运输类飞机低温冰雪条件下运行要求研究

卢国栋

摘  要：民用飞机运行规章符合性评审是飞机在获取适航当局合格证时，必须完成的一项重要工作，是飞机交付航空公司投入运行的必要前提。低温冰雪天气是影响运输类飞机安全运行的重要因素。本文对运输类飞机低温冰雪条件下运行规章要求进行了研究，对运输类飞机低温冰雪条件下运行的背景、目的、内容进行了论述，并分析了相关的技术要求，最后，为飞机制造商提出来相关的适用性建议。

关键词：运输类飞机  低温冰雪  运行要求  规章研究

中图分类号：V244                           文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0001-04

Research on Operational Requirements of Transport Aircraft under Low Temperature Ice and Snow Conditions

LU Guodong

（COMAC Shanghai Aircraft Design & Research Institute， Shanghai， 201210  China）

Abstract： Civil aircraft operation regulations compliance review is an important task that an aircraft must complete when obtaining an airworthiness authority certificate， and it is a necessary prerequisite for the aircraft to be delivered to the airline to be put into operation. Low temperature and snow weather is an important factor affecting the safe operation of transport aircraft. This paper studies the operating regulations and requirements of transport aircraft under low temperature ice and snow conditions， discusses the background， purpose， and content of transport aircraft operating under low temperature ice and snow conditions， and analyzes related technical requirements. Finally， it provides suggestions for aircraft manufacturers.

Key Words： Transport aircraft; Low temperature ice and snow conditions; Operational requirements; Regulatory research

低温和冰雪天气是影响航空安全的一个关键问题。事故数据表明，适航认证下不允许进入结冰条件的飞机如果进入结冰条件飞行，容易发生致命后果;然而，经过适航认证可以进入结冰条件的飞机在结冰条件下运行也发了一些严重问题。造成这些事故的原因通常是由于飞行员缺乏对飞机限制以及在低温和结冰条件下性能的了解，错误理解飞机系统结冰的认证。航空器虽然在设计时考虑在飞行过程中遇到的一定程度结冰条件下的运行，但在地面起飞前都要求一些关键表明不能带水、雪、霜（称为“冰冻污染物”）起飞。此要求基于在特定的航空器表面即使存在很少的污染物，也可能降低航空器的性能和飞行品质。

1  介绍

航空运行过程中一旦遇到强降雪，就会影响飞行可见度，从而导致飞机无法正常起降[1]。机场道面积冰、积雪严重影响冬季机场运行效率[2]。当机场道面存在积冰积雪情况时，为保证航空器的正常起降，需进行除冰雪作业且可使用时间不断缩短[3]。早期飞机结冰导致的航空事故频发，除防冰在飞机安全运营方面非常重要[4]。大型客机采用了更先进技术，飞机系统更为复杂[5]。民机制造商研制的航空器需符合适航规章与环境保护的要求，保证所研制的民用航空器的适航性和运行的安全性[6]。航空器和航空器部件的正常工作设计状态只限于在特定温度范围内。如果该温度范围信息不容易获取，运营人必须咨询厂家以便在极端寒冷天气运行中做好预防。为了应对低温天气，航空器需要做相应的准备，主要包括以下几个方面。（1）在极端低温情况下，如果可能，所有的滑油管路，滑油压力管，以及油箱都应当经过合适的绝热检查以防止可能的滑油冻结。绝热材料需使用防火材料，并且由有经验的机械放行人员安装。（2）一些制造商推荐隔板、冬季盖板和滑油冷却器盖板，除非航空器制造商提供了使用批准，否则需要航空器监管方的批准才能使用。（3）在低温天气下使用的润滑油和油膏是非常重要的，只能使用厂家指定的润滑油和油膏。（4）当准备在低温天气下运行时，飞行前需要特别注意确保通气系统没有结冰。如果必须改变系统，需要经过航空器监管方的批准。（5）在低温天气条件下进行准备时，一个重要阶段是检查所有的软管夹具、软管、液压装配和封严，在替换不可用的部件之后，确保所有的夹具和装配都按照制造商低温天气规定的要求进行适当的调整。（6）许多航空器都装备有座舱加热器罩，其包在排气系统的消音器或者其他部分外，必须对加热系统进行彻的检查，以减少一氧化碳进入驾驶舱或者客舱的可能，有许多事故调查表明一氧化碳可能是造成事故的原因。（7）由于熱胀冷缩，操纵索应当按照航空器制造商的规定进行适当的调整。（8）对于滑油压力控制的螺旋桨，滑油凝结可能导致螺旋桨控制困难，为螺旋桨和顺桨系统安装再循环滑油系统，将有助于飞机在极端低温气候下运行以训练为目的进行螺旋桨顺桨时需要注意，确保在系统里的滑油（因低温）凝固之前螺旋桨没有顺桨。（9）如果飞机需要停在外场，液体电池需要被完全充电或者从飞机上移除以避免由于低温导致电力丧失和确保电池不冻结。此外，虽然安装由制造商推荐的干电池出现由冻结导致电力丧失的概率比较小，但仍需谨慎监控电池。（10）在融雪条件下，滑行和起飞过程中泥浆和融雪将会甩入轮舱中。如果在随后的飞行中泥浆和融雪发生结冰，将会导致起落架操作出现问题。在起飞后循环收放起落架可以作为一个预防的程序。尽管如此，对于可收放起落架来说，最安全的措施是避开这些污染表面。

