积冰对飞机性能和飞行安全的影响

(完整版)结冰条件下的签派放行

结冰条件下的签派放行

一结冰对飞行的危害

1982年1月13日，美国佛罗里达航空公司的一架波音737飞机，因大风雪天气被困在华盛顿国家机场，数次推迟起飞，最后一次喷撒防冻液后，又在风雪中等待了49分钟，在没有确认机身上的冰雪是否已清除彻底的情况下就仓促起飞，结果因机翼积冰严重，升力不足，撞桥后坠入河中，70多人遇难，导致了一起十分重大的飞行事故。

究其原因，空难的罪魁祸首就是飞机积冰。飞机积冰对飞行的危害是多方面的，其中主要的影响有以下方面：

①破坏飞机飞行中的空气动力性能：积冰会使机翼形状变形，破坏空气绕过翼面的平滑流动，使飞机升力减小，阻力增大；爬高速度、升限和最大飞行速度降低，失速空速增大，燃料消耗增加，机动性能和着陆性能变差，严重的积冰将使飞机操纵变得困难。

②积冰将降低动力装置的效率，甚至出现故障：进气道及发动机积冰会改变空气的动力特性，影响发动机正常工作，危及飞行安全。桨叶积冰使拉力减小；脱落的冰块还可能打坏发动机和机身；

③影响仪表和通讯：飞机空速管和静压孔积冰，这两处积冰，会使空速表、气压高度表以及升降速度表等重要仪表失真，甚至完全失效，这是极其危险的，因为飞机可能已进入危险状态而飞行员却未觉察。天线积冰影响通讯质量甚至使通讯中断。风挡积冰影响视线等。

总之，不管飞机哪个部位积冰，都会影响飞机的正常飞行，严重时则危及飞行安全。所以，对于冰、雪、霜的危害，每一个飞行签派员都要有足够的认识。

二结冰条件的判断

当存在下述情况时，飞行签派员就可以判断存在结冰条件：

①外界大气温度在5℃以下，已形成可见的潮气（例如：伴随能见度低于1.5 公里的雾、雨、雪、雨夹雪、冰晶）或在跑道上出现水流、雪水、冰或雪；

②外界大气温度在10℃以下，外界温度达到露点的气象条件，同时飞机机体和各操纵面出现出现霜、雪或结冰；

③出现冻雨和毛毛雨：外界温度在0°C 以下的降水，雨滴保持在过冷状态，与飞机机体接触形成结冰；

飞机积冰及其英文译文

飞机积冰

在飞行中冰是个坏消息。它破坏了空气的畅通，增加阻力，同时减少了机翼所产生的升力。结冰对飞机重量的影响与它对气流的干扰相比是微不足道的。随着油门增加，抬高机头弥补阻力带来的升力损失，攻角增加，造成机翼和机身底部积累更多的冰。结冰会发生在飞机的所有暴露面，不仅仅是对翅膀，螺旋桨和挡风玻璃，而且天线，通风口，进水口和整流罩都会受到影响。它通常产生于在飞行中如无发热的地方。它能够引起天线震动，造成断裂。在中度至重度的结冰条件下，小型飞机结冰将变得非常容易，因此继续飞行是不可能的。飞机可能会在比平常更高的速度或者更低的攻角失速。它使飞机在俯仰和滚动上面失控，并可能无法恢复。

结冰也肯能使汽化器冻结致使发动机停止，或在一个燃油喷射发动机的情况下，挡住了发动机的气源。

冰种和飞行及其影响

结构冰这种东西，会凝固在飞机外面。它被描述为霜，明冰（有时称为釉冰），和混合冰。

雾凇粗糙，外观呈乳白色，一般附着在表面的轮廓。大部分可除去除冰或防冰设备都可预防。

明（或釉）冰有时是清晰流畅，但通常含有一些气泡，或块状，半透明的外观效果。积冰越大，越符合机翼形状，其形状往往是由上，下为特点清除冰密集，更难，比雾凇冰更加透明，并且像“牛角”。一般很难打破。（冲击力越大的地方，机翼上的结冰就越少；这种形状像是上下两端凸起中间下凹的角。明冰密度更大，更坚硬比雾凇更透明，通常也很难去除。）混合冰是雾凇和明冰的组合。

