第十七章 飞机的颠簸与积冰
飞机积冰
层积云（Sc）
高积云（Ac）
高积云和层积云中的积冰
这两种云多出现在逆温层下，云中含水量中等， 但水滴一般较小，积冰多为轻度到中度，且云 的上部比下部强。由于云的面积较大，长时间 在云中飞行，也会产生较强的积冰。
积冰强度的气象学定义
积冰强度的定义目前 还没有统一，但是大多数 气象学家同意云中过冷却 水滴含量、温度、云滴大 小是影响积冰强度的最重 要因子。
微量积冰
微量积冰指冰层的生成速度略大于其升华速度，这种 积冰没有明显危害，无需启动防冰除冰设备，也无需改变 飞行高度或航径，除非这种积冰达到1小时以上。
暖空气层机制
形成冻雨或冻毛毛 雨的影响因素有： 雪花的大小 在暖层中水滴的 蒸发过程的强弱
水滴的碰并过程 的强弱
总体上，经过暖层后，水滴趋向于变大，因为小水滴容易 蒸发消失，或者经过碰并变成大水滴。
碰并过程
碰并过程形成大过冷 水滴不需要暖层的存在， 在云中大小不同的水滴运 动的速度是不同的，互相 碰撞的结果是小水滴附着 在大水滴上形成更大水滴， 碰并的过程是很快的。 当云中水滴达到20微 米以上时这个过程开始， 最终可以形成200－500微 米的毛毛雨滴，和500微 米以上的雨滴
飞机积冰与云状的关系
飞机积冰与云状有密切的关系。根据云的类型， 厚度，温度及其相伴的降水现象分析得出： 积雨云和浓积云中积冰概率最大 层积云、高积云、层云其次
雨层云和高层云中积冰概率较小
卷状云中发生积冰的概率最小
积雨云（Cb）
浓积云（Tcu）
浓积云和积雨云中的积冰
浓积云和积雨云，由于云中含水量和水滴都较大， 积冰强度也较大，最强的积冰多见于将要发展成 为积雨云的高大浓积云的上半部和积雨云成熟阶 段的上升气流区。
飞机积冰
气温对飞机积冰的影响还体现在另一个方面：当飞机从温度低 于0 ℃的大气中进入温度高于0 ℃的大气中时，由于机体表面 保持较低温度，因此碰到温度高于0 ℃的水滴时也可能发生积 冰。
（一）飞机积冰与云中温度的关系
（二）飞机积冰与云中湿度的关系 温度露点差越小，相对湿度就越大， 越有利于积冰的形成。飞机积冰一 般发生在云中温度露点差<7OC的范 围内，以0～5OC发生积冰最多，强 积冰发生在温度露点差0～4OC范围 内。
中度积冰
中度积冰 只要持续 很短时间 就会对飞 行造成威 胁，因此 必须启用 防冰除冰 设备，并 且如果预 计持续的 时间略长， 则要求改 变高度或 航径。
严重积冰
在严重积 冰的环境 下，防冰 除冰设备 已经无法 将冰层除 去或防止 积冰增加， 需要立即 改变高度 或航径。
（二）影响积冰强度的因子
飞机积冰与空速和温度的关系
二、各类云中的积冰
飞机积冰与云状有密切的关系。根据云的类型， 厚度，温度及其相伴的降水现象分析得出：
积雨云和浓积云中积冰概率最大 层积云、高积云、层云其次
雨层云和高层云中积冰概率较小
卷状云中发生积冰的概率最小
二、各类云中的积冰
1.积云和积雨云
TCu和Cb，由于云中含水量和水滴都较大，积冰强度 也较大，通常是强积冰。 最强的积冰多见于将要发展成Cb的高大TCu的上半部 和Cb成熟阶段的上升气流区，而且常常积明冰。
（一）积冰强度的划分
飞机积冰强度等级划分
弱积冰 中积冰 强积冰 极 强
积冰等级 单位时间积冰 厚度（mm/min） 飞行过程所积 冰层厚度（cm）
＜0.6
0.6~1.0
1.1~2.0
＞2.0
浅析飞机积冰的原因及防冰策略
人们 所 认识 并 一直 在 采 取 对 策 。 为了保 证 安 过 程 中因结冰 导 致 的 失事 各 占１ ／ ３ 。 １ ９ ８ ９ 年
打 乱 正 点运 航 。 航班， Ａ ＴＲ ７ ２ 从 印度 安纳 波 里 斯 到芝加 哥 ， 突然翻滚并从大约１ ０ ， ０ ０ ０ 英 尺 猛冲 下去 ，
的运 营 来 说 ， 却 变 成 了一 个 无 形 的 杀 手。 冰 效 。 最 后在 飞 机 迫 降 接 地 前， ２ 号发 动 机 启 入 彻底 的 了解 现 代飞 机 防 冰 系统 的 工作 、 特 点是 非常 必要 而 关键 的 。
据 美 国航 空 局 综 合分 析， 飞机 结 冰导 致
’ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谚
给生活带来乐趣的 雪和冰 ， 对 于 飞 机 遇 雷 暴和 颠 簸 ， 飞 机 严 重 积冰 ， 四 发全 部 失 和 雪 极 大 的威 胁 着飞 机 的 安 全 运 行 ， 跑 道 动成 功， 险象还生。 道 面 上 结 冰 和 大 量 积 雪 就 是 其 中 之一 。 冰
一
个 重要 原 因 。 为避 免 类似 事 故 的 发 生 ， 深
ａ ｃ ｃ ｒ ｅｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ａ ｎｄ ｐ ｒ ｅ ｖｅ ｎ ｔ ｉ ｖｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｄ ｉ ｓ ｐｏ ｓ ａ ｌ ａ ｎｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎｇ ｉ ｃ ｅ， ｉ ｃ ｅ ． Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ａｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｉ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ．
