张建军
摘 要:航空飞行器结冰问题对航空飞行的安全性与高效性的不良影响较多,引发的后果较为严重,对航空飞行器结冰问题进行全面预防以及有效除冰是至关重要的,以此防止结冰问题引发事故,保障航空飞行的安全。通过保障航空飞行器各装置优良状态、利用飞行器防冰系统、掌握航空天气变化、合理规划航空飞行线路、利用多种加热策略除冰等策略,来预防和解决结冰问题。本文对航空飞行器的结冰与防冰进行探究。
关键词:航空飞行器;结冰;防冰
航空飞行器在低温、潮湿的环境当中运行,容易出现结冰现象。航空飞行器结冰会为航空飞行带来多样化的不良影响,导致航空飞行装置的各项功能无法正常的运行,飞行员的操作视野会被遮挡,综合作用下使航空飞行的安全度降低,极有可能引发飞行安全事故,造成的后果不堪设想。因而,针对航空飞行器结冰问题,有必要采取有效的防冰措施进行预防和改善。
1 航空飞行器结冰的形成原理
如何有效的改善与解决飞行器结冰问题,需先对航空飞行器结冰形成的原理进行掌握,以此更有针对性的对结冰问题进行预防和处理。航空飞行器结冰的形成主要与飞行环境当中的“温度”与“湿度”两个要素有关,航空飞行器外表面与外界空气接触,当温度与湿度达到一定程度时就会产生结冰状态。首先,航空飞行器高空飞行期间,在低温、高湿度状态下易结冰,这种状态下液态的水因低温就会凝结成固态冰,高空大气中的液态水附着于飞行器表面,遇冷结冰。另外,在高空云层中存有大量的过冷水滴,其状态稳定性差,飞行器在云层中穿梭会产生振动,当飞行器表面的温度在零度以下,过冷水滴接触飞行器结构表面后就会凝结成冰。总结来说,飞行器的结冰与所穿越云团的温度、湿度、云团状态、降水、时令等状况息息相关。飞行器结冰状态根据程度可以分为弱积冰、中积冰、强积冰,强积冰通常发生于大气环境温度在-2℃--10℃范围内、飞行器穿梭过积雨云与浓积云等情况下,而当飞机穿梭于云层或层积云时,弱积冰与中积冰较为常发。
2 航空飞行器结冰形成的不良影响
2.1 对航空飞行操作功能实现的不良影响
航空飞行器的旋翼或尾桨结冰,会对航空飞行器操作功能运行产生严重的不良影响作用。旋翼与尾桨是航空飞行器飞行动力供应装置,当这两结构出现结冰现象时,会导致动力传输遇到较大的阻力,飞行操作的各项功能运行无法保持正常、良好的状态,飞行功能操作难度增加,起飞的顺畅性降低,在空中飞行期间有可能因操作无法实施而导致飞行器不受控而坠机。
2.2 对航空飞行器发动机的不良影响
航空飞行器发动机结构也是常易结冰的部位,航空飞行器飞行期间,发动机的进气口会持续吸收外界的气体。当外界高空环境的湿度较大、温度较低的情况下,发动机进气口吸入的空气含水量多,在低温状态下容易结冰。当发动机进气口结冰后,进气口的气体流通通道就会缩小,进气量不足会导致发动机运行产生的动力降低,严重的情况下会导致发动机停止运行。另外,发动机进气口有强大的吸力,若旋翼的薄冰因升力作用碎裂被发动机吸入,会导致发动机风扇、叶片等结构损坏。而当外界温度较弱时,发动机油箱温度会逐渐降低,容易出现燃油结冰,燃油中的水会转变成冰粒,对燃油传输产生阻碍作用。
2.3 对飞行器其他功能的不良影响
航空飞行器的仪表、通讯和视线功能是影响飞行质量与安全的重要内容,飞行器中的空速管、天线能够与外界环境进行接触,也是容易结冰的结构。当这些装置结冰后,飞行器空速监测仪表数据会出现较大误差,飞行员对飞行状态无法准确判断,天线结冰通讯信号无法传输,风挡结冰飞行员的视线受阻,飞行操作容易出现问题。
3 航空飞行器结冰问题的预防与除冰策略分析
3.1 严格保证航空飞行器各装置系统运行质量
在航空飞行器在起飞之前,需要严格做好各项装置系统的检查工作,对各个装置和系统状态进行明确,尤其是检查结构是否结冰,若存在结冰要进行彻底除冰。在除冰结束后需要对飞行器易结冰的装置进行重点检查,检查装置是否因结冰而出现异常状态,保证航空飞行器装置系统保持良好的状态,在飞行中能够稳定、高效的运行。另外,在装置系统检查期间,对防冰系统运行状态进行检查,按压红色警告灯和结冰红色警告灯,观察警告灯状态,判断防冰系统是否存在故障,若存在及时排查故障情况,保持系统正常运行,在飞行期间能够对结冰问题进行及时、准确的感应和处理。
3.2 全面掌握航空天气,合理规划航空飞行路线
在航空飞行之前要对航空飞行阶段的天气情况进行全面的掌握,并根据天气实际情况合理规划航空飞行路线,对结冰区进行有效避让,远离结冰区飞行是预防结冰的有效策略。在航空飞行期间利用防冰系统对飞行结冰情况进行检测,若是出现弱积冰现象,对飞行状态影响力较小,短途航空飞行可继续按设定好的航空飞行方案进行。若飞行时间较长或出现强结冰现象,需要迅速脱离结冰区,降低飞行高度,根据结冰实际情况合理控制飞行高度。大气环境中高度与温度是呈反比变化的,低空温度较高,可选择低空飞行使结冰融化。
3.3 航空飞行常用的除冰策略
航空飞行器除冰主要是通过多种加热方式来实现,包括电加温、热空气加温以及电和热空气混合加温等。首先,电加热方式通过埋设在易结冰装置出的电热丝产生热量使结冰融化。其次,热空气加温是利用发动机进气通道的加温装置散发热量实现结冰融化。最后,电和热空气混合加温主要应用于防尘装置中。
4 結语
航空飞行器结冰问题会对航空飞行操作功能运行、发动机运行以及仪表、通讯、视线等功能的运行产生严重的不良影响,致使航空飞行器在飞行期间无法保持良好的状态运行。各项功能因结冰出现问题后,极易引发安全事故,对航空飞行人员的安全造成严重的威胁,因而采用有效的防控与除冰措施,对航空飞行发展具有重要意义。
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