浅析飞机积冰的原因及防冰策略
飞行器结冰问题的解决

飞行器结冰问题的解决随着航空技术的不断发展,飞行器在现代社会中扮演着重要的角色。
然而,飞行器在高空飞行时常常会遇到结冰问题,给飞行安全带来了巨大的威胁。
本文将探讨飞行器结冰问题的原因以及解决方法。
一、飞行器结冰问题的原因飞行器在高空飞行时,会遇到低温和高湿度的环境,这是结冰问题的主要原因。
当飞行器表面温度低于冰点时,空气中的水蒸气会凝结成冰,形成结冰层。
结冰层的存在会增加飞行器的重量,改变其气动特性,影响飞行器的操控性能,甚至导致飞行器失去控制。
二、飞行器结冰问题的解决方法为了解决飞行器结冰问题,航空工程师们提出了多种解决方法,下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 防冰液喷洒防冰液喷洒是目前应用最广泛的解决飞行器结冰问题的方法之一。
防冰液是一种特殊的化学物质,可以在飞行器表面形成一层保护膜,防止水蒸气凝结成冰。
防冰液通常由甘油、乙二醇等成分组成,具有良好的防冰效果。
在飞行器起飞前,地面工作人员会对飞行器进行喷洒,形成一层均匀的防冰液膜,以保证飞行器在高空飞行时不会结冰。
2. 热力防冰系统热力防冰系统是一种通过加热飞行器表面来防止结冰的方法。
该系统通过在飞行器表面安装加热元件,通过加热来提高飞行器表面的温度,防止水蒸气凝结成冰。
热力防冰系统通常应用于飞行器的关键部位,如机翼、进气口等。
通过控制加热元件的温度和加热时间,可以有效地防止结冰问题的发生。
3. 气动防冰系统气动防冰系统是一种通过改变飞行器表面的气动特性来防止结冰的方法。
该系统通过在飞行器表面安装气动装置,改变飞行器表面的流场分布,减少水蒸气凝结成冰的可能性。
气动防冰系统通常应用于飞行器的前缘部位,如机翼前缘、垂直尾翼前缘等。
通过控制气动装置的开启和关闭,可以在飞行器遇到结冰条件时及时采取防冰措施。
4. 结冰预警系统结冰预警系统是一种通过监测飞行器表面的温度和湿度来预测结冰的可能性的方法。
该系统通过安装温湿度传感器,实时监测飞行器表面的温度和湿度变化,当温度低于冰点且湿度较高时,系统会发出警报,提醒飞行员采取相应的防冰措施。
积冰现象与预防积

近年来飞机结冰造成的空难
• 2004年11月21日,一架中国东方航空云南公司CRJ200飞机,执行包 头飞往上海的航班任务时,起飞不到40秒,坠毁在包头机场附近,造 成55人遇难。原因是带冰霜起飞。(起飞)
• 2006年6月3日,解放军空军一架预警机在安徽省东部上空失事,造 成机上四十人全部丧生,包括二十多名空军预警机技术研发领域重要 的「技术骨干」,其中有将军级的高级工程师数名 ,损失惨重,期间 飞机曾几次穿越结冰区域,造成飞机严重结冰而失事。(巡航)
积冰的种类
• 根据结构、强度、外观上的不同,一般分为霜、 明冰、雾淞、毛冰四种
• 霜是由于水气凝结产生的白色小冰晶层,振动时 容易从飞机表面脱落。它对机翼空气动力性能有 显著影响,当出现在座舱风挡玻璃上时,会影响 视野,使飞机操纵发生困难;
• 明冰通常是在温度0°C—10°C含有大的过冷水 滴的云中或过冷却雨区中飞行时形成的,呈透明 玻璃状,平滑而坚固,主要出现在机翼水平安定 面的前缘,飞机机头整流罩和发动机的进气口;
如何预防飞机结冰
• (一)预先准备 • 要充分了解自己所飞航线区域的天气情况(特别是冬季飞行),收集
