A330飞机研讨课件：寒冷天气下的运行——防冰除冰

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1、寒冷天气下的运行 防冰除冰,按照国际上的有关规定，禁止有霜、雪或冰的飞机起飞。然而近些年来，几乎每年都会发生因飞机外部结冰导致飞机失事。尽管国际上采取了“清洁飞机”政策，实际上许多航空公司在起飞前也采取了除冰措施，但是由于各种各样的原因，比如：等待批准起飞时间过长、机翼结冰位置不易发现等等，对飞行安全构成威胁,事故一,1994年10月31日，美国鹰航空公司的一架 ATR-72 飞机在印第安纳州的罗斯劳恩高速向 下俯冲后坠毁，机上68人全部丧生。当时飞 机在芝加哥上空盘旋等待着陆许可，半个小 时后机翼形成结冰，导致飞机失控,事故二,2002年1月4日，英国伯明翰国际机场，一架 美国某航空公司的挑

2、战者604喷气式飞机执行 公务包机任务。12:07飞机被准许起飞，当时 地面风140度8海里。一开始的起飞看上去都 很常，飞机大概在146海里的速度抬轮。离地 后2秒，速度153，迎角8度，突然产生向左50 度坡度，机头也同时向左急偏10度，飞行员 在一秒钟之内向右压满了盘,并蹬满右舵,但是还是不能制止偏转，并且同时产生机头 逐渐上仰。离地后3.5秒，抖杆器工作。最 后飞机以111度的左坡度，13度的下俯角撞 向地面， 左大翼碰到跑道道肩，飞机旋转 了180度，机身破裂，主油箱漏油并产生了 猛烈的火灾，机上5名成员无一生还,事故调查结论是，飞机在起飞前机组没有意 识到飞机机翼上表面的粗糙的结霜

3、，这直接 导致了飞机的失速迎角减小，失速速度增 大，以至于飞机在一离陆的 时候就进入了失速状态,事故三,2004年11月28日，一架庞巴迪挑战者飞机在 美国科罗拉多州蒙特罗斯附近坠毁。美国的 调查结果指出，当时的大气条件很可能使机 翼上表面形成了积冰， 这是最可能的事故原 因,以上触目惊心的事故明确的表明,在寒冷的天气条件下，如果不对飞机表面的冰、雪、霜等污染物产生足够重视的话，事故的发生往往都是非常的突然的，不可预见的，以及无法挽救的。A330机队也会在寒冷天气下运行很多机场，例如欧洲地区的阿姆斯特丹、巴黎及ETOPS备降机场，国内北方地区的北京、哈尔滨、长春、乌鲁木齐等机场,针对这一情况将

4、阐述以下几点,一：结冰的形成和种类 二：结冰对飞机系统及性能的影响 三：除/防冰 四：结冰条件下的飞行操作,一：结冰的形成和种类,结冰的形成: 飞机积冰是指飞机机体表面某些部位聚积冰层的现象。它主要是由云中或降水中的过冷水滴碰到飞机机体后冻结形成的。飞机在云中飞行时间过长易导致积冰，在寒冷季节，地面露天停放的飞机也会形成积冰,冰的种类： 根据结构、强度、外观上的不同，飞机积冰 一般分为霜、明冰、雾凇、毛冰四种。 霜：这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。霜对机翼 空气动力性能有显著影响，当出现在座舱风 挡玻璃上时，影响视野，使飞机操纵发生困 难,明冰：通常是在温度0-

5、10、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：飞机在温度通常低于-10的云中飞行 时形成的一种白色大颗粒冰晶层表面粗糙不 平，附在飞机表面不牢固，容易被气流吹走,毛冰：这种冰通常是飞机在温度为-6- 10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，其表面粗糙而不透明 ，色泽如白瓷，冻结坚固，是最危险和最 严重的一种积冰,二：结冰对飞机系统及性能的影响,1）结冰对飞机系统的影响： （1） 发动机进气口结冰时，发动机进气受影响，会减少可用的动力； （2） 如果操纵面的主要

