羅毅

摘 要：在國際國內(nèi)航空史上，多次出現(xiàn)飛機(jī)結(jié)冰引發(fā)的飛行事故，因此飛機(jī)結(jié)冰被公認(rèn)為是一種嚴(yán)重危及飛行安全的重要天氣現(xiàn)象。結(jié)冰造成升力表面氣流分離，使飛機(jī)氣動(dòng)面的升力系數(shù)呈幾何級(jí)數(shù)下降，同時(shí)阻力大幅增加，失速攻角變小，加之對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，對(duì)飛行安全危害極大。

關(guān)鍵詞：結(jié)冰；防除；安全飛行

1 影響飛機(jī)結(jié)冰的主要因素

筆者在實(shí)際飛行中發(fā)現(xiàn)，少數(shù)機(jī)組對(duì)飛機(jī)結(jié)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(tǒng)；開防冰系統(tǒng)130秒，ECAM出現(xiàn)“ICE NOT DETECT”后，即關(guān)防冰系統(tǒng)。這樣的操作必須堅(jiān)決摒棄，我們應(yīng)當(dāng)清楚空客飛機(jī)上選裝的結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)不能替代飛行員對(duì)結(jié)冰條件的判斷，以及對(duì)飛行手冊(cè)中防冰操作程序的應(yīng)用，機(jī)組不應(yīng)該等待結(jié)冰探測(cè)警告的出現(xiàn)，而應(yīng)該在溫度和可見濕氣符合結(jié)冰條件時(shí)，就必須打開發(fā)動(dòng)機(jī)防冰系統(tǒng)，不要等到看到結(jié)冰才打開防冰。

2 結(jié)冰對(duì)飛行性能的影響

2.1 對(duì)氣動(dòng)數(shù)據(jù)的影響

結(jié)冰時(shí)，冰層主要聚集在飛機(jī)的迎風(fēng)面，如翼面和發(fā)動(dòng)機(jī)的前緣部分。機(jī)翼和尾翼上結(jié)冰，會(huì)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(jī)在低速飛行，特別是起飛或著陸時(shí)有失速的危險(xiǎn)。

2.2 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道結(jié)冰直接導(dǎo)致氣流通道變窄，進(jìn)氣面積減少推力降低；壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片結(jié)冰改變?nèi)~形，使氣流分離壓氣機(jī)失速、熄火；進(jìn)氣道內(nèi)冰層脫落，隨氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)軸承、壓氣機(jī)損壞停車。

2.3 對(duì)風(fēng)檔玻璃及空速管測(cè)溫測(cè)壓探頭的影響

如飛機(jī)遭遇每分鐘結(jié)冰2毫米以上的強(qiáng)結(jié)冰或極強(qiáng)結(jié)冰，除冰設(shè)備工作受影響，駕駛艙風(fēng)檔玻璃可能結(jié)冰降低透明度，使目測(cè)困然。

2.4 對(duì)起飛性能的影響

NASA數(shù)據(jù)表明：機(jī)翼上3毫米左右的一層霜會(huì)使飛機(jī)失速速度增加約35%，起飛滑跑距離增長一倍。在由結(jié)冰造成的飛行事故中，起飛階段約占33%。

2.5 對(duì)爬升性能的影響

在爬升階段，結(jié)冰使飛機(jī)的阻力增大，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰使剩余推力減少，爬升率、爬升角和爬升梯度下降，上升經(jīng)過的水平距離增加。爬升階段要穿越6000m以下的易結(jié)冰區(qū)，如果爬升距離較長，很容易因結(jié)冰引發(fā)飛行事故。

2.6 對(duì)續(xù)航性能的影響

結(jié)冰使飛機(jī)的阻力增加、升力減小，在相同的飛行條件下，要求加大發(fā)動(dòng)機(jī)推力，這就增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗率，使得飛機(jī)的航程減小。

2.7 對(duì)著陸性能的影響

結(jié)冰降低了飛機(jī)的升力系數(shù)，提高了飛機(jī)失速速度，因此也提高了進(jìn)場(chǎng)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(jié)冰，導(dǎo)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(yán)重，產(chǎn)生機(jī)頭下俯。在飛機(jī)因結(jié)冰造成的事故中，著陸階段占總數(shù)的33%。

3 機(jī)組防除冰注意事項(xiàng)

3.1 預(yù)先準(zhǔn)備

要認(rèn)真研究起降場(chǎng)和航線天氣情況，實(shí)況和預(yù)報(bào)相結(jié)合，確定可能的結(jié)冰條件，制定出預(yù)防和應(yīng)急措施，如脫離結(jié)冰區(qū)的方法、返航、可靠備降場(chǎng)等；考慮到地面除冰的處理時(shí)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(tuán)的預(yù)報(bào)資料，因?yàn)檫^冷氣團(tuán)的溫度有時(shí)會(huì)低于攝氏零下70度，飛機(jī)穿過這樣的氣團(tuán)時(shí)，可能會(huì)面臨燃油結(jié)冰的問題。

