《飞机结冰对于飞行安全的重大危害分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《飞机结冰对于飞行安全的重大危害分析（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、飞机结冰对于飞行安全的重大危害分析作者：罗茜王亚莉来源：科技视界 2012年第20期罗 茜 王亚莉（海口经济学院公共管理学院 海南 海口 571127）2004年11月21日，由包头飞往上海的东航MU5210航班起飞后不久就发生坠落，机上6 名机组人员、47名乘客和2名地面人员不幸遇难。后事故调查证实飞机在包头机场过夜时存在 结霜的天气条件，飞机起飞前没有进行除霜冰。飞机起飞过程中，由于机翼污染使机翼失速临 界迎角减小。当飞机刚刚离地后，在没有出现警告的情况下飞机失速，飞行员未能从失速状态 中改出，直至飞机坠毁。2006年6月3日，我国空军一架军用运输机执行任务中，在安徽某地 失事坠毁，机上4
2、0人全部遇难。造成这起事故的直接原因是由于多次穿越结冰区域，飞机空中 结冰，导致失控坠毁。由此可见飞机结冰对于飞行安全有致命威胁。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。1飞机结冰与结冰环境飞机结冰是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，特别是在 云中温度低于零摄氏度时，极易导致飞机结冰。飞机在气温摄氏oc至-1OC间之高空飞行，机 体上最容易结冰；尤其是积状云如积云、积雨云和层积云等存在过冷却水滴，
3、飞机飞过，空气 受扰动，过冷却水滴立刻结冰覆着于机体上，数秒钟内机体上就会有严重的结冰；空气中若湿 度大，含有过冷却水，容易构成升华作用，飞机穿越其间，空气略受扰动，迅速凝聚积冰。全 年中，飞机结冰主要出现在冬半年，且飞行高度在海拔3000米左右的结冰概率最大。飞机结冰从冰块结构、种类和形状可分为明冰、毛冰、雾凇和霜四种。明冰光滑且透明， 冻结十分坚固，表现为飞机表面的强结冰，是对飞行安全影响最大的冰种。它除了改变飞机的 气动特性外，结冰较厚时，还可使飞机重心发生改变，产生附加的俯仰力矩，破坏飞机的稳定 性和操纵性；破碎后的明冰还可能吸入发动机而损伤发动机。毛冰表面粗糙不平，冻结也比较 牢固，
4、容易在温度为-5-15C的云团中形成，对飞机气动特性的改变也很明显。当飞机由低于 0C的区域进入较暖的区域时，水汽会在机体表面凝华，从而形成雾凇或霜；雾凇和霜的表面粗 糙，不透明，结构松脆，较容易排除；雾凇和霜多出现在风挡等部位，严重时会影响飞行员的 视线，干扰飞机的正常起飞和着陆。不管出现任何结冰状态，本着民航运行安全的要求，飞机需 要净形状态运行。2 飞机结冰部位及危害飞机机体结冰主要在飞机的突出部位，如，机翼尾翼的前缘、发动机叶片、发动机进气口、 空速管、飞机天线、风挡等。飞机结冰会使飞机的空气动力性能变坏，减小升力，增加阻力， 减少推力。机翼、尾翼前沿结冰使翼型改变，降低升力，破坏操纵
5、性能；进气道前缘结冰则会 导致进气不畅，影响发动机推力，如果冰层碎裂，冰块吸入发动机还可能打坏发动机；空速管 冰影响飞机速度表的正确指示；风挡结冰，妨碍飞行员实行目视飞行；天线结冰，影响正常陆 空通讯或造成通讯导航信息的中断。总之，飞机各部位都不允许结冰。3飞机结冰对飞行性能影响飞机结冰使向飞机主要系统提供的数据不准确:飞机的速度、高度可能因此被扭曲，求助系 统陷入瘫痪。首先，飞机积冰后冰块污染机翼尾翼会破坏飞机的空气动力性能。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，机翼翼型破坏,摩擦阻力和 压差阻力都增大。根据有关方面的飞行试验，机翼、尾翼积冰时，其阻力增加
