重视结冰与防除 确保飞行安全

罗毅

摘 要：在国际国内航空史上，多次出现飞机结冰引发的飞行事故，因此飞机结冰被公认为是一种严重危及飞行安全的重要天气现象。结冰造成升力表面气流分离，使飞机气动面的升力系数呈几何级数下降，同时阻力大幅增加，失速攻角变小，加之对发动机的影响，对飞行安全危害极大。

关键词：结冰；防除；安全飞行

1 影响飞机结冰的主要因素

笔者在实际飞行中发现，少数机组对飞机结冰的条件并不清楚，过度依赖ECAM“ICE DETECT”信息，未出此信息则不开防冰系统；开防冰系统130秒，ECAM出现“ICE NOT DETECT”后，即关防冰系统。这样的操作必须坚决摒弃，我们应当清楚空客飞机上选装的结冰探测系统不能替代飞行员对结冰条件的判断，以及对飞行手册中防冰操作程序的应用，机组不应该等待结冰探测警告的出现，而应该在温度和可见湿气符合结冰条件时，就必须打开发动机防冰系统，不要等到看到结冰才打开防冰。

2 结冰对飞行性能的影响

2.1 对气动数据的影响

结冰时，冰层主要聚集在飞机的迎风面，如翼面和发动机的前缘部分。机翼和尾翼上结冰，会引起翼形的摩擦阻力和压差阻力增加，升力下降，升阻比降低；临界迎角减小失速速度增大，使飞机在低速飞行，特别是起飞或着陆时有失速的危险。

2.2 对发动机的影响

发动机进气道结冰直接导致气流通道变窄，进气面积减少推力降低；压气机转子叶片结冰改变叶形，使气流分离压气机失速、熄火；进气道内冰层脱落，随气流进入发动机内部会导致发动机振动，严重时使发动机轴承、压气机损坏停车。

2.3 对风档玻璃及空速管测温测压探头的影响

如飞机遭遇每分钟结冰2毫米以上的强结冰或极强结冰，除冰设备工作受影响，驾驶舱风档玻璃可能结冰降低透明度，使目测困然。

2.4 对起飞性能的影响

NASA数据表明：机翼上3毫米左右的一层霜会使飞机失速速度增加约35%，起飞滑跑距离增长一倍。在由结冰造成的飞行事故中，起飞阶段约占33%。

2.5 对爬升性能的影响

在爬升阶段，结冰使飞机的阻力增大，发动机结冰使剩余推力减少，爬升率、爬升角和爬升梯度下降，上升经过的水平距离增加。爬升阶段要穿越6000m以下的易结冰区，如果爬升距离较长，很容易因结冰引发飞行事故。

2.6 对续航性能的影响

结冰使飞机的阻力增加、升力减小，在相同的飞行条件下，要求加大发动机推力，这就增加了发动机的油耗率，使得飞机的航程减小。

2.7 对着陆性能的影响

结冰降低了飞机的升力系数，提高了飞机失速速度，因此也提高了进场速度与接地速度，使得着陆滑跑距离增长。由于着陆速度大，并且平尾也可能结冰，导致平尾配平比较困难，放下襟翼后，平尾处的下俯力矩更加严重，产生机头下俯。在飞机因结冰造成的事故中，着陆阶段占总数的33%。

3 机组防除冰注意事项

3.1 预先准备

要认真研究起降场和航线天气情况，实况和预报相结合，确定可能的结冰条件，制定出预防和应急措施，如脱离结冰区的方法、返航、可靠备降场等；考虑到地面除冰的处理时间和由此造成的延误，增加额外燃油量；重视洲际长航线飞行，特别是接近极地的航线，要注意收集积冰、过冷气团的预报资料，因为过冷气团的温度有时会低于摄氏零下70度，飞机穿过这样的气团时，可能会面临燃油结冰的问题。