积冰预报资料,确定可能积冰条件,制定出预防措施和应急措施(如 脱离结冰区的办法、返航、备降等)。 • (二)直接准备 • 1.检查飞机时,其表面上的冰、雪、霜是否已经除尽。如果由于延 误造成超出除冰液的作用时间,一定要重新进行除冰。 • 2.各操纵面的缝隙里不能带有冰、雪。检查操纵系统灵活无卡阻现 象。 • 3.地面除冰后,要重新对飞机表面以及各关键部位:发动机进气道、 EPR探头、动静压孔、起落架舱门,空调进气口和出气口,燃油通气 口进行检查。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• (三)天线积冰
飞机积霜与飞行安全

飞机积霜与飞行安全飞机积霜是指在寒冷天气条件下,飞机表面结冰的现象。
它是一个严重的安全问题,可能对飞行产生重大影响。
在本文中,我们将讨论飞机积霜的原因、影响以及防范措施。
飞机积霜的原因可以归结为两个主要因素:大气条件和机翼表面温度。
在湿度较高且温度低于0摄氏度的条件下,飞机的表面容易结冰。
这种情况经常发生在下雨或雪天。
此外,高湿度和低温也使得飞机表面上的水蒸气凝结成液态水,然后冻结成冰。
飞机积霜会对飞行安全产生重大影响。
首先,积霜会增加飞机的重量。
当冰层厚度增加时,它的重量也会相应增加。
这导致飞机的性能受到影响,例如加速能力和上升率变差。
冰的重量还会影响飞机的平衡,可能导致飞机更难以控制。
其次,霜冻会改变飞机的气动特性。
积霜会改变飞机表面的形状,导致气流失去平滑的流动,并增加飞行阻力。
这可能导致飞机在起飞和着陆过程中失去控制。
第三,积霜可能堵塞飞机上的传感器和控制表面。
冰可以阻塞空速管、静压管和温度探头,导致飞行员接收到错误的数据。
冰的存在还可能阻碍操纵舵和襟翼等控制表面的运动,限制飞机的操控能力。
为了确保飞行安全,航空公司和机组人员采取了许多措施来预防和处理飞机积霜问题。
首先,航空公司会在飞机起飞前进行积霜检查。
这通常包括仔细检查机翼、尾翼、前缘、气动制动器等部位是否有冰层。
如果发现冰层,就必须采取措施将其清除。
通常使用高压空气喷射或抗冰液来清除积霜。
机组人员还会注意预测天气报告,以便提前做好应对措施。
其次,飞机积霜飞行速度也受到限制。
针对特定积霜条件,飞机制造商会限制飞行速度。
这是因为在较快的速度下,冰的形成会更快,增加飞机积霜的危险性。
因此,机组人员必须遵守这些限制,以确保飞机的安全运行。
此外,现代飞机也配备了一些设备来减少飞机积霜的风险。
这些设备包括表面去冰系统和热点来加热飞机表面,以防止冰的形成。
机组人员还会借助飞机上的传感器来监测表面温度和湿度,以便及时采取预防措施。
总之,飞机积霜是一个严重的安全问题,可能对飞行造成严重影响。
简述飞机积冰对飞行的影响及防范。

飞机在飞行过程中往往会面临各种各样的风险和挑战,而其中之一就是积冰。
飞机积冰对飞行的影响是非常严重的,一旦飞机遭遇积冰,将可能导致飞机性能下降和飞行安全受到威胁。
飞机在飞行过程中必须高度重视积冰对飞行的影响,并且采取有效的措施进行防范。
1. 飞机积冰对飞行的影响飞机积冰对飞行的影响主要表现在以下几个方面:1) 飞机性能下降:积冰会使飞机的外表面变得不光滑,增加了飞机的阻力,从而影响了飞机的飞行性能,导致速度减慢、爬升能力下降等问题。
2) 控制困难:积冰还会使得飞机表面不平整,增加了飞机的重量,对飞机的控制性能带来了严重挑战,飞行员在操纵飞机时将面临更大的困难。
3) 失速风险:积冰会改变飞机的翼型,导致飞机失速的危险性增加,极大地威胁了飞机的飞行安全。
2. 防范飞机积冰的措施为了有效地防范飞机积冰对飞行的影响,飞行员和机组人员需要采取一系列的措施,包括但不限于:1) 提前了解气象情况:飞行前要及时了解目的地和中途的天气情况,尤其是关注气温和湿度,并将可能遇到的积冰情况告知机组人员。