6、区域没有很好地清除冰、霜、雪的话，操纵面会冻结在原有位置或运动受阻,3） 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会脱落，从而损坏飞机； （4） 如果飞机外部传感器探孔或探头，或者传感器附近区域有污染的话，飞行仪表、发动机仪表或其他仪表，以及自动系统会收到错误的信息,2）结冰对性能的影响： 当机翼和尾翼积冰时，积冰使翼状变形，破 坏空气绕过翼面的平滑流动，使升力明显地 减少、失速加快、失速速度增大、临界迎角 减小；飞机的重量增加，阻力增加，耗油率 增加；升力中心位移，操纵品质变差。当机 翼前缘有1.3厘米的积冰时，飞机升力减小 50%，阻力增加50%。由

7、此可见，积冰对飞行 安全有严重影响,三：除/防冰,正确的防冰使用是保证低温安全运行的重要 措施； 在结冰天气条件下，飞机在起飞前应 使用除冰液完成正确的除冰程序；完成除冰 程序后，应在飞机的外表面使用可提供一定 有效时间的防冰液。但 飞行机组应知道由于大 气湿度、附着物的水汽 含量、风及飞机表面,温度的影响，该有效时间是一个大约的估计 值；除/防冰后的目视检查应包括： （1） 机翼前/后缘，上下表面； （2） 操纵面； （3） 发动机进气道； （4） 天线； （5） 机身,6） 迎角探测器、空速管和静压孔； （7） 燃油油箱通气口； （8） 空调系统和辅助动力装置进气口 （9） 起落架。 完成

8、除冰检查后应在有效的持续时间内尽 快起飞，特别是在连续降雨或高湿度天气 环境；起飞前5分钟,飞行组应从驾驶舱或 客舱目视（夜间时接通机翼照明）检查机,翼表面是否积有霜、雪或冰。驾驶舱风挡 结构的结冰可作为机翼、机身积雪、结冰 的目视参考； 在结冰天气条件下,刹车效 应会明显变差，减速板和反推的使用尤为重要。但在干雪道面上，使用反推时,可能会形成雪雾而使能见度降低,四.结冰条件下的飞行操作,1 .飞行机组准备工作,飞行直接准备：飞行机组在接收飞机时， 应做如下工作： A. 了解天气情况的各种信息，重点天气现 象和未来发展变化趋势； B. 仔细研究天气结冰条件，考虑跑道结冰 污染情况，机场跑道长度

9、、滑行时间、起 飞重量等各项因素，进行起飞性能数据确 定,a. 飞行计划： 要考虑到进行地面除冰/防冰的处理时间 和可能造成的延误，增加额外燃油。 b. 起飞性能 要考虑到起飞跑道道面是否存在污染情况 （积水、结冰等）和这种情况下起飞数据 的修正,要考虑到跑道长度、起飞距离的变化、要 求的跑道长度重量限制，起飞爬升越障重 量限制引起的起飞全重减载； 要考虑跑道 道面刹车效应以及中断起飞操作和侧风限 制数据； 要考虑到使用发动机和机翼防冰 对起飞性能带来的影响，以及需要时进行 的减载或重量限制,C. 要考虑到起飞后返航的着陆数据确定 a. 除非有特别紧急非要着陆的情况，当跑道上刹车效应很差的情况

10、着陆是不允许的； b.考虑到着陆滑跑距离的着陆性能计算,c. 听取地面机务工程维护人员关于地面除 冰/防冰工作和放行检查的报告（如做 了地面除冰/防冰工作），了解有关信 息，查阅和确定除冰/防冰保持时间； d. 进行飞行前外部检查，存在结冰条件 时，作出进行地面 除冰/防冰工作的决定（如机务维护人员未做此 项作,e. 进行地面除冰/防冰工作,2. 滑行,寒冷天气操作时，滑行期间前轮转弯需向两 个方向转动，这将使转弯作动筒中的液压油 循环加热，从而减小因低温造成转弯迟缓的 现象。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。在延长的地面 操作期间，应定期运转发动机将冰的积累减 到最小