3.2 直接准备

当地面OAT或空中TAT为或低于10°C，并且存在能见度低于1600m的可见水汽，或者滑行道或跑道上有积水、雪浆、冰或雪时，飞机就可能结冰。常见的易结冰的区域主要有以下几个部位，应该引起高度关注：冷燃油会使机翼表面温度降到0°或0°C以下，这易使潮气冻结形成冰，机翼上表面油箱所在区域，极易出现透明冰或霜；发动机风扇叶片在冻雾和高湿度环境下容易结冰；温暖的机舱可能使机身上半身的冰雪融化，融化后的水流到机翼和机身的下半部易使其结冰。机组要检查确保发动机、机翼、操纵面、所有进气口和静压孔无冰雪霜，燃油、滑油及液压油油箱、各管路无渗漏，允许机翼下表面有一层3毫米厚的由冷燃油引起的霜冻，但机翼上表面必须清洁。

3.3 开车滑行

滑行前首先检查刹车，如不正常立即停止滑行；滑行时使用少量的手輪和方向舵行程，均衡平稳地运用最小量的推力，控制好滑行速度。尤其是转弯滑行时，大速度或大侧风可能引起侧滑，速度不要大于10kt，使用差动刹车或差动推力效果更好；保持好与前机的滑行距离，以免吹雪或喷流使飞机的防冰液保护降级，或前机吹起的冰雪块吸入发动机；放出襟翼滑行易使从主起落架来的雪水在襟翼堆积，因此要收襟翼滑行，在起飞前检查时放出起飞襟翼；如滑行时间较长或发动机振动，增加转速N1 40%左右，持续大约10秒，间隔不超过60分钟，以最大程度地减少结冰。

3.4 起飞

起飞跑道道面系数不得低于0.3，禁止在滑水的污染跑道和结冰跑道上起飞；飞机除冰后禁止使用减推力起飞，起飞时应用全跑道、全推力、全停起飞，增加转速至最低EPR1.1以上，持续时间大约10秒，观察发动机的工作状态稳定，再加推力至TO/GA位，最大马力调定后再松刹车起飞；收轮时机应相对较晚，以使起落架上的雪水被吹散，防止在轮舱内结冰或收轮过程中打坏其它设备；收襟翼过程中，若遇到飞机姿态急剧变化，立即将襟翼放回原位，可能是襟翼的某一部分被冻结或卡阻。

3.5 巡航

当存在或预期有结冰条件时，所有阶段必须接通发动机防冰，但在爬升和巡航过程中温度低于-40°C SAT时除外，下降过程中温度低于-40°C SAT时仍须接通发动机防冰；应当先打开一台发动机防冰，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，以防同时两台发动机被冰块打坏，如打开一台发动机防冰，脱落的冰块已将发动机打坏，则另一台禁止打开防冰，立即在就近合适机场着陆；发动机振动可能高于3.3个单位，但除非常严重的结冰外，当推力减到慢车时，冰都会脱落。

3.6 进近着陆

在结冰条件下等待时，尽可能保持襟翼在收上位，因为大翼防冰仅在襟缝翼收上位时才有效。如管制员为调配间隔，要求机组调速到非光洁形态并在结冰区长时间飞行，机组可向管制员报告因飞机结冰而要求保持光洁形态；在非精密进近时，外界温度不得低于最小OAT，低于此温度，则气压高度误差不可接受，必须根据温度修正高度。

结冰引起大翼临界迎角减小，实际失速速度大于正常失速速度，失速情况会稍先于失速警告出现，因此进近速度需适当增大。如果有证据证明有大量积冰或考虑到未加热部分有冰形成，进近速度不得小于：光洁形态，VLS+15kt；在形态1，2，3，全形态时，VLS+5kt；如果有证据表明机翼防冰不工作，最小速度应为：光洁形态，VLS+15kt；在形态1，2，3，全形态时，VLS+10kt。

3.7 离机

如果飞机在寒冷机场过夜，应检查发动机进气道和皮托管，清洁后盖上盖子和管套；将所有阀门关闭，所有水和污水排尽，擦干放水口，防止冻坏放水口；驾驶舱座椅移至最前，以免机械冷浸，座椅操作困难，难以进入电子舱；挡好轮档，松开刹车，以防刹车片结冰冻死；完成规定的飞机停放程序。

保证结冰气象状况下的飞行安全，关键在于严格落实各项规章制度和安全措施。我们相信，只要全体机组认真学习，精心实施，知行合一，就一定能够战胜飞机结冰，确保结冰气象状况下的飞行安全。