3.2 直接準(zhǔn)備

當(dāng)?shù)孛鍻AT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(shí)，飛機(jī)就可能結(jié)冰。常見的易結(jié)冰的區(qū)域主要有以下幾個(gè)部位，應(yīng)該引起高度關(guān)注：冷燃油會(huì)使機(jī)翼表面溫度降到0°或0°C以下，這易使潮氣凍結(jié)形成冰，機(jī)翼上表面油箱所在區(qū)域，極易出現(xiàn)透明冰或霜；發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片在凍霧和高濕度環(huán)境下容易結(jié)冰；溫暖的機(jī)艙可能使機(jī)身上半身的冰雪融化，融化后的水流到機(jī)翼和機(jī)身的下半部易使其結(jié)冰。機(jī)組要檢查確保發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)翼、操縱面、所有進(jìn)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(jī)翼下表面有一層3毫米厚的由冷燃油引起的霜凍，但機(jī)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(shí)使用少量的手輪和方向舵行程，均衡平穩(wěn)地運(yùn)用最小量的推力，控制好滑行速度。尤其是轉(zhuǎn)彎滑行時(shí)，大速度或大側(cè)風(fēng)可能引起側(cè)滑，速度不要大于10kt，使用差動(dòng)剎車或差動(dòng)推力效果更好；保持好與前機(jī)的滑行距離，以免吹雪或噴流使飛機(jī)的防冰液保護(hù)降級(jí)，或前機(jī)吹起的冰雪塊吸入發(fā)動(dòng)機(jī)；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(shí)放出起飛襟翼；如滑行時(shí)間較長或發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，增加轉(zhuǎn)速N1 40%左右，持續(xù)大約10秒，間隔不超過60分鐘，以最大程度地減少結(jié)冰。

3.4 起飛

起飛跑道道面系數(shù)不得低于0.3，禁止在滑水的污染跑道和結(jié)冰跑道上起飛；飛機(jī)除冰后禁止使用減推力起飛，起飛時(shí)應(yīng)用全跑道、全推力、全停起飛，增加轉(zhuǎn)速至最低EPR1.1以上，持續(xù)時(shí)間大約10秒，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)穩(wěn)定，再加推力至TO/GA位，最大馬力調(diào)定后再松剎車起飛；收輪時(shí)機(jī)應(yīng)相對(duì)較晚，以使起落架上的雪水被吹散，防止在輪艙內(nèi)結(jié)冰或收輪過程中打壞其它設(shè)備；收襟翼過程中，若遇到飛機(jī)姿態(tài)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(jié)或卡阻。

3.5 巡航

當(dāng)存在或預(yù)期有結(jié)冰條件時(shí)，所有階段必須接通發(fā)動(dòng)機(jī)防冰，但在爬升和巡航過程中溫度低于-40°C SAT時(shí)除外，下降過程中溫度低于-40°C SAT時(shí)仍須接通發(fā)動(dòng)機(jī)防冰；應(yīng)當(dāng)先打開一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰，工作穩(wěn)定后，再打開另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰，切忌同時(shí)打開兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰，以防同時(shí)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被冰塊打壞，如打開一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰，脫落的冰塊已將發(fā)動(dòng)機(jī)打壞，則另一臺(tái)禁止打開防冰，立即在就近合適機(jī)場(chǎng)著陸；發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)可能高于3.3個(gè)單位，但除非常嚴(yán)重的結(jié)冰外，當(dāng)推力減到慢車時(shí)，冰都會(huì)脫落。

3.6 進(jìn)近著陸

在結(jié)冰條件下等待時(shí)，盡可能保持襟翼在收上位，因?yàn)榇笠矸辣鶅H在襟縫翼收上位時(shí)才有效。如管制員為調(diào)配間隔，要求機(jī)組調(diào)速到非光潔形態(tài)并在結(jié)冰區(qū)長時(shí)間飛行，機(jī)組可向管制員報(bào)告因飛機(jī)結(jié)冰而要求保持光潔形態(tài)；在非精密進(jìn)近時(shí)，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(jù)溫度修正高度。

結(jié)冰引起大翼臨界迎角減小，實(shí)際失速速度大于正常失速速度，失速情況會(huì)稍先于失速警告出現(xiàn)，因此進(jìn)近速度需適當(dāng)增大。如果有證據(jù)證明有大量積冰或考慮到未加熱部分有冰形成，進(jìn)近速度不得小于：光潔形態(tài)，VLS+15kt；在形態(tài)1，2，3，全形態(tài)時(shí)，VLS+5kt；如果有證據(jù)表明機(jī)翼防冰不工作，最小速度應(yīng)為：光潔形態(tài)，VLS+15kt；在形態(tài)1，2，3，全形態(tài)時(shí)，VLS+10kt。

3.7 離機(jī)

如果飛機(jī)在寒冷機(jī)場(chǎng)過夜，應(yīng)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和皮托管，清潔后蓋上蓋子和管套；將所有閥門關(guān)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(jī)械冷浸，座椅操作困難，難以進(jìn)入電子艙；擋好輪檔，松開剎車，以防剎車片結(jié)冰凍死；完成規(guī)定的飛機(jī)停放程序。

保證結(jié)冰氣象狀況下的飛行安全，關(guān)鍵在于嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)規(guī)章制度和安全措施。我們相信，只要全體機(jī)組認(rèn)真學(xué)習(xí)，精心實(shí)施，知行合一，就一定能夠戰(zhàn)勝飛機(jī)結(jié)冰，確保結(jié)冰氣象狀況下的飛行安全。