冰可以在机翼表面空气流动扭曲，减少机翼的最大升力，降低了最大升力攻角，影响飞机的操纵品质，在风洞测试中表明，霜，雪，冰（在前沿或机翼上表面），厚度不超过一粗砂纸片可减少百分之三十升力和增加阻力高达百分之四十。较大的附着，更会减少升力，可以增加百分之八十以上的阻力。即使飞机进入结冰条件下飞行配备除冰系统，未受保护区域依然会有冰的积累。美国航天局研究显示，近百分之三十的阻力依然存在即使已经对飞机的主要表面进行清理。非保护表面可能包括天线，襟翼铰链，控制喇叭，机身前部区域，挡风玻璃刮水器，机翼支柱，固定起落架等。

气象积冰厚度划分积冰强度的依据

积冰是指在气象条件下，降温使得水面上的水汽直接凝结成冰的现象。在航海、航空等领域，积冰是一种危险的天气现象，因为它会影响飞机、船只的飞行和航行安全。为了对积冰的强度进行划分，气象学家们制定了一些标准，其中最重要的依据就是积冰的厚度。

首先，气象学家将积冰分为薄冰、中冰和厚冰三种类型，这些类型是根据积冰的厚度来划分的。

薄冰，指积冰的厚度在1毫米以下。这种薄薄的一层冰，虽然看起来不起眼，但却是最具危险性的。因为它会在飞机的机翼、机身、螺旋桨等部位上形成，使得飞机的气动性能受到影响，增加了飞行的风险。

中冰，指积冰的厚度在1毫米到5毫米之间。这种积冰已经比较厚了，会严重影响飞机和船只的气动性能和操纵性能，增加了飞行和航行的难度。

厚冰，指积冰的厚度在5毫米以上。这种积冰非常危险，会严重损害飞机和船只的结构，影响其正常的飞行和航行，甚至导致事故发生。

因此，气象积冰强度的划分依据主要是积冰的厚度，而不同厚度的积冰对飞机和船只的影响也是不同的。对于飞行员和船长来说，及时获取积冰的厚度信息，并根据不同的积冰强度采取相应的飞行和航行措施，是确保飞行和航行安全的重要手段。因此，气象部门的积冰预警和监测工作显得尤为重要，以便及时提供准确的积冰信息，为飞行和航行提供保障。

民航飞机在寒冷天气下的运行

描述：寒冷天气对民航运行的威胁与危害是不容忽视的。该文就如何在寒冷天气下运行，进行了详细的分析与论述。首先提出了机场的保障能力和法规有待完善。然后阐述了飞机在寒冷天气下除冰，防冰的原因及原理。最后列出了机组...