2) 使用防冰液和防冰设备:飞机表面应涂覆防冰液,飞机上也应配备防冰设备,以降低积冰的风险。
3) 飞行员应密切关注飞机状况:一旦发现飞机出现积冰现象,应及时报告,并根据所处区域和状况及时采取相应的措施。
3. 个人观点和理解对于飞机积冰对飞行的影响及防范,我认为飞行员和机组人员在飞行前后都需要高度重视,并且要具备较高的应变能力和应急处理能力。
另外,航空公司和相关管理部门也应该加强对飞机积冰问题的认识和重视程度,不断完善技术手段和规章制度,以保障飞机的飞行安全。
总结回顾:飞机积冰对飞行的影响是十分严重的,一旦飞机遭遇积冰,将可能导致飞机性能下降和飞行安全受到威胁。
为了有效地防范飞机积冰对飞行的影响,飞行员和机组人员需要提前了解气象情况、使用防冰液和防冰设备,并确保及时采取相应的措施。
航空公司和相关管理部门也应该加强对飞机积冰问题的认识和重视程度,不断完善技术手段和规章制度,以保障飞机的飞行安全。
冬季飞行必须防冰

冬季飞行必须防冰1. 简介冬季飞行是飞行员们面临的一项重要挑战。
低温条件下,飞机表面可能积聚结冰,给飞行安全带来极大威胁。
因此,冬季飞行必须采取防冰措施,确保飞行安全。
本文将介绍冬季飞行必须进行防冰的原因、防冰的重要性以及防冰的方法。
2. 结冰的原因冬季飞行中,飞机表面可能结冰的原因可以归结为以下几点:•低温:低温是冬季飞行中最常见的结冰原因。
当大气温度低于飞机表面温度时,空气中的湿度会凝结成冰。
•液态水:当飞机经过下降通道或穿过云层时,可能会遇到液态水。
这些液态水在碰触到飞机表面时,会迅速冷却并结冰。
•气流摩擦:当飞机在高速飞行过程中与空气摩擦时,空气中的湿度也会被飞机表面吸收,并结冰。
•降落时的飞行速度变化:当飞机在降落时由高速转为低速,飞机表面的温度可能会迅速下降,导致结冰。
3. 防冰的重要性防冰是冬季飞行中至关重要的一项任务。
以下是防冰的重要性:•保障飞行安全:结冰的飞机表面会增加飞机的重量,影响气动性能,甚至引起飞行器失速,导致坠毁事故。
防冰措施可以有效减少结冰,提高飞行安全性。
•保护飞机设备:冰在飞行器表面的积聚会影响飞行器系统的正常运行,如引擎进气道堵塞、控制面失效等。
防冰措施可以保护飞机设备免受冰的损害。
•提高飞行效能:结冰会增加飞机的空气动力学阻力,导致飞行器耗油增加,飞行效率降低。
防冰措施可以减少阻力,提高飞行效能。
4. 防冰的方法针对冬季飞行中结冰问题,飞行员可以采取一系列防冰措施,以下是常用的防冰方法:•空气加热:通过向飞机表面引入加热空气,使飞机表面温度保持在结冰点以上,避免结冰。
加热空气可以来自于发动机排气或专门的空气加热系统。
•风挡加热:风挡是最容易结冰的部位之一,因为风挡是飞机表面与飞行环境之间的第一道屏障。
风挡加热系统通过提供加热元件,使风挡表面保持温暖,防止结冰。
•液体防冰剂喷洒:液体防冰剂可以在飞机起飞性能良好时喷洒在飞机表面,形成一层保护膜,防止结冰。
防冰剂通常包含甘油、丙二醇等成分,可以在一段时间内有效阻止冰的形成。
浅谈飞机积冰的影响

浅谈飞机积冰的影响摘要:本文主要讨论飞机积冰对飞机性能和飞行安全的严重影响。
首先介绍了飞机积冰的原因和形成过程,然后探讨了飞机积冰对飞机机翼、发动机和控制系统的影响,以及对飞行安全的威胁。
随后,介绍了飞机积冰的预防和检测措施,包括使用防冰液、安装冰感知器等。
最后,强调了飞行员的培训和意识对于应对飞机积冰的重要性,并提出了未来的发展方向和研究重点。
一、引言飞机积冰是指飞机在下雨、雪、霜等恶劣天气条件下,表面结冰导致飞机性能下降甚至严重影响飞行安全的现象。