11、。运转发动机应按使用手册的规定进 行,发动机排气可能会使停机坪和跑道起飞区域结冰，或吹起积雪或雪浆并在发动机表面结冰。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。如需要放襟翼或因大雪而延长滑行时间应在起飞前除冰。滑行时保持好与前机的距离，滑行速度不大于10KT,3. 起飞操作,A. 起飞前考虑的因素 a. 观察侧风情况，考虑在跑道存在冰雪情况下的起飞侧风限制数据和刹车效应进行起飞决断； b. 当存在结冰条件并且跑道是湿滑的情况时，应采取静止起飞，并预先加大发动机推力观察发动机的工作状态，特别要检查N1以确保达到所需要的推力,B. 刹车效应报告与起飞决断 1）报告刹车效应差

12、 （a） 当1小时内获得的正式的天气报告或ATIS报告作为起飞的跑道的刹车效应很差时，不允许起飞； （b） 当存在下列情况时，可以选择起飞： 当天气报告或ATIS作为起飞跑道的刹车效应很差的报告超过1小时,当天气报告预计很差而且机长观察当时的 跑道情况比预计的要好时。 注意：在上述情况起飞时，要特别注意保持起飞方向的操作是最为关键的。 2）报告刹车效应低于好：当报告预计刹车 效应低于正常水平时，起飞时必须考虑如 下因素,a） 起飞前不要将停留刹车刹住，要踩住刹车增加推力，观察发动机工作状态； （b） 起飞前一定注意保持发动机推力的一致和对称，防止不对称推力造成方向偏转，给保持起飞方向造成困难；

13、 （c） 在湿滑的跑道上起飞时，操作驾驶员应始终保持起飞方向，保持前轮转弯操作在中立，辅助操作驾驶员应监控滑跑方向直到滑跑速度达到40海里/小时,3） 冻雨和毛毛雨等天气现象：在小冻雨和小毛毛雨天气条件下起飞是允许的，但在中到严重的冻雨和毛毛雨是不允许起飞的。 4）中断起飞 （a） 不要单纯因速度和发动机仪表指示中断起飞，因速度和发动机仪表在结冰情况下，可能会堵塞造成仪表指示失效或误差,b） 中断起飞时跑道很滑，应使用最大反 推和最大刹车，同时检查并拉出减速板，50 海里前主要用方向舵控制方向。如果在侧风 情况下发生打滑，应减小反推到慢车反推。 尽可能使用方向舵控制方向，必要时还可以 同时使用

14、前轮转弯，方向舵以及差动刹车控 制方向，如果飞机减速过程中方向打滑、飞 机偏侧，应考虑减小刹车力,4. 起飞后爬升、巡航和下降,在严重结冰情况下，要考虑如下因素： （1） 飞机在低高度上，如果怀疑有结冰现象并且上升爬升航径没有障碍物影响的话，可以使飞机尽快增速，以提高全温温度； （2） 存在发动机严重抖动情况时，要考虑到发动机叶片结冰的可能，应延迟将N1减小到70%N1以下，如果要除掉叶片上的冰块，对双发飞机而言要进行下列程序，一,次完成一台发动机：减推力到慢车位大约5秒 钟，然后将推力加到大于90%N1，这样有助 于将冰摔落。 （3） 注意：除严重结冰条件外，一般将推力拉回到慢车时，冰便会脱

15、落，这时可将推力加回到所需位置，而不必过多地加推力。 （4） 爬升和巡航及下降时，要根据情况使用发动机防冰和大翼防冰，在外界大气-40以,下不需使用发动机防冰。结冰条件下的下降 时，对发动机结冰应注意以下事项： 使用防冰和增大的推力将增加下降距离。 因此要求以恰当的下降计划在适当的高度、 速度和形态到达起始进近点； b. 发动机结冰通常出乎人们的意料，在风挡 或飞机其它部位尚未有结冰迹象时，发动机 也可能出现结冰。一旦结冰形成，结冰将以 惊人的速度积累起来,c. 尽管一块云这次不会引起结冰，但与这块云相似的另一块就可能导致结冰； d. 只要结冰条件存在或预测有结冰时就必须打开发动机防冰系统；