摘要：寒冷天气对民航运行的威胁与危害是不容忽视的。该文就如何在寒冷天气下运行，

进行了详细的分析与论述。首先提出了机场的保障能力和法规有待完善。然后阐述了飞机在

寒冷天气下除冰，防冰的原因及原理。最后列出了机组在寒冷天气下运行需要注意的重要事

项。

入冬以来，我国大部分地区遭遇暴雪天气，航空运输受到了严重影响。大雪天气，滞留

旅客不断增加，即便如此，民航局和各航空公司也毫不动摇地把飞行安全放在首位，因为“安

全”是民航的头等大事。那么如何有效提高全民航运行防范以及抵御冬季恶劣天气影响的能

力，从而保证长期的飞行安全呢？我们首先应该清楚的认识寒冷天气对民航运输有哪些影

响，才能有的放矢地防止不安全因素的发生。

1 机场的保障能力和法规有待完善

1）中国民航法规对机场跑道除冰有明确要求，每次除冰之后要通过专业车辆设备测量

跑道摩擦系数，然后由航空管制部门提供给飞行机组，以便机组决定什么时候可以正常起

飞和降落。通常摩擦系数0.36相当于中等刹车效应，如果在此标准之上，跑道没有污染物，

航班都是可以正常起飞和降落的。所以机场对于跑道道面的及时有效清理是我们能够正常

运行的先决条件。

2）问题出现在中国民航管理局的法规没有规定对跑道联络道、快速脱离道、滑行道、

停机坪等进行明确的除冰除雪和报告摩擦系数的要求，这就为航班的安全运行埋下隐患。

每年冬季运行中，都会有飞机在滑行道上打滑，短时间内方向不可控，甚至有的冲出滑行道。

轻则机组不得不关闭发动机，原地等待，需要用拖车将飞机拖到停机位，堵塞滑行道甚至

快速脱离道，对整个机场的正常运行都会有严重的干扰。重则飞机受损，造成严重的安全事

故。

2 飞机的除冰，防冰

直升机积冰对飞行的影响及除防冰技术分析

一.直升机积冰的形成与强度

1.直升机积冰的形成

直升机积冰的必要条件之一是飞行大气环境中存在着0℃以下仍未冻结的过冷水滴。过冷水滴是云层中水滴存在的一种特殊情况，过冷水滴虽然在云层大气中不冻结，但是状态不稳定，受到扰动可能迅速凝固成冰，当过冷水滴撞击到空速管、旋翼桨叶、风挡玻璃等部件的迎风表面上时，水滴被打碎，平贴在表面上，由于水滴表面曲率突然减小，液态水受的压力骤然降低，对应的冰点就变大了。而且机体表面温度较低，会很快的吸收水凝固所发出的热量，因此会迅速的在机体表面上凝固，这就是云或降水中过冷水滴撞击到机体上就会冻结形成积冰的原因。

2.直升机积冰强度

直升机积冰强度可划分为4个等级，用以说明积冰情况的严重性。

弱积冰:冰在小部件上形成，但冰结成速率很慢，对飞行一般不会造成威胁，因而不需要使用任何防冰系统，除非在不变的高度连续飞行。

中度积冰:在没有任何防冰措施下，积冰发生并以一定速率增长，如果继续延飞行时间，会对飞行造成威胁，然而可以通过使用防冰系统消除威胁。

强积冰:冰以可能对飞行造成威胁的速率结成，需要使用防冰系统或者改变飞行航线，以消除威胁。

极强积冰:冰以直接对飞行造成威胁的速率结成，已经很难通过防冰系统解决问题，直升机的性能继续恶化，需要直接强制飞行路线的改变。二.直升机积冰对飞行的影响

在飞行中，机体容易积冰的位置主要在机体的突出部位。如：旋翼、空速管、天线、风挡、发动机等。不同部位、类型和程度的结冰对飞行的影响不同，直升机积冰将恶化直升机的气动特性，使得阻力增大，升力减小，影响直升机的稳定性和操纵性，严重时会导致事故发生。

1.旋翼积冰

旋翼积冰时，直升机的空气动力特性和飞行特性显著变坏，导致升力系数下降阻力系数增加，破坏空气绕过翼面的平滑流动，使升力减小，阻力增大；爬升速度、升限和最大飞行速度降低，失速空速增大，燃料消耗增加，机动性能和着陆性能变差，严重危及飞行安全。桨叶的前缘积冰时，严重破坏其流线外形，流动提前分离，使得旋翼拉力下降，操纵性能受到破坏；同时桨叶积冰，增加了直升机的重量，改变了直升机重心，破坏了原有的气动性能。当其临界迎角由于积冰而减小时，在低速飞行中，特别是在着陆时是非常危险的，极易出现桨叶失速使直升机失控，同时积冰还易造成操纵面操纵性降低或卡死，酿成事故；积冰较厚时，还可改变直升机重心位置，影响稳定性，会使直升机重心前移，产生下俯力矩；积冰部分脱落、部分残留时，会形成冰瘤，使绕过旋翼的气流性质变化，产生附加力，造成旋翼振动，操纵困难。

飞机积冰对飞行的影响【对于冬季飞行积冰的挑战】

第 1 页共 7 页飞机积冰对飞行的影响【对于冬季飞行积冰的挑战】

新千年，交通运输业的快速发展成为了指导经济水平的关键所在，航空工业因其在交通行业中的霸主地位而为人们所关注，飞机也因其高效快捷，而越来越成为人们出行的首选，旅客运输量的不断新高，给航空公司在安全问题不断提出了新的考验。

安全问题历来是民航业的重中之重，它是所有航空公司发展的前提，是所有的执行机组所要保证的底线，同时它也是旅客在选择航空公司购票时优先考虑的问题之一。随着航空工业的发展，机上设备越来越先进与完善，地面保障和维护水平的提高，给飞机加上了一重又一重的保险，可飞机作为自然不可抗力还是成为影响飞行安全的重要因素之一：风切变，颠簸，雨雪冰冻，低云低能见，都曾经在我们前进的道路上留下了血的教训。面对换季之后的冬季飞行，我们将面对的重要考验就是“积冰”。(转载请注明来自:

/) 飞行积冰是指飞机机体表面某些部位聚积冰层的现象。它主要是由云中或降水中的过冷水滴碰到飞机机体后冻结形成的。其按形成积冰的环境成因差第 2 页共 7 页异可分为陆上积冰和空中积冰，飞机在云中飞行时间过长易导致机体在空中积冰。在寒冷季节，地面露天停放的飞机也会形成积冰。

