運輸類飛機低溫冰雪條件下運行要求研究

盧國棟

摘? 要：民用飛機運行規章符合性評審是飛機在獲取適航當局合格證時，必須完成的一項重要工作，是飛機交付航空公司投入運行的必要前提。低溫冰雪天氣是影響運輸類飛機安全運行的重要因素。本文對運輸類飛機低溫冰雪條件下運行規章要求進行了研究，對運輸類飛機低溫冰雪條件下運行的背景、目的、內容進行了論述，并分析了相關的技術要求，最后，為飛機制造商提出來相關的適用性建議。

關鍵詞：運輸類飛機? 低溫冰雪? 運行要求? 規章研究

中圖分類號：V244? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：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

低溫和冰雪天氣是影響航空安全的一個關鍵問題。事故數據表明，適航認證下不允許進入結冰條件的飛機如果進入結冰條件飛行，容易發生致命后果;然而，經過適航認證可以進入結冰條件的飛機在結冰條件下運行也發了一些嚴重問題。造成這些事故的原因通常是由于飛行員缺乏對飛機限制以及在低溫和結冰條件下性能的了解，錯誤理解飛機系統結冰的認證。航空器雖然在設計時考慮在飛行過程中遇到的一定程度結冰條件下的運行，但在地面起飛前都要求一些關鍵表明不能帶水、雪、霜（稱為“冰凍污染物”）起飛。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飛行品質。

1? 介紹

航空運行過程中一旦遇到強降雪，就會影響飛行可見度，從而導致飛機無法正常起降[1]。機場道面積冰、積雪嚴重影響冬季機場運行效率[2]。當機場道面存在積冰積雪情況時，為保證航空器的正常起降，需進行除冰雪作業且可使用時間不斷縮短[3]。早期飛機結冰導致的航空事故頻發，除防冰在飛機安全運營方面非常重要[4]。大型客機采用了更先進技術，飛機系統更為復雜[5]。民機制造商研制的航空器需符合適航規章與環境保護的要求，保證所研制的民用航空器的適航性和運行的安全性[6]。航空器和航空器部件的正常工作設計狀態只限于在特定溫度范圍內。如果該溫度范圍信息不容易獲取，運營人必須咨詢廠家以便在極端寒冷天氣運行中做好預防。為了應對低溫天氣，航空器需要做相應的準備，主要包括以下幾個方面。（1）在極端低溫情況下，如果可能，所有的滑油管路，滑油壓力管，以及油箱都應當經過合適的絕熱檢查以防止可能的滑油凍結。絕熱材料需使用防火材料，并且由有經驗的機械放行人員安裝。（2）一些制造商推薦隔板、冬季蓋板和滑油冷卻器蓋板，除非航空器制造商提供了使用批準，否則需要航空器監管方的批準才能使用。（3）在低溫天氣下使用的潤滑油和油膏是非常重要的，只能使用廠家指定的潤滑油和油膏。（4）當準備在低溫天氣下運行時，飛行前需要特別注意確保通氣系統沒有結冰。如果必須改變系統，需要經過航空器監管方的批準。（5）在低溫天氣條件下進行準備時，一個重要階段是檢查所有的軟管夾具、軟管、液壓裝配和封嚴，在替換不可用的部件之后，確保所有的夾具和裝配都按照制造商低溫天氣規定的要求進行適當的調整。（6）許多航空器都裝備有座艙加熱器罩，其包在排氣系統的消音器或者其他部分外，必須對加熱系統進行徹的檢查，以減少一氧化碳進入駕駛艙或者客艙的可能，有許多事故調查表明一氧化碳可能是造成事故的原因。（7）由于熱脹冷縮，操縱索應當按照航空器制造商的規定進行適當的調整。（8）對于滑油壓力控制的螺旋槳，滑油凝結可能導致螺旋槳控制困難，為螺旋槳和順槳系統安裝再循環滑油系統，將有助于飛機在極端低溫氣候下運行以訓練為目的進行螺旋槳順槳時需要注意，確保在系統里的滑油（因低溫）凝固之前螺旋槳沒有順槳。（9）如果飛機需要停在外場，液體電池需要被完全充電或者從飛機上移除以避免由于低溫導致電力喪失和確保電池不凍結。此外，雖然安裝由制造商推薦的干電池出現由凍結導致電力喪失的概率比較小，但仍需謹慎監控電池。（10）在融雪條件下，滑行和起飛過程中泥漿和融雪將會甩入輪艙中。如果在隨后的飛行中泥漿和融雪發生結冰，將會導致起落架操作出現問題。在起飛后循環收放起落架可以作為一個預防的程序。盡管如此，對于可收放起落架來說，最安全的措施是避開這些污染表面。