16、e. 没有按所推荐的防冰程序做，会导致发动机喘振、超温和损伤。 （5） 在极寒冷的地区飞行时，如紧急下降或下降时，要考虑到气压高度表指示误差的修正，在进近着陆时，也要考虑到气压高度表,指示误差修正；如果温度低于ISA-10，由ATC 提供的目标高度必须通过增加以下提供的值 进行修正,这些修正大致相当于4ISA 高度 (英尺)/1000,6）要考虑外界大气对燃油冰点温度的影响 。 在一些特别的航路，燃油冰点的限制会关 系到签派放行和飞行计划的制作，不管使用 哪一种航空燃油，在预期有低温出现的航路 将不允许使用。在长航程飞行时，同样在空 中如果飞机遇到非常低的温度时，机组需要 完成特别的程序,航空

17、煤油分为：JET A, JET A1, TS-1，JET B等 JET A ASTM D1655-98b (JETA) JET A1 JFSCL (JET A1) TS-1 GOST 10227-86 (TS-1) JET B CAN/CGSB-3.22.97 (Wide cut type,国际航空运输协会出版的航空燃油规范准 则中有详细的介绍： JET A1被广泛的使用在民用航空领域，（除美国、俄罗斯以外） 它的燃油冰点为-47， 并且其中已经被强制 要求加入防静电添加 剂,JET A 与JET A1燃油相似，但是它有更加 高的燃油冰点，为-40，并且是一种有选择 性的加入防静电添加剂，主要

18、在美国使用。 JP8 与JET A1燃油相似，它包含了一些根据 军方要求加入的添加剂,TS1 是在俄罗斯使用的燃油，它的成分 与JET A1燃油相似，在东欧的一些地方还有 质量一般的航空煤油比如：RT (俄罗斯) and TH (罗马尼亚)，这三种燃油都经过验证可以 在空客飞机上使用。 JET B 没有被广泛的使用，它只在加拿大和阿拉斯加地区使用,在飞行手册中根据飞机序列号不同给出了燃 油低温的相应程序。 -注意：在空中如果出现燃油低温，机组意 识到需要考虑下降到较低的高度或 者增大马赫数以增大TAT,5.1 等待和进近,1） 在结冰条件下等待时，无论何时都 要尽可能保持襟翼在收上位，因大翼防

19、冰 仅在襟翼、缝翼收上位时才有效； （2） 按需要使用防冰系统； （3） 进近时，可能要考虑结冰情况，适 当增加进近速度,A330 FCOM中介绍： 1. 在结冰条件下放出缝翼时应避免长时间飞行。 2. 若有证据表明明显积冰并考虑到非加温结构上的积冰，进近速度不得低于 在光洁形态下，VLS+15 海里 在形态1，2，3，全形态时，不得低于VLS+10 海里，且着陆距离乘以1.2,3. 若有证据表明机体除冰部份（机翼防冰不工作）有明显积冰，进近速度不得低于 在光洁形态下，VLS+15 海里 在形态1，2，3，全形态时，不得低于VLS+10 海里，着陆距离的确定参考QRH 第2 部分或FCOM3.

20、02.80,5.2 着陆,1） 着陆时，要考虑到侧风限制和刹车效应对在湿滑跑道上的影响，当预报刹车效应差时，除非有必须着陆的紧急情况，在湿滑和积雪跑道上着陆是不适当的； （2） 要注意上述因素影响滑跑距离，必要时在下降进近准备时，要查有关检查单和性能图表进行计算,3） 如果在极寒冷的天气条件下着陆，要考虑使用气压高度修正表对决断高度或最低下降高度和进近各点高度（起始进近、过远台）进行高度表修正； （4） 在强侧风和吹雪的情况下着陆，可能造成视觉模糊，在飞机平飘过程中看不清地面，在这些情况下，可要求打开跑道灯光作为着陆参考,总之，我们每个飞行人员都应重视 寒冷天气下飞行的特点，对各种天气做出正 确评估，与签派和空中管制部门做好沟通， 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,谢谢大家