重視結冰與防除 確保飛行安全

羅毅

摘 要：在國際國內航空史上，多次出現飛機結冰引發的飛行事故，因此飛機結冰被公認為是一種嚴重危及飛行安全的重要天氣現象。結冰造成升力表面氣流分離，使飛機氣動面的升力系數呈幾何級數下降，同時阻力大幅增加，失速攻角變小，加之對發動機的影響，對飛行安全危害極大。

關鍵詞：結冰；防除；安全飛行

1 影響飛機結冰的主要因素

筆者在實際飛行中發現，少數機組對飛機結冰的條件并不清楚，過度依賴ECAM“ICE DETECT”信息，未出此信息則不開防冰系統；開防冰系統130秒，ECAM出現“ICE NOT DETECT”后，即關防冰系統。這樣的操作必須堅決摒棄，我們應當清楚空客飛機上選裝的結冰探測系統不能替代飛行員對結冰條件的判斷，以及對飛行手冊中防冰操作程序的應用，機組不應該等待結冰探測警告的出現，而應該在溫度和可見濕氣符合結冰條件時，就必須打開發動機防冰系統，不要等到看到結冰才打開防冰。

2 結冰對飛行性能的影響

2.1 對氣動數據的影響

結冰時，冰層主要聚集在飛機的迎風面，如翼面和發動機的前緣部分。機翼和尾翼上結冰，會引起翼形的摩擦阻力和壓差阻力增加，升力下降，升阻比降低；臨界迎角減小失速速度增大，使飛機在低速飛行，特別是起飛或著陸時有失速的危險。

2.2 對發動機的影響

發動機進氣道結冰直接導致氣流通道變窄，進氣面積減少推力降低；壓氣機轉子葉片結冰改變葉形，使氣流分離壓氣機失速、熄火；進氣道內冰層脫落，隨氣流進入發動機內部會導致發動機振動，嚴重時使發動機軸承、壓氣機損壞停車。

2.3 對風檔玻璃及空速管測溫測壓探頭的影響

如飛機遭遇每分鐘結冰2毫米以上的強結冰或極強結冰，除冰設備工作受影響，駕駛艙風檔玻璃可能結冰降低透明度，使目測困然。

2.4 對起飛性能的影響

NASA數據表明：機翼上3毫米左右的一層霜會使飛機失速速度增加約35%，起飛滑跑距離增長一倍。在由結冰造成的飛行事故中，起飛階段約占33%。

2.5 對爬升性能的影響

在爬升階段，結冰使飛機的阻力增大，發動機結冰使剩余推力減少，爬升率、爬升角和爬升梯度下降，上升經過的水平距離增加。爬升階段要穿越6000m以下的易結冰區，如果爬升距離較長，很容易因結冰引發飛行事故。

2.6 對續航性能的影響

結冰使飛機的阻力增加、升力減小，在相同的飛行條件下，要求加大發動機推力，這就增加了發動機的油耗率，使得飛機的航程減小。

2.7 對著陸性能的影響

結冰降低了飛機的升力系數，提高了飛機失速速度，因此也提高了進場速度與接地速度，使得著陸滑跑距離增長。由于著陸速度大，并且平尾也可能結冰，導致平尾配平比較困難，放下襟翼后，平尾處的下俯力矩更加嚴重，產生機頭下俯。在飛機因結冰造成的事故中，著陸階段占總數的33%。

3 機組防除冰注意事項

3.1 預先準備

要認真研究起降場和航線天氣情況，實況和預報相結合，確定可能的結冰條件，制定出預防和應急措施，如脫離結冰區的方法、返航、可靠備降場等；考慮到地面除冰的處理時間和由此造成的延誤，增加額外燃油量；重視洲際長航線飛行，特別是接近極地的航線，要注意收集積冰、過冷氣團的預報資料，因為過冷氣團的溫度有時會低于攝氏零下70度，飛機穿過這樣的氣團時，可能會面臨燃油結冰的問題。

