陳至銳

摘 要：飛機的誕生是人類社會科技發(fā)展的里程碑，給人們的出行帶來了極大的便捷，為了保證飛機的飛行安全，需要針對積冰問題采用科學合理的解決策略?，F(xiàn)如今，我國的飛機發(fā)動機積冰預(yù)報技術(shù)還不夠成熟。本文主要針對飛機發(fā)動機的工作原理，與現(xiàn)有的飛機積冰實例進行簡要分析，探討積冰形成的原因，并針對存在的問題總結(jié)合理的除冰方法。

關(guān)鍵詞：飛機結(jié)冰 發(fā)動機對策 除冰分析

中圖分類號：V321.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0078-02

通常大家所說的飛機積冰，其實就是飛行中的飛機遇到云中低溫的氣水而形成的水滴結(jié)冰現(xiàn)象。飛機分為活塞式和噴氣式，發(fā)動機結(jié)冰主要發(fā)生在噴氣式飛機上，而飛機其他部位像飛機翅膀、飛機尾部、旋轉(zhuǎn)槳葉、擋風玻璃和總壓管等結(jié)冰容易發(fā)生在普通飛機上，因為飛機發(fā)動機結(jié)冰比飛機其他部位結(jié)冰復(fù)雜。現(xiàn)實中，研究人員對這方面的研究也少，對積冰的預(yù)報十分困難，如果積冰現(xiàn)象嚴重，容易造成事故，所以，對飛機發(fā)動機積冰的原因研究以及如何防范顯得尤為重要，以下就針對這一問題做進一步的探討。

1 造成飛機發(fā)動機結(jié)冰的因素

1.1 云中的溫度、濕度、氣流以及地形的變化

飛機發(fā)動機的結(jié)冰一般形成于溫度低于0℃的云層中，當溫度越來越低，會導致過冷水滴越來越少，所以說，在低于-20℃的云層中，飛機是不容易出現(xiàn)積冰的，當氣溫在0℃以上20℃以下時，發(fā)生積冰的概率是80%；當氣溫在-2℃以下-10℃以上時，發(fā)生積冰的概率是68%，這個溫度段也是強積冰段。如果濕度大，也會形成結(jié)冰，而濕度又與溫度露點息息相關(guān)，溫度露點越小，濕度越大，積冰一般是發(fā)生在露點值小于7℃的環(huán)境中，其中0℃～5℃最容易發(fā)生積冰。另外，云中的氣流大也容易造成積冰，因為氣流大會導致水量和水滴都增大，這時候容易形成明冰，由于積冰水平方向的范圍比較窄，當它處于水量大且水滴多的環(huán)境中，最容易形成積冰，還有顛簸因素也會引發(fā)結(jié)冰，研究顯示，積云的發(fā)展階段直接影響了積冰的強弱。此外，地形對積冰的影響也不可忽視，飛機經(jīng)常需要穿越山峰，而此時如果遇到地形被抬升，風力增大，導致云層大量生成的話，過冷水滴也被迫增多，這時積冰就會非常嚴重了。

1.2 飛機的飛行動態(tài)以及發(fā)動機的工作動態(tài)

當飛機飛行速度比壓氣機的進口速度還小時，氣流會降溫，如果氣流潮濕，并且氣溫降到一定溫度時，就會發(fā)生積冰。飛行速度變小一般發(fā)生在飛機的下降階段，或者登陸地面階段，還有一些階段，像飛機起飛的初始時刻、飛起時地面滑行時刻和地面試飛時刻都會導致飛機飛行速度減小，歷史上曾經(jīng)發(fā)生過多次相關(guān)的事件。在1984年的冬季，某飛機在穿梭云層的下降過程中出現(xiàn)了發(fā)動機積冰，在1982年的冬季，某戰(zhàn)斗機在地面試飛時刻，當發(fā)動機的油門減小到一定程度，然后飛機的進氣道出現(xiàn)了2mm的冰，當油門增大到最大程度時，冰又發(fā)生融化。

1.3 大氣的溫度變化和水汽充沛情況的影響

大氣的溫度變化和水汽充沛情況也是引起飛機發(fā)動機積冰的重要因素，這兩者都是在大氣無云的情況下，這兩類航空氣象的預(yù)報難度也較高。在目前的情況下，還無法完成發(fā)動機結(jié)冰的預(yù)報，能做的只是根據(jù)飛機的羽翼結(jié)冰位置進行預(yù)報。