航空地理期末复习资料
一、选择题1、国际航协将全球分为两大半球：东半球（TC2、TC3）、西半球(TCI)。
不同与地理上的分区。
2、磁场不在地球的南北极点，磁北极约在（北纬74.9度），磁南极约在（南纬67.1和东经142.7度），地球磁极不是固定的，地球磁场三要素：磁差、磁倾、地磁力3、关于大圆航线的叙述，大圆航线上个点的真航线角不相等，但航线距离最短。
等角航线上个点的真航线角相等，大圆和真航线角可以重合（当沿着经线和纬线飞行时）4、地球自转：除了极点角速度均为15度/h，线速度随着纬度增加而降低，南北极点角速度和线速度均为0。
自转造成昼夜更替、地方时差、地转偏向力，以及影响地球形状。
5、真形：森林、湖泊、岛屿、大小居民点、城市等。
在地图上缩小后仍能保持形状。
半真形：铁路、公路、河流以及其他较狭窄的线状地物。
6、根据经度求时区，经度/15度=商数.....余数。
余数小于7.5，所在时区=商数，余数小于7.5，所在时区=商数+1。
7、场面气压：场面着陆区（跑道入口端）最高点气压。
8、关于对流层的叙述：因很强的空气对流运动得名，对流层厚度随纬度增加变薄。
9、地区航线：指与香港、澳门、台湾地区的航线。
10、飞行区是由跑道、滑行道和停机坪构成。
11、星空联盟：那一个不是属于星空联盟（美国联合航空，德国汉莎，中国国际航空为正确选项）那个不是（法航）12、那一个是天合联盟成员（东航旗下的上海航空）13、关于国际民航组织叙述中，成立时间1947年，为政府间组织。
14、下面那个机场是美国的：JFK（纽约是美国的）（FIA LHR CPG 不是）15、属于第二区的机场: YVR(温哥华（加拿大）属于第一区) MEX（（墨西哥）第一区） FRA（法兰克福（法国）第二区） HND（东京羽田（日本）第三区）二、名词解释1、城市对式航线：是指从各城市之间的客流和货流的需求出发，建立城市与城市之间直接通航的航线结构。
2、城市串式航线:主要指飞机从始发地至目的地的途中经一次或多次停留，在中途机场进行客货补充，以弥补起止机场间的客货源不足，形成串珠状的航线网络。
浅析飞机积冰的原因及防冰策略
浅析飞机积冰的原因及防冰策略摘要：飞机积冰会严重影响飞机的性能并危及到飞行的安全，现代飞机都装有先进的防冰系统，该文主要对形成积冰的原因并主要探讨了从飞行中和起飞前地面除、防冰两个方面，说明了积冰对飞行的影响以及正确的防范措施说明积冰的处置和除、防冰的方法。
关键词：飞机积冰飞行安全防范措施Reason analysis of aircraft icing and ice prevention strategiesAbstract:Aircraft Icing will seriously affect the performance of aircraft and endanger the flight safety, the modern aircraft are equipped with anti icing system,this paper focuses on the reasons for the formation of icing and mainly discusses from two aspects of flight and flight before the ground except, anti icing, illustrates the effect of ice accretion on flight and preventive measures to correct description of the disposal and method of removing ice, ice.Key words:Aircraft icing Flight safety Preventive measures.给生活带来乐趣的雪和冰，对于飞机的运营来说，却变成了一个无形的杀手。
冰和雪极大的威胁着飞机的安全运行，跑道道面上结冰和大量积雪就是其中之一。
冰和雪会减少刹车效果、降低加速性能，给飞机起降性能造成很大影响，这一点早就被人们所认识并一直在采取对策。
航空气象 12.2航空天气预报
3.电报举例
FAPN26 KWBC 151200 AREA FCST FL250 TO FL450 VALID 160000 FOR AREA 37N135E 48N130W 28N158W 37N135E SYNOPSIS：COLD FRONT 45N179W 33N179W MOV E 20KT.COLD FRONT 43N152E 44N140W 35N131W 29N134W MOV NE 15KT INTSF SIGWX NIL TURB：MOD CAT FL260 TO FL340 36N140E 36N150E 34N141E 36N140E MOD CAT FL280 TO FL380 41N133W 45N125W 42N117W 40N120W 41N133W
（一）电报格式