3.2 直接準備

當地面OAT或空中TAT為或低于10°C，并且存在能見度低于1600m的可見水汽，或者滑行道或跑道上有積水、雪漿、冰或雪時，飛機就可能結冰。常見的易結冰的區域主要有以下幾個部位，應該引起高度關注：冷燃油會使機翼表面溫度降到0°或0°C以下，這易使潮氣凍結形成冰，機翼上表面油箱所在區域，極易出現透明冰或霜；發動機風扇葉片在凍霧和高濕度環境下容易結冰；溫暖的機艙可能使機身上半身的冰雪融化，融化后的水流到機翼和機身的下半部易使其結冰。機組要檢查確保發動機、機翼、操縱面、所有進氣口和靜壓孔無冰雪霜，燃油、滑油及液壓油油箱、各管路無滲漏，允許機翼下表面有一層3毫米厚的由冷燃油引起的霜凍，但機翼上表面必須清潔。

3.3 開車滑行

滑行前首先檢查剎車，如不正常立即停止滑行；滑行時使用少量的手輪和方向舵行程，均衡平穩地運用最小量的推力，控制好滑行速度。尤其是轉彎滑行時，大速度或大側風可能引起側滑，速度不要大于10kt，使用差動剎車或差動推力效果更好；保持好與前機的滑行距離，以免吹雪或噴流使飛機的防冰液保護降級，或前機吹起的冰雪塊吸入發動機；放出襟翼滑行易使從主起落架來的雪水在襟翼堆積，因此要收襟翼滑行，在起飛前檢查時放出起飛襟翼；如滑行時間較長或發動機振動，增加轉速N1 40%左右，持續大約10秒，間隔不超過60分鐘，以最大程度地減少結冰。

3.4 起飛

起飛跑道道面系數不得低于0.3，禁止在滑水的污染跑道和結冰跑道上起飛；飛機除冰后禁止使用減推力起飛，起飛時應用全跑道、全推力、全停起飛，增加轉速至最低EPR1.1以上，持續時間大約10秒，觀察發動機的工作狀態穩定，再加推力至TO/GA位，最大馬力調定后再松剎車起飛；收輪時機應相對較晚，以使起落架上的雪水被吹散，防止在輪艙內結冰或收輪過程中打壞其它設備；收襟翼過程中，若遇到飛機姿態急劇變化，立即將襟翼放回原位，可能是襟翼的某一部分被凍結或卡阻。

3.5 巡航

當存在或預期有結冰條件時，所有階段必須接通發動機防冰，但在爬升和巡航過程中溫度低于-40°C SAT時除外，下降過程中溫度低于-40°C SAT時仍須接通發動機防冰；應當先打開一臺發動機防冰，工作穩定后，再打開另一臺發動機防冰，切忌同時打開兩臺發動機防冰，以防同時兩臺發動機被冰塊打壞，如打開一臺發動機防冰，脫落的冰塊已將發動機打壞，則另一臺禁止打開防冰，立即在就近合適機場著陸；發動機振動可能高于3.3個單位，但除非常嚴重的結冰外，當推力減到慢車時，冰都會脫落。

3.6 進近著陸

在結冰條件下等待時，盡可能保持襟翼在收上位，因為大翼防冰僅在襟縫翼收上位時才有效。如管制員為調配間隔，要求機組調速到非光潔形態并在結冰區長時間飛行，機組可向管制員報告因飛機結冰而要求保持光潔形態；在非精密進近時，外界溫度不得低于最小OAT，低于此溫度，則氣壓高度誤差不可接受，必須根據溫度修正高度。

結冰引起大翼臨界迎角減小，實際失速速度大于正常失速速度，失速情況會稍先于失速警告出現，因此進近速度需適當增大。如果有證據證明有大量積冰或考慮到未加熱部分有冰形成，進近速度不得小于：光潔形態，VLS+15kt；在形態1，2，3，全形態時，VLS+5kt；如果有證據表明機翼防冰不工作，最小速度應為：光潔形態，VLS+15kt；在形態1，2，3，全形態時，VLS+10kt。

3.7 離機

如果飛機在寒冷機場過夜，應檢查發動機進氣道和皮托管，清潔后蓋上蓋子和管套；將所有閥門關閉，所有水和污水排盡，擦干放水口，防止凍壞放水口；駕駛艙座椅移至最前，以免機械冷浸，座椅操作困難，難以進入電子艙；擋好輪檔，松開剎車，以防剎車片結冰凍死；完成規定的飛機停放程序。

保證結冰氣象狀況下的飛行安全，關鍵在于嚴格落實各項規章制度和安全措施。我們相信，只要全體機組認真學習，精心實施，知行合一，就一定能夠戰勝飛機結冰，確保結冰氣象狀況下的飛行安全。