飞机积冰是航空业面临的严重问题,严寒季节的飞行中,尤为突出。
本文将深入探讨飞机积冰的影响和预防措施。
二、飞机积冰的原因和形成过程1. 天气条件:下雨、下雪、低温露点等恶劣天气条件是飞机积冰的主要原因。
2. 高速飞行:当飞机在高速飞行时,空气摩擦会使机翼表面降低温度,促使水冷却并结冰。
3. 冷凝:水蒸气在凝结核上形成冰晶,附着在飞机表面。
三、飞机积冰对飞机性能的影响1. 重量增加:积冰会增加飞机的重量,导致飞机升力不足,难以维持正常飞行。
2. 飞行阻力增加:积冰会增加飞机的飞行阻力,使飞机耗油增加,并且减少飞机的爬升性能。
3. 控制失效:积冰会覆盖控制面积,导致飞机操纵性能下降,飞行员难以准确操纵飞机。
4. 发动机故障:积冰可能导致发动机进气道阻塞,影响发动机工作正常。
四、飞机积冰对飞行安全的威胁飞机积冰严重威胁到飞行安全,可能导致以下问题:1. 失去升力:积冰会导致飞机失去升力,无法继续飞行,可能发生坠机事故。
2. 失去控制:积冰可能导致控制系统失效,使飞机无法准确操纵,增加飞行员的应急处理压力。
3. 机翼破裂:积冰在飞行过程中可能会由于重量过大而导致机翼破裂,造成严重事故。
五、飞机积冰的预防和检测措施为了防止飞机积冰和确保飞行安全,航空业采取了以下预防和检测措施:1. 防冰液:在飞机起飞前喷洒防冰液,防止冰的形成。
2. 冰感知器:安装冰感知器,实时监测飞机表面的冰情况,并提供预警。
民航客机防冰与除冰图文

民航客机防冰与除冰图文民航客机防冰与除冰是飞行中非常重要的一项工作,它可以确保飞机在极端天气条件下的飞行安全。
本文将详细介绍民航客机防冰与除冰的目的、原理、手段以及要求。
目的在寒冷的冬季,飞机表面经常受到冰雪的覆盖,这会对飞行造成严重的安全隐患。
随着飞机速度的增加,冰雪的效应会增大,对飞机的飞行性能有很大影响,如降低飞机爬升率、加速距离和性能等。
寒冷天气中,民航客机的机翼在飞行过程中很容易结冰,这会使机翼的升力大大减少,进而造成飞机坠毁事故的发生。
原理飞机表面防冰的原理是防止水在飞机表面凝结,在气温低于0摄氏度的情况下,飞机表面水滴凝结后会形成冰层。
为了避免这种情况的发生,民航客机通过防冰系统,将温暖的空气通入机翼内部,防止机翼结冰。
此外,飞机表面除冰的原理则是通过技术手段将飞机表面的结冰覆盖物等清除,保证飞机表面的光滑和清洁,使飞机在起飞和降落时能够有更好的抓地力。
手段在寒冷天气条件下,民航客机需要依靠各种手段来预防和处理防冰与除冰问题,具体手段如下:1.液压除冰:使用高压水或空气喷射器对飞机表面进行除冰。
2.机翼防冰:通过向机翼注入温暖的空气,防止机翼结冰。
3.喷雾除冰:使用喷雾器向飞机表面喷射特殊液体进行除冰,该液体可以在飞行速度较高时不会被带走。
4.电加热除冰:通过在飞机表面电加热薄膜,将冰雪溶化掉。
5.橡胶除冰:飞机起飞时,需要在起落架和轮胎附近使用冲水设备,在飞机滑行过程中清除冰雪。
要求航空公司需要对其所属飞机防冰与除冰设备进行定期检查,并安排专业的维护人员进行维护和保养。
在寒冷天气下,航空公司需要在安排航班时仔细考虑防冰措施,确保每一架飞机都是处于安全的飞行状态下起飞和降落。
民航客机防冰与除冰是飞行中非常重要的一项工作,是确保飞机在冰雪天气下安全飞行的重要措施。
航空公司需要更加重视防冰与除冰工作,并不断对其技术手段进行更新和改进,确保民航客机在复杂的天气条件下持续、安全的运营。
飞机积冰的名词解释

飞机积冰的名词解释飞机积冰是指飞机在飞行过程中,暴露在冰冷的大气中,使得飞机表面结冰的现象。