电报类型 地名代码 （发报的日时分）
（1） （2）
（3）
有效时间 风向风速 能见度 天气现象
（4） （5） （6） （7）
云况 预报的气温和出现的时间 积冰
（8）
（9）
（10）
飞机颠簸 出现另一种天气的概率
（11）
（12）
天气变化起止时间 变化趋势描述
（13）
（14）
（二）电码说明
TROPOPAUSE：FL300 MS45
UPPER JET：43N120E 42N130E 42N140E 65
UPPER WIND：FL200 MAX40 230 DEG VER WIND SHEAR 20KMH/KM
三、区域天气预报
（一）高度在FL100至FL250 的重要天气预报
1.电报格式 报头 电报形式 梗概
二、航路天气预报
（一）电码格式
第一段 电码类型 发报日时分 预报有效时间
积冰
关于飞行积冰的研究摘要随着时代的不断进步，许多技术难题不断被攻克，民用航空业一日千里地前进着。
但是有些气象现象仍然限制着航班运行、甚至威胁着飞行安全。
影响航空运输安全的危险天气因素很多, 例如，飞机积冰、雷暴、积雨云、雷电、风切变、湍流等。
在冬天，特别是北方，飞机积冰是比较常见的现象。
本篇论文将对这一常见气象现象进行介绍，并对积冰的各种常见原因、形成、以及造成的后果和几种常见的除冰方法进行探究。
使人们近一步对飞机积冰这一现象有比较深刻的认识，在今后的学习和工作中能够熟练的运用相关知识，提前对相关危害进行预防与处理。
关键词：飞行安全, 积冰，预防与处理The study of Airplane IcingAbstractWith the development of the society, because of lots of technical problems are resolved, civil aviation makes progress by leaps and bounds. However, some meteorological phenomenona still limit the flight safety, and even threaten the flight safety. There are lots of meteorological phenomenona that disserve the flight safety, such as icing, thunderstorm, cumulonimbus, thunder, wind shear, and turbulence. In winter, especially in the north area, airplane icing appears easily. This paper expound what icing is, how it generates, forms, and how it affects the performance of the airplane. It intends to help people realize the icing problems and know some methods about prevention and treatment in future.Key Words: Flight safety; Icing; Prevention and treatment目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章引言 (1)第二章积冰的概述 (2)2.1积冰的形成 (2)2.3积冰的危害 (3)2.3积冰的危害 (4)第三章各种天气系统与积冰 (8)3.1积冰与云 (8)3.2积冰与锋面天气 (11)第四章积冰的预防与处理 (13)4.1积冰的预防与处理措施 (13)4.2 防冰、除冰 (13)第五章总结和展望 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章引言随着全球经济的快速发展,全球各个行业发展迅速，民用航空业也得到了快速的发展。
6.2 飞机颠簸
大气乱流的种类
热力乱流 动力乱流 晴空乱流 尾涡乱流
热力乱流
由空气热力原因形成的乱流称热力乱流。
由于地面性质不同，表面增热快慢不同，导致 水平方向上温度差异引起。常常出现在对流层 的低层，当有较强的热力对流发展时，也可能 扩展到高空。
飞机飞过这些地区常产生颠簸，对飞机起飞的 上升角和着陆下滑有很大影响。
13名乘客、3名乘务人员受伤，多人感到不适。 造成飞机由于负载过大，停飞全面检查。
地区性颠簸
地表热力性质不同的地区 山区及地表粗糙区 积状云区 低层风切变区
地表热力性质不同的地区
山区及地表粗糙区
这些地方动力乱流比较强。这种动力乱流的强 度和规模，决定于风向风速、下垫面粗糙度和 近地层大气稳定度三个因素。
积状云区
积 雨 云 区 颠 簸 的 水 平 分 布
低层风切变区
盆 地 低 层 风 切 变 乱 流
我国易产生颠簸的地区
❖ 我国从汉口到长沙、秦岭以南，从邳县到日 本海发生颠簸较多。这和南北两支急流进退、 合并变化有关。
❖ 冬半年，北京——乌鲁木齐航线在10000－ 12000米高空有霾和浮尘，飞机在其中飞行 常有颠簸。
颠簸的形成 颠簸强度的划分 影响颠簸强度的因子
飞机颠簸的形成