飞机在结冰条件下飞行时，飞行员必须通过查阅AFM或具体的飞行员操作手册，确定所驾驶的飞机在结冰条件下飞行是否经过适航认证。确定可以在结冰条件下飞行的飞机，应安装了防除冰设备并且工作正常。飞行员要理解并遵照执行结冰条件下飞机厂商提供的限制和程序。如果飞机不允许在结冰条件下飞行，每一次飞行都应制订详细的计划，以避免结冰条件。飞行计划应避开温度接近或低于冰点的云或降水。在飞行中，飞行员应当监控可用信息，同时注意有些情况下可能需要改变飞行计划以避免结冰条件。如果无意中进入结冰区，飞行员应采取适当的动作马上脱离结冰区，必要时与空中交通管制员（ATC）联系，并宣布紧急情况。

2  规章要求

涉及航空器在低温冰雪天气运行的规章条款要求主要有4条，具体如表1所示。

3  技术要求

飞机在低温冰雪条件下的运行要求主要包括地面检查、防护要求，以及飞机飞行中的技术要求和操作要求。CCAR-91部和CCAR-121部适航规章中相关适航条款规定了飞机在结冰条件下运行的适航要求。CCAR-25部适航规章相关适航条款规定了运输类飞机防除冰系统和结冰探测系统的设计要求。

“没有经过结冰条件飞行适航认证”的飞机应尽量避免在结冰条件下飞行，当飞机进入结冰环境后，应当按照飞机制造商提供的操作程序，尽快驾驶飞机逃离结冰区域。“经过结冰条件飞行适航认证”的飞机通过广泛的程序以确保飞机可以在CCAR-25部附录C中指定的结冰包线包含的结冰条件下安全飞行。这一过程通常包括大量的分析、风洞测试、干空气测试、模拟结冰环境测试和自然结冰条件下飞行测试。其目的不仅仅是验证飞机的防冰功能，而且要验证飞机在结冰包线内的所有环境下都有令人满意的性能和操纵品质。

结冰条件下飞机飞行的技术要求除了包括必需的防除冰系统技术要求之外，还应该包括结冰探测系统技术要求、告警系统技术要求和飞行性能技术要求。

4  结语

飞机在低温冰雪天气下运行，需要考虑多方面的因素，涉及多个专业，各专业之间相互协调配合共同保证飞机的飞行安全。其中主要包括防除冰技术、结冰探测技术、通信技术、指示告警技术。除此之外，飞机在低温冰雪天气下的运行还和飞机整体的飞行性能密切相关。此外，还对航空公司机务维护部门在运行维护方面也提出了相应的要求。

参考文献

[1] 赵振宇，王鹏飞，周静.论如何做好低温冰雪天气的气象预报服务工作[J].中外企业家，2019（17）：231.

[2] 张宇.机场道面除冰雪装备群指派研究[D].哈尔滨：哈尔滨工 业大學，2020.

[3] 李斯.基于谱图理论的机场道面除冰雪群作业研究[D].天津：中国民航大学，2019.

[4] 汤春培.飞机地面除冰国内外标准体系分析[J].科技创新导报，2019（26）：4-5.

[5] 张粉婷，赵新宇.浅析民用运输机飞机适航审定研究现状[J].科技视界，2021（3）：102-103.

[6] 符越，郝莲，李琳.关于设计保证系统适航独立核查的思考[J].民用飞机设计与研究，2020（4）：1-5.

[7] 中国民用航空局.一般运行和飞行规则：CCAR91-R2版[S].北京：中国民用航空局，2007：25.

[8] 中国民用航空局.一般运行和飞行规则：CCAR91-R2版[S].北京：中国民用航空局，2007：66.

[9] 中国民用航空局.大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则：CCAR121-R5版[S].北京：中国民用航空局，2017：121.

[10] 中国民用航空局.大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则：CCAR121-R5版[S].北京：中国民用航空局，2017：264-267.