飛機在結冰條件下飛行時，飛行員必須通過查閱AFM或具體的飛行員操作手冊，確定所駕駛的飛機在結冰條件下飛行是否經過適航認證。確定可以在結冰條件下飛行的飛機，應安裝了防除冰設備并且工作正常。飛行員要理解并遵照執行結冰條件下飛機廠商提供的限制和程序。如果飛機不允許在結冰條件下飛行，每一次飛行都應制訂詳細的計劃，以避免結冰條件。飛行計劃應避開溫度接近或低于冰點的云或降水。在飛行中，飛行員應當監控可用信息，同時注意有些情況下可能需要改變飛行計劃以避免結冰條件。如果無意中進入結冰區，飛行員應采取適當的動作馬上脫離結冰區，必要時與空中交通管制員（ATC）聯系，并宣布緊急情況。

2? 規章要求

涉及航空器在低溫冰雪天氣運行的規章條款要求主要有4條，具體如表1所示。

3? 技術要求

飛機在低溫冰雪條件下的運行要求主要包括地面檢查、防護要求，以及飛機飛行中的技術要求和操作要求。CCAR-91部和CCAR-121部適航規章中相關適航條款規定了飛機在結冰條件下運行的適航要求。CCAR-25部適航規章相關適航條款規定了運輸類飛機防除冰系統和結冰探測系統的設計要求。

“沒有經過結冰條件飛行適航認證”的飛機應盡量避免在結冰條件下飛行，當飛機進入結冰環境后，應當按照飛機制造商提供的操作程序，盡快駕駛飛機逃離結冰區域。“經過結冰條件飛行適航認證”的飛機通過廣泛的程序以確保飛機可以在CCAR-25部附錄C中指定的結冰包線包含的結冰條件下安全飛行。這一過程通常包括大量的分析、風洞測試、干空氣測試、模擬結冰環境測試和自然結冰條件下飛行測試。其目的不僅僅是驗證飛機的防冰功能，而且要驗證飛機在結冰包線內的所有環境下都有令人滿意的性能和操縱品質。

結冰條件下飛機飛行的技術要求除了包括必需的防除冰系統技術要求之外，還應該包括結冰探測系統技術要求、告警系統技術要求和飛行性能技術要求。

4? 結語

飛機在低溫冰雪天氣下運行，需要考慮多方面的因素，涉及多個專業，各專業之間相互協調配合共同保證飛機的飛行安全。其中主要包括防除冰技術、結冰探測技術、通信技術、指示告警技術。除此之外，飛機在低溫冰雪天氣下的運行還和飛機整體的飛行性能密切相關。此外，還對航空公司機務維護部門在運行維護方面也提出了相應的要求。

參考文獻

[1] 趙振宇，王鵬飛，周靜.論如何做好低溫冰雪天氣的氣象預報服務工作[J].中外企業家，2019（17）：231.

[2] 張宇.機場道面除冰雪裝備群指派研究[D].哈爾濱：哈爾濱工 業大學，2020.

[3] 李斯.基于譜圖理論的機場道面除冰雪群作業研究[D].天津：中國民航大學，2019.

[4] 湯春培.飛機地面除冰國內外標準體系分析[J].科技創新導報，2019（26）：4-5.

[5] 張粉婷，趙新宇.淺析民用運輸機飛機適航審定研究現狀[J].科技視界，2021（3）：102-103.

[6] 符越，郝蓮，李琳.關于設計保證系統適航獨立核查的思考[J].民用飛機設計與研究，2020（4）：1-5.

[7] 中國民用航空局.一般運行和飛行規則：CCAR91-R2版[S].北京：中國民用航空局，2007：25.

[8] 中國民用航空局.一般運行和飛行規則：CCAR91-R2版[S].北京：中國民用航空局，2007：66.

[9] 中國民用航空局.大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則：CCAR121-R5版[S].北京：中國民用航空局，2017：121.

[10] 中國民用航空局.大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則：CCAR121-R5版[S].北京：中國民用航空局，2017：264-267.