飞机乱流 飞机颠簸的形成
飞机乱流
与飞机尺度相当的、无一定顺序出现的那部分涡旋 （涡旋直径为15～150米）；
飞机在乱流区遇到涡旋的作用。如果涡旋的作用频率 和飞机机翼的自然震动频率很接近，于是产生颠簸。
垂直阵风引起的颠簸
水平阵风引起的颠簸
中高空颠簸层厚度累计出现频率
中高空颠簸层水平宽度累计出现频率
飞机颠簸层随纬度和高度的分布
动力乱流颠簸多见于中高纬度大陆，多数离地面不超过 1～2千米；
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积冰对飞行的影响 1.机翼和尾翼积冰会使飞机升力和操控受到影 响; 2.螺旋桨积冰会使拉力减小，甩脱的冰块会击 伤机体; 3.空速管和静压孔积冰使空速表、气压高度表 、升降速度表失真; 4.天线积冰使通信失效; 5.风挡积冰影响有效观察; 6.发动机积冰使发动机停车; 7.汽化器积冰使发动机停车。
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湍流种类
1.热力湍流
2.动力湍流
3.山地波
4.晴空湍流
5.尾涡湍流
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影响湍流的因子
1.湍流强度
2.飞行速度
3.机翼载荷
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产生颠簸的大气背景
1.锋面 2.高空槽 3.切变线 4.高空低涡 5.飞机沿等高线飞行 6.对流层顶附近 7.在热带风暴和积雨云雷暴区飞行
定义
由湍流使飞机发生振颤、 上下抛掷、摇晃、摆头的现 象称为飞机颠簸。
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大气湍流定义及其湍流的强弱判定
定义：空气中空气运动方向和速率不规则的变化
称为湍流。
湍流强弱的判据：由理查森数来判定。
Ri=[g(γ d -γ )]/[T(ΔV/Δ Z)2]
其中Ri值越接近于零，湍流越强。
中国民航大学 空管学院Pa Nhomakorabeae 5颠簸对飞行的影响
1.很强的颠簸会使飞机失去控制。 2.很强的颠簸会干扰飞机发动机进气使发
动机停车。
3.很强的颠簸会引起机内乘员不适，并可 能引发乘员和机内设备碰撞造成伤害。
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在颠簸区飞行应采取措施
1.不做大机动飞行。
2.不必严格保持俯仰角。
3.飞行速度不能过大个过小。
4.飞行高度要适当低些。
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飞机积冰 飞机积冰形成条件：飞行高度上有低于零度的 过冷云滴或雨滴。 飞机积冰的种类：明冰、毛冰、雾凇和霜。
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积冰强度划分和影响积冰强度因子 积冰强度分为：微量积冰、轻度积冰、
中度积冰和强度积冰。
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习题
1.什么叫飞机积冰？飞机在飞行中发生积冰的条件是什么？ 2.飞机积冰的种类有哪些？各有什么特征？各类积冰发生的温度范围是多 少？对飞行影响大的是哪几种？ 3.飞机积冰的强度有哪些划分方法？各是如何划分的？ 4.影响飞机积冰强度的因素有哪些？ 5.云中经常发生飞机积冰的温度和湿度范围各是多少？强积冰一般发生在 什么温度范围？为什么在云中 温度高于0℃时，飞机有时也会产生积冰？ 6.各种云的积冰特点有何不同？在哪些天气形势下，容易发生飞机积冰？ 7.积冰对飞行有何影响？ 8.在飞行前应做好哪些预防积冰的准备工作？ 9.在飞行中飞机发生积冰，应采取哪些措施？ 10.飞机起飞前，机体表面有冰、雪或霜，应采取什么措施？为什么？
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习题
1.什么叫飞机颠簸？引起飞机颠簸的原因是什么？ 2.里查孙数的物理意义是什么？用它如何来判断湍流是否发展？ 3.湍流的种类有哪些？各是如何引起的？ 4.什么叫晴空湍流？它有哪些特点？ 5.飞机颠簸的强度是如何划分的？它与哪些因素有关？ 6.颠簸区的空间分布有何特点？ 7.在哪些天气条件下，飞机容易产生颠簸？ 8.飞机颠簸对飞行有何影响？在飞行中遇到强颠簸时，如何尽快 脱离颠簸区？ 9.在颠簸区飞行应采取哪些措施？
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影响积冰强度的因子： 1.云中过冷水含量与水滴大小。 2.飞行速度。 3.飞机机体积冰部位的曲率半径。
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飞机积冰天气形势
飞机积冰天气形势： 1.锋面; 2.高空槽; 3.切变线; 4.锋面气旋; 5.低涡。 等能产生大范围云雨区的飞行高度上都 有可能产生积冰。
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