这种现象会给飞行安全带来严重的威胁,而对于飞行员来说,了解飞机积冰的原因和预防措施是至关重要的。
1. 飞机积冰的原因飞机积冰的原因主要来自于温度的冷却和水的存在。
当飞机在高空飞行时,周围温度会急剧下降,甚至低于零度。
此时,如果空气中有足够的水分存在,就会形成冰晶和霜的结构,并附着在飞机表面。
这种情况在降落过程中尤为严重,因为飞机下降到低空时,有更多的机会接触到饱和的空气,从而增加积冰的风险。
2. 飞机积冰的危害飞机积冰会给飞行带来以下几方面的威胁:导致飞机重量增加:当飞机表面结冰时,结冰层会增加飞机的重量,而飞机在起飞和着陆时需要保持准确的重量平衡。
如果积冰太严重,超过了飞机的能承受范围,就会严重影响飞机的性能,可能导致飞机无法顺利起飞或降落。
改变飞机的气动特性:积冰会改变飞机的气动特性。
当飞机表面结冰时,飞机的翼面、尾翼和进气口等关键部位会受到积冰的影响,导致大气动力失效,降低飞行控制的稳定性和灵活性。
影响飞机的传感器和探测器:积冰可能会附着在飞机上的传感器和探测器上,干扰这些设备的正常工作。
这些设备在飞机飞行中起着至关重要的作用,如空速计、气压计和陀螺仪等。
如果这些设备受到积冰的影响,可能导致飞行员无法获得准确的飞行数据。
3. 飞机积冰的预防和解决方法针对飞机积冰的危害,飞行员和航空公司采取了一系列的预防和解决方法:预飞检查:在起飞前,飞行员必须仔细检查飞机表面是否有任何积冰迹象。
这项预飞检查通常使用镭射或手电筒照射飞机表面,观察是否有结冰的痕迹。
如果飞机表面存在积冰,必须采取相应的清除措施。
飞机净化:航空公司通常会在行李舱中放置一种特殊的器具,可以吹空气以保持行李舱内的干燥和防止水分沉积。
此外,飞机在起飞和降落前,也会通常使用引擎反推系统清除飞机表面的积冰。
加热系统:一些高性能飞机配备了加热系统,可以在飞行过程中保持飞机表面温度在一个安全的范围内,从而防止积冰的形成。
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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。
为了保证安全运航,需要除去跑道上的冰雪,因此常常打乱正点运航。
1994年10月31日,西蒙斯航空公司4184航班,ATR72从印度安纳波里斯到芝加哥,突然翻滚并从大约10,000英尺猛冲下去,机上68人顷刻死去;1996年5月26日,英国航空公司一架BAe146飞机8845m高空遭遇雷暴和颠簸,飞机严重积冰,四发全部失效。
最后在飞机迫降接地前,2号发动机启动成功,险象还生。
据美国航空局综合分析,飞机结冰导致的失事每年近30起,其中飞机上有霜、雪、冰等起飞失事每年13起,起飞、巡航与着陆过程中因结冰导致的失事各占1/3。
1989年3月至1992年3月的3年中,世界上共发生四起运输机与结冰有关的飞行事故,共死亡53人。
现代运输机的巡航高度在5000至10000m左右,大都在气温0℃以下,由于飞机结冰引起的事故数目高居不下,其中与飞行员疏忽大意或对系统的非正确使用是一个重要原因。
为避免类似事故的发生,深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。
1 积冰的成因我们以形象的方式来观看结冰的过程。
(参见图1)设想飞机从清洁的大气飞入包含结冰条件的云中:机翼象钝刀子一般劈开云层,分开空气,为它重新导向,把它向下推,造成升力。
刚进入的云层是细小水滴的薄雾,水滴悬浮于空中是“过冷的”,低于0℃,它们一接触到固态物体就立刻冻结在该物体上。