积冰又根据结构、强度、外观上的不同，在航空气象学中被细分为霜、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**面的前缘，飞机机头整流罩和发动机的进气口；雾凇通常是在低于-10°C的云中飞行时形成的一种白色大颗粒冰晶层，它表面粗糙不平，附在飞机表面不牢固，容易被气流吹走；毛冰通常是在温度为-6°C—-10°C的大量过冷水滴、冰晶和雪花组成的混合云中飞行时产生的，其表面粗糙且不透明，色泽如白瓷，冻结得坚固而不透明，是最危险和最严重的一种积冰。

飞机结冰详解

§6.3 飞机积冰飞行事例1

1994年10月31日，当地时间约下午4点，西蒙斯航空公司4184航班，从印地安纳波里斯到芝加哥，飞机在有利于积冰的气象条件下等待了30分钟，突然翻滚并从大约10000英尺的高度坠下，猛冲入ROSELAWN附近的豆子地里，机上68人顷刻死去。1986年12月15日，西安管理局An-24-3413号机执行兰州—西安—成都往返航班任务。9时03分从中川机场起飞，9时05分飞机高度2700M，入云，有轻度积冰，9时11分上升到3470M，速度300KM/H，9时15分速度减到195KM/H，9时29分机组要求返航。飞机保持2600米高度飞回中川机场，当时结冰相当严重。9时53分，飞机仍在云中飞行，据气象台报告，云高600M，10时05分飞机降落时，由于下滑高度不正常而复飞，飞机保持约10-20米的高度在跑道上平飞。飞出跑道后，发现前面有一排树，左座又拉了一杆，飞机便带着25-30度的右坡度撞断了15棵树和1根电线杆之后触地。机上旅客37人，死亡6

人。飞行事例2概述一、飞机积冰的形成二、飞机积冰的强度三、产生飞机积冰的气象条件四、积冰条件下的飞行一、飞机积冰的形成

（一）飞机上聚集冰层的机制（二）飞机积冰的种类（一）飞机上聚集冰层的机制1. 飞机积冰的原理2. 飞机积冰的过程

3. 飞机积冰的基本条件1.飞机积冰的原理

云中存在过冷水滴，过冷水滴是不稳定的，稍受震动，即冻结成冰。当飞机在含有过冷水滴的云中飞行时，如果机体表面温度低于0℃，过冷水滴就会在机体表面某些部位冻结，幵聚积成冰层。2.飞机积冰的过程

过冷水滴温度接近0℃：冻结～蒸发～再冻结

过冷水滴较小，温度接近-20℃：直接冻结3.飞机积冰的基本条件

气温低于0℃，•飞机表面的温度低于0℃，和有温度低于0℃的水滴存在。（二）飞机积冰的种类1.明冰光滑透明、结构坚实。在0～-10℃的过冷雨中或大水滴组成的云中形成；2.雾凇不透明，表面粗糙。多形成在温度为-20℃左右的云中；3.毛冰表面粗糙不平，冻结得比较坚固，像白瓷，形成在温度为-5 ～-15℃的云中；4.霜飞机由低于0 ℃的区域进入较暖的区域时，水汽在飞机表面上凝华而成。明冰明冰雾凇飞机上的雾凇霜未饱和空气与温度低于0℃的飞机接触时，如果机身温度低于露点，水汽在机体表面直接凝华而成

积冰的判断预防和处置

作者：高宏

来源：《科技资讯》 2013年第16期

高宏

(中国民用航空飞行学院洛阳分院飞行五大队河南洛阳 471001)

摘要:飞机积冰是影响飞行安全的一大隐患。本文介绍了在飞行准备阶段到最后进近着陆的各个阶段中如何飞预防、辨别以及处置飞机积冰。其次介绍了积冰对飞行的影响和对于积冰基本的判断方法,并且熟练掌握对机载设备的正确使用,以及设备万一故障时的处置方法。

关键词:飞机积冰气象条件飞行性能预防处置

中图分类号:V244.15 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0224-02

为了提高在遇到积冰情况下飞机的安全性,作为一个驾驶员,首先要了解一些有关积冰的基本知识,懂得机体不同部位积冰给飞机性能带来的影响,还要知道遇到积冰的处置及对于积冰的预防措施,只有这样,才能提高在遇到积冰情况下的飞行安全。