2 飛機發(fā)動機積冰前的防御措施

在飛機飛行前，相關(guān)人員需要先了解清楚飛機的天氣情況，詳細分析飛行區(qū)的降水量、飛行路線的高度以及區(qū)域的氣溫變化，尤其注意0℃到-20℃的溫度。飛機起飛前必須檢查清楚防冰裝置是否損壞，如果冬天飛行時飛機表面已經(jīng)有積冰了，必須要清除之后，才能起飛。飛行中，想達到防止結(jié)冰的目的，必須提前啟動飛機的防冰裝置，如果出現(xiàn)嚴重積冰情況，防冰裝置不能起作用時，應(yīng)該及時脫離積冰區(qū)域。

3 飛機發(fā)動機結(jié)冰時的處理方法

飛機發(fā)動機結(jié)冰時，應(yīng)該通過變化飛機運行路線和飛機高度來避開結(jié)冰的區(qū)域。如果未能及時避開結(jié)冰區(qū)，可以利用除冰的裝置來除冰。這時如果發(fā)動機積冰不是很嚴重，而且飛機運行的時間短可以考慮繼續(xù)飛行；如果發(fā)動機積冰很嚴重，已經(jīng)影響到飛行的正常時，要想辦法脫離積冰區(qū)域。目前，常用的脫離方法有兩種類型，即變化飛行高度和改變飛機方向，在云層密度小的情況下可以改變飛機方向，在云層密度大的情況下，需要改變飛行的高度。

在飛機發(fā)動機結(jié)冰的情況下，必須要重點關(guān)注飛機的運行狀態(tài)，這時不能急轉(zhuǎn)彎、突然上升或旋轉(zhuǎn)飛機。將要登陸地面時如果收緊油門會導致飛機失控，造成嚴重的后果。飛行員在處理發(fā)動機積冰時，首先要做好飛行地天氣情況、氣象預(yù)報和飛行匯報的收集工作，從中了解到相關(guān)區(qū)域的積冰狀況；其次需要時刻關(guān)注飛機周圍的環(huán)境，尤其是夜晚的氣溫，是否造成飛機部件的積冰；對于飛機上的防冰設(shè)備，做到熟練使用?？傊?，飛行員必須清楚積冰的嚴重性，提高警惕性。

4 解決飛機發(fā)動機積冰的其他對策

安全是衡量一個國家航空業(yè)發(fā)展成效的一個重要標志，要實現(xiàn)從民航大國朝著民航強國的轉(zhuǎn)變，必須要采取科學的措施提高安全水平，關(guān)于飛行安全的問題，是一個系統(tǒng)、復(fù)雜的工程。整個飛行安全體系由“人”“機”“環(huán)”三個部分有機組成，三者是相互作用、息息相關(guān)的，要保證飛行安全，需要關(guān)注各個細節(jié)內(nèi)容，從系統(tǒng)、整體、全面的角度來分析問題、思考問題，制定出整體的安全防御體系。在飛行安全中，發(fā)動機積冰是一個重點關(guān)注的問題，為此，各個航空公司要加強相關(guān)人員安全與應(yīng)急技能的培訓，實現(xiàn)國內(nèi)外培訓資源的整合，科學設(shè)置培訓內(nèi)容，為地面人員、機組人員提供系統(tǒng)、專業(yè)的教育培訓，如可以借助基于視覺的多媒體培訓教材，提高相關(guān)人員應(yīng)對特殊情況的操作水平。此外，還要大力推廣安全管理系統(tǒng)（SMS），從系統(tǒng)論角度出發(fā)，以現(xiàn)有積冰安全管理模式作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)、安全方針、安全管理程序、內(nèi)部監(jiān)督機制的有機結(jié)合，構(gòu)建出獨具特色的安全管理系統(tǒng)，提升我國民航業(yè)的發(fā)展水平。

此外，還要積極開展新型除冰設(shè)備的研究，就我國的發(fā)展情況來看，關(guān)于飛機發(fā)動機除冰技術(shù)的研究還存在一定的缺陷，現(xiàn)行的積冰探測系統(tǒng)，只能夠感知到積冰的速率與積冰厚度，無法預(yù)測到發(fā)動機積冰對飛行穩(wěn)定性、飛機性能、操作性的影響，更難將相關(guān)信息傳遞給機組人員。因此，相關(guān)部門要加強技術(shù)創(chuàng)新，積極研發(fā)先進的探測系統(tǒng)，保證飛行安全。

5 結(jié)語

發(fā)動機積冰問題嚴重影響著飛機的飛行安全，目前，現(xiàn)代化噴氣式飛機的發(fā)動機中，一般都配備了防冰系統(tǒng)，但是，這種裝置的功能只是防冰而不是除冰。為了盡可能減小積冰因素的影響，在飛行過程中，提前打開防冰系統(tǒng)，做到防患于未然。

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