大多数细小的水滴惯性极小,紧随流线;机翼在这些水滴间平滑的快速前进,把它们推开而不接触它们,水滴穿透了刚好在驻点前面的紊乱空气,撞击前缘并冻结。
过冷水滴的大小很大地影响着飞行中机翼结冰的严重程度和位置。
大一些的水滴,惯性更大,穿透流线更容易,并打击在机翼更靠后的部位。
在水滴教大的区域,较大的水滴和较小的水滴一样跟随流线,某些较大的水滴击中缘的上部与下部表面并冻结。
最大的水滴比较小的水滴撞击机翼更远的后部。
某些较大的水滴也飞溅在机翼上并在它们全冻结前沿机翼跑向后部,如果它们足够大,它们将实际上撞击由除冰靴保护的区域后面的机翼部分。
冰继续在机翼上沉积,污染精心设计的机翼形状,靠近机翼的流线开始破裂,越来越多的机翼能量被浪费在把空气分子运送入无益的小旋涡中滚动。
机翼的升力降低,阻力增加。
与此相似的机理,冰会沉积于飞机发动机整流罩前端,风挡,全/静压探针,无线电天线等部位。
飞机结冰不仅回使气动性能恶化,导致失速,而且使发动机功率下降或吸入冰块,风挡视界不清、有关仪表读数不准,直接影响飞行安全。
飞机积冰的概率取决于很多因素,主要是:天气条件、飞行高度上云的概率、云的含水量、气温、云中水滴和冰晶的大小及它们在单位时间内落在单位面积上的数量、水滴的冻结速度、气流绕过飞机各部位的特点(飞机的空气动力特性)以及飞行速度。
过冷水滴组成的浓积云中积冰概率最大。
以下几个方面为造成飞机积冰的不同因素。
(1)温度。
通常飞机积冰形成于温度低于0℃的云中。
但云中温度越低,过冷水滴越少,故在温度低于-20℃的云中飞机积冰的次数是很少的,根据观测资料,气温在0~20℃范围内的积冰占80%;-2~-10℃范围占68.3%;强积冰也多发生在-2~-10℃范围内。
因此,在飞行中了解0℃、-2℃、-10℃及-20℃各等温线的高度。
对判断积冰的可能性和强度有重要作用。
云中温度在+2~0℃范围内也有积冰,云中温度略高于0℃时产生积冰的原因是:在云中相对湿度小于100%,飞行速度又不大的情况下,水滴碰到机体上后,强大的气流使水滴强烈蒸发而降温,若降温作用超过了动力增温作用,则机体表面温度降至0℃以下,于是形成积冰;或者是原在地低于0℃区域飞行的飞机,突然进入(如降低飞行高度)暖湿区域中,由于集机体表面温度仍在0℃以下,于是水汽在机体表面凝华,形成一层薄霜。
此外,在喷气发动机进气口和螺旋桨发动机汽化器等部位,由于流经该处的空气发生膨胀冷却,温度可降低几度,也能产生积冰。
飞机积冰与云中温度的关系,还与飞行速度有关。
有利于积冰的云中温度,低速飞机相对高一些,高速飞机相对低一些,这是因为动力增温值不同的缘故。
飞机积冰与空速和云中气温的关系。
(2)飞机积冰还与云中湿度有关,温度露点差可以反映云中相对湿度的大小。
显然,云中温度露点差值越小,相对湿度就越大,越有利于积冰的形成。
据统计,飞机积冰一般发生在云中温度露点差<7℃范围内,以0~5℃发生积冰最多,强积冰多发生在温度露点差为0~4℃范围内。
(3)飞机积冰与云的关系是极为密切的。
在温度低于-2℃的云中飞行,都有可能产生积冰,由于不同云中的含水量和雨滴大小不同,故积冰也有不同的特点。
由(表1)可见,云滴半径以浓积云和积雨云最大,高层云最小;云中平均含水量,以积雨云、浓积云和淡积云最大;高层云、高积云最小。
云中水滴的物态,当云中温度为0~-15℃时,多为过冷水滴;-15~-30℃时,为过冷水滴与冰晶共存;-30℃以下为冰晶。
积云(主要是浓积云)、积雨云中的上升气流强,云中含水量和水滴都很大,所以云中积冰较强。
