的正常工作，若空速管、动静压孔堵塞，可以使这些仪表失效，使飞行员失去判断飞行状态的依据。天线结冰，影响无线电的接收和发射，甚至通讯中断，强烈积冰能使天线同机体相接，发生短路，无线电航行设备失灵。

　　三、结冰的预防和处置措施

　　飞机结冰对飞行有很大的影响，它不仅妨碍飞行任务的完成，有时甚至有可能危及飞行安全；同时，我们也还有一些老式飞机，防冰性能差，但我们也不能有结冰天气就不飞，因此，预防和正确处置结冰是极其重要的。

　　1、飞行前的准备工作。（1）飞行前认真的研究航线天气及可能结冰的情况，做好防结冰准备是安全飞行的重要措施。结冰主要发生在有过冷水滴的云中，飞行前应仔细了解飞行区域的云、降水和气温的分布，以及0℃等温线的高度。较强的结冰多发生在云中温度为-2℃到-10℃的区域内，因此要特别注意-2℃和-10℃等温线的高度。（2）结合飞机的性能、结构和计划的航线高度、飞行速度等因素，判断飞行区域结冰的可能性和结冰的强度。同时，确定避开结冰区或安全通过结冰区的最佳方案。（3）检查防冰装置，清楚飞机表面已有的结冰、雪和霜。同时检查飞行操纵有无卡阻的现象。

　　2、飞行中的措施。（1）空中飞行时，根据当时温度（建议在+10℃以下）和结冰的条件（云、降水等）及时使用发动机防冰，当在驾驶舱风挡边缘有结冰时，应打开机身防冰系统，当飞机脱离结冰区后，也不要立即将防冰系统关闭，让其工作5分钟以后再关，以防飞机带冰飞行。（2）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，脱离了结冰区，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。（3）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。（4）在改变飞机形态，即在襟翼过程中，飞机姿态发生急剧变化，如滚转、带大坡度等，应将襟翼手柄立即放回原位，可能是襟翼的某一部分被冻结或被冰块卡阻。

　　中国的民航事业不会停止发展的脚步，同时也给我们的飞行训练提出了巨大的考验，没有任何一个飞行员可以说自己能够安安全全的飞一辈子，所以我们不能心存侥幸，要大量的加强地面准备，大量的安全预想，这样我们才能提高我们的教学质量，保证飞行训练的安全。

本文摘自中国论文网，原文地址：http://www.xzbu.com/8/view-3535978.htm