1 准备阶段

(1)到气象部门(通过卫星云图)详细了解所飞航线的天气现象及积冰区域的范围和高度(0 °C等温线的高度)。

(2)检查飞机时,其表面上的冰、雪、霜是否已经除尽。

(3)各操纵面的缝隙里不能带有冰、雪。

(4)地面除冰时停止使用发动机。APU工作时,应关闭空调组件活门和增压活门以及门窗。

(5)除冰结束后,打开空速管加温以及风挡防冰、防雾开关。

(6)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、燃油通气口进行检查。

(7)检查操纵系统灵活无卡阻现象。

2 滑行

(1)在积冰条件下(＋10°C／TAT及以下)时使用发动机防冰,必要时在起飞前不少于1分钟,对燃油进行加温(油温低于0°C时)。

(2)对滑行线路上的道面冰污染情况要心中有数,尽量在中心线及无冰区滑行,速度不要大于10海里／小时,以保证飞机随时可以停下来,在进人转弯前预计到由于结冰道面摩擦力小的因素,要避免过大的前轮转弯的偏差,尽量不要做180度转弯。

飞机的结冰与防（除）冰

作者：胡鑫

来源：《科技创新导报》 2012年第16期

胡鑫

(中国民航飞行学院新津分院飞行一大队四川新津 611431)

摘要:在现代运输机的飞行中,飞机常常会遇到结冰的情况,而这些结冰通常发生在飞机的迎风部位如风挡、机尾翼前缘、螺旋桨、发动机进气道、空速管等部位,结冰后飞机阻力增加,升力减小,并增大了失速速度,这使飞行安全裕度大幅度减小。

关键词:飞机结冰防冰

中图分类号:V279 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(a)-0073-01

据美国联邦航空局综合分析,每年因结冰而导致的事故有近30起,而且结冰后飞行不仅气动性能恶化,同时还使发动机的功率下降,仪表读数不准,风挡视界不清,极易导致事故。所以,飞机结冰是飞行中一个不容忽视的问题

1 结冰机理

所谓飞机积冰就是飞行中,飞机的某些部分有时出现由于水滴冻结或水汽凝华聚积形成的冰层的现象。当飞机遇上冰晶云时产生干结冰,遇上水蒸汽产生凝华结冰,遇上过冷水滴则产生滴状结冰,其中滴状结冰是三种结冰形式中最常见的一种。

飞机积冰可通过其现象分为四种:明冰、毛冰、雾凇、霜,其中明冰和毛冰对飞行影响较大,非常有害,易导致飞行事故,而雾淞和霜对飞行影响不大,稍加注意便可避免事故,其各自结冰特点如下。

明冰光滑透明,结构坚实,通常在0～–10℃的过冷雨或大水滴组成的云中飞行时形成,有降雨时,聚积速度尤其快,且非常牢固,对飞行危害非常大。

毛冰也叫瓷冰,表面粗糙不平,但冻结比较坚固,多形成于-5～-20℃的云中,由于其表面粗糙不平,会破坏飞机的流线形,同时冻结牢固,对飞行危害也非常大。

雾淞由粒状冰晶组成,很易除掉。如果无除冰设备的飞机在云中长时间飞行,也可能受其影响;霜是晴空飞行的出现的一种积冰,在风挡上出现会影响视野。以上两种积冰的飞行危害不大。

飞机积冰判断标准

飞机积冰的判断标准主要分为以下三类：

1. 微量积冰（Trace）：这种程度的积冰率稍大于升华。除非出现的时间很长，一般情况下微量积冰被认为是不会造成危害的。

2. 轻度积冰（Light）：如果这种程度的积冰出现时间超过一个小时会给飞机带来一些问题，但如果间断地使用除冰/防冰设备就不会给飞行安全造成危害。

3. 中度积冰（Moderate）：即使短时间遇到这种程度的积冰也会有潜在的危险性，遇到这种情况必须使用防冰设备，同时也可以考虑改变飞行高度或航向。

飞机积冰是飞机在云中、雨中或雾中飞行时，飞机表面某些部位聚集冰层的现象。它对飞机的安全性能有很大影响。按照积冰强度可分为：轻微积冰、中度积冰和严重积冰。按积冰形成部位可分为：翼尖积冰、机翼表面积冰、尾翼积冰、前沿机身积冰、后沿机身积冰、进气道前缘积冰和后缘积冰、附着在发动机进气口前的积冰等。