6、占飞机因积冰引 起总阻力增加约70%80%，若在大迎角下飞行时，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，若在机翼后缘积成冰脊还会使飞机发生滚转大速度下 失速，引起飞机事故。结冰可使得飞机的起飞过程变得艰难，可能导致飞机离地后坠毁、或者 用尽跑道都不能离地升空等现象。其次，飞机积冰后严重影响发动机正常工作，降低发动机工作效率，甚至使发动机产生故 障引起发动机停车。当飞机处于空气含水量较大的雾、云或降水中，如果外部温度低于0C, 则会在发动机进气口上出现积冰。这样就会使进气量减少，进气气流不顺畅，造成飞机推力损 失，甚至发动机停车。在飞机其他部位没有结冰时，喷气式
7、发动机进气道有时会有积冰。因为 发动机高速运转吸入空气，实现绝热空气膨胀做功降低温度，飞行实践证明，当外界气温等于 小于+5C时，喷气式发动机进气口部分可以发生结冰。最后，飞机积冰后影响仪表和通讯，妨碍飞行员目视飞行。飞机风挡上一旦结冰，会影响 到飞行员的视野，干扰飞行员的正常飞行，乃至飞机的正常起降。飞机的空速管、天线等仪表、 设备部件通常裸露在飞机的外表面，较容易结冰。空速管结冰后,会导致速度表显示错误,影响 飞行员对飞机状态的判断；天线积冰可能会使无线电通信失效，中断联络。强烈积冰能使天线 同机体相接，发生短路，会造成无线电导航设备失灵。4 飞机积冰现有的处置措施在寒冷环境中的飞机在起飞
8、前需接受除冰防冰处理，通常做法是使用机场除冰车对飞机机 身、特别是机翼喷射除冰液，化学除冰，使用防冻液喷洒到防冰表面进行防冰或除冰。但客机 除冰防冰方式有多种，除化学除冰外还有发动机热气除冰、电热除冰。气热防冰中喷气飞机的 热气源引自发动机压气机，活塞发动机则要用加热器加热空气，把热空气通过导道送到需防冰 的部位防止结冰。气热防冰用于机上防冰面积较大的部位，如机翼前缘、尾翼前缘、发动机进 气道前缘。电热防冰主要是利用电阻把电能转化为热能进行防冰。主要用于面积较小、又较为 突前的部位。如空速管和风挡玻璃的防冰。空速管内装有功率很大的电阻丝，在结冰时通电把 冰融化；风挡玻璃则通过玻璃上的金属涂层加
9、热。同时，德国科研人员2007年研制出一种鱼蛋 白涂料，涂在飞机机翼表面，可有效地防止飞机在高空飞行中结冰。飞机结冰在飞机飞行过程中全年都容易出现，特别是夏季，大气中含水量偏高。飞机结冰 严重威胁飞行安全，为了保障飞行安全，飞机在地面停靠时一定要做到严格防冰，净形状态起 飞，空中飞行时严格执行防冰除冰程序，确保运行全程的飞行安全。【参考文献】1周莉,徐浩军结冰对飞机动态响应特性的影响飞行力学，2011，4.2钟长生，杜亮，洪冠新飞机结冰引起的飞行动力学问题探讨J.飞行力学， 2004， 3.3邢霞，李晓勇，刘志彤飞机机翼结冰对气动特性及飞行性能的影响J.民用飞 机设计与研究，2007，4.4李林，王立新，彭小东结冰对民机飞行性能的影响研究J.飞行力学，2004,3.5蛋白质涂料能防结冰德飞机穿上鱼蛋白衣服J.新材料产业,2008,7.责任编辑：王静
飞机结冰对于飞行安全的重大危害分析