尤其是云的上半部含水量和水滴最大,所以是积冰最强的区域通常以明冰居多。
云的顶部和边缘部分积冰较弱,云的下部因温度在0℃以上,所以没有积冰发生。
在积云中,积冰的特点是:积冰的水平范围较窄,强度变化大,在含水量和水滴处是最大处,可产生较强的积冰,而且伴有强颠簸。
另外,积冰的强弱还与积雨云发展的各个阶段有关,在不同的阶段有不同的积冰特点。
层云和层积云是由于空气波状运动和湍流混合而成的。
多出现在逆温层的下面,云中含水量的分布由云底向上增大。
因此云中积冰一般是轻到中等强度,云的上部比下部要强些。
由于层云和层积云出现的范围较大,如果在云中长时间飞行,应该注意积冰。
冬季,由于云中多为过冷水滴,积冰较多;如果云中有过冷毛毛雨或小雨,飞行时可能会发生较强积冰,但由于这些云高较低,云层也不太厚,所以可以爬升到云上飞行,避开积冰区。
夏季,层云和层积云的温度均在零度以上,云中飞行不会积冰。
高积云中的含水量和水滴分布与层积云相似,但含水量和水滴要小些,所以云中积冰强度较弱,通常为弱积冰。
当云层很厚时,也可能有中度积冰,危及飞行。
例如:1989年3月16日,某部一架米8直升机,在榆中起飞后,飞行高度在2800m入高积云,15时52分出云,由于在云中飞行时有积冰,16时23分机组报告右发停车,飞行高度降至2400m,随即高度不断降低,于16时36分迫降于麟游县,偏西方向37.5km的海拔高度为1460m山坡上,直升机报废,重伤4人。
雨层云和高层云中的含水量和水滴都比积状云小,而且分布随高度减小,所以云中积冰较弱。
强度随高度也减小。
只有在锋线附近的雨层云下部飞行,或者在冻雨或冻毛毛雨中飞行时才会出现较强积冰。
雨层云和高层云多为锋面云系,范围广,云层厚度较大,因而积冰区的范围也较大。
沿锋线方向,积冰区有时可达1000km之多,宽度也可达200~400km。
虽积冰强度较弱,但如在云中长时间飞行也会形成较厚的积冰,对没有防冰装置的飞机会造成严重影响。
卷云、卷积云和卷层云都是由冰晶构成,过冷雨滴极少,所以很少出现积冰。
只是在伪卷云中飞行有时有弱积冰。
(4)地形对积冰也有影响。
由于地形的抬升作用,在山的迎风面上空,有利于云层生成、增厚,其中过冷水滴比平原或者山的背风面上空的云中都要多些,大些,因此出现飞机积冰就较为严重。
根据国外积冰的研究说明,大多数的严重积冰是出现在飞机越山或者是穿越锋面时,或者是两者结合的情况下。
2 积冰的种类积冰有四种:明冰、毛冰、雾凇和霜。
在温度为0-10℃的冷雨中或由大水滴组成的云中,由于温度较高,水滴较大,冻结较慢,每个过冷水滴碰上机体后并不全在相碰处冻结,而是部分冻结,部分顺气流蔓延到较后的位置上冻结,在机体上形成了透明光滑的冰层—明冰。
在有降水的云中飞行时,明冰的聚积速度往往很快,冻结得又比较牢固。
虽用除冰设备也不易使它脱落,因而对飞行危害较大。
而在没有降水的云中飞行时,这种冰的成长就慢得多,危害性也小一些。
在温度为-5~-15℃的云中,因为这样的云中往往是大小过冷水滴同时并存,所以形成的积冰也就既具有大水滴冻结的特征,又具有小水滴冻结的特征。
有时,在过冷水滴与冰晶混合组成的云中飞行,由于过冷水地滴夹带着冰晶一起冻结,也能形成粗糙的不透明的毛冰。
由于毛冰表面粗糙不平,会破坏飞机的流线造型,同时又冻结得比较牢固,所以对飞行的影响不亚于明冰。
在温度为-20℃左右的云中,过冷水滴通常很小,相应的过冷水滴的数量也较少。
碰在飞机上冻结很快,几乎还能保持原来的形状,所以形成的冰层看起来就像“砂纸”一样粗糙。
同时由于各小冰粒之间一般都存在着空隙,所以冰层是不透明的。