谈寒冷天气对飞机性能的影响及预防

谈寒冷天气对飞机性能的影响及预防

赵立标,崔鹏

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摘要：飞机在寒冷的天气下要顺利完成飞行任务，必须严把放行标准。对飞机的飞行条件进行严格细致的审查，做好各环节的工作。要特别注意低温对飞机飞行造成的不利影响，提高飞机的安全越障余度。如果是极地航路，还应该将燃油冰点的限制纳入考虑的范畴，避免空中燃油温度过低出现凝结，要做好污染跑道的起飞和着陆性能分析，保证起降安全.本文先分析了飞机结冰的客观条件，详细论述了寒冷天气对飞机性能可能造成的影响，提供了在极端气候下保障飞行安全的预防举措。

关键字：结冰 飞机性能 影响

一、飞机结冰的成因分析

飞机在零度到零下二十的范围内容易出现结冰的现象。如果飞机需要在机场过夜或者飞机结束长期的巡航期着陆时，由于飞机的表面温度和燃油温度都处于冰点以下，会出现积霜。要是飞机机翼下方的结霜厚度大于三毫米，就要先进行除霜才能放行。当机翼的温度低于结冰温度又遭遇降雨天气时，机翼的表面就会结冰。另外，当TAT（total air temperature全温度）低于十摄氏度时，空气中有肉眼可见的湿气或者在飞机的跑道上有积水的现象，此时飞机存在结冰的可能。

通常情况下，零下二度到零下十摄氏度的范围内会出现强结冰。当云中的空气湿度达到温度露点差在0～5℃之间时，更容易发生结冰。当飞机穿越积雨云或浓积云的上方时，飞机的表面更容易出现强结冰；冬季飞机结冰的概率相当高，在海拔三千米左右的高度飞行，出现结冰的概率最高。

二、寒冷气候对飞机性能的影响

1.1低温引起的积冰减弱飞机的升力

如果飞机的机翼受冷结霜，会极大地影响飞机的升力。导致飞机在起降的过程中空气阻力增大，增加了飞机失速的概率。飞机升力面冻结会显著影响到飞机的空气动力学特性。飞机表面结冰会改变飞机的流线形状，增加飞机飞行中的压差阻力和摩擦阻力。根据试验得出的结论分析，机翼和尾翼部分结冰会使飞行的阻力增加80%，尾翼和记忆的临界迎角也会明显降低，这会增加低速飞行时发生安全事故的概率，尤其是在飞机起飞和着陆阶段。飞机在高空飞行时，时常会遇到狂风放电的飞行状况，在躲避危险时，如果飞机因积冰而达不到要求的飞行速度，致使飞机无法进入放电区域，就会遭到狂风雷暴的侵袭。来自不同方向的螺旋气流会引起机身的摇摆，飞机的前舵、后舵会猛烈撞击方向舵，巨大的气流（下降螺旋气流）会将飞机带离预定航线，甚至抛动40米以上。严重的积冰会导致飞机的制动部件丧失功能，使得飞机的动力系统性能改变，飞行员失去对飞机的控制。

1.2导致飞机的动压、静压孔和探头积冰

如果飞机的探头以及动、静压孔积冰，那么飞机的高度表、速度计、迎角指示器等重要的驾驶信息反馈装置都会失灵，飞行员无法对飞机的飞行状况做出准确判断，飞行员难以察觉到航行过程遇到的危险，为飞行埋下安全隐患。

1.3飞机的动力装置和进气道口出现积冰

如果飞机的进气口或者入口处有积冰现象，那么气流会出现部分分割，来自外部的气流会受到阻挡，结冰部位不会被黏附，也无法被气流带离水的交叉处，这就形成了一个巨大的冰环圈，外部形状的变化会改变室内空气的动态变化特性。

在有积冰的情况下，某一块水晶冰开始破裂，那么发动机的叶片会产生振动的情况，加速机械部件的损坏，降低了发动机的输出功率，从根本上影响了发动机的正常运作，对飞机的飞行安全造成负面影响。

早在1985年，某架波音客机坠毁的原因就是起飞后发动装置吸入冰块导致飞机丧失机动性所致。

1.4降低飞行的能见度

在飞机驾驶舱附近的挡板处结冰会明显降低能见度，飞行员无法看清飞行的周围环境，这增加了飞机起飞和落地的操作难度。特别是在着陆阶段，无法通过肉眼判断着陆的大致高度会使着陆的安全性得不到保障。

某航空公司的B747型伙计在降落阶段突然遇到积冰的现象，在左侧挡风玻璃处积聚大量薄冰，使驾驶员无法看清着陆情况，被迫让右侧座位的副驾驶控制，由于事前没有准备，应变能力不足，最终货机是被拖车拖走的。

1.5通信系统受到影响

结冰会对飞机的通信系统造成影响，结冰严重时，天线会无法连接到飞机的主机系统，这会造成无线电导航装置发生故障或者连接线路短路的情况。临时的信号中断使地面控制中心无法协助飞机驾驶员维持飞机的安全航行，大大增加事故的风险。

三、面对寒冷气候的预防手段

寒冷的天气会引发飞机部分零部件结冰的现象，这会大大降低飞机的性能，引发安全事故。这些由于寒冷的气候因素造成的不利影响是可以通过分析结冰原因、有针对性地采取措施及时避免的。

2.1地面的预防举措

地面常规维护时遇到冰、霜以及积雪的情况，需要在飞机起飞前申请除冰程序，飞机是严禁带冰起飞的。飞机涂抹的除冰剂超过了有效防护期应该立即重新除冰，将可能存在的安全隐患扼杀在萌芽状态。还要注意的是，不同型号的飞机有不同类型的除冰液，飞机防护人员要做好与管制部门的有效沟通，保证在飞机的维护环节不出现任何人为的疏漏。

2.2飞行时的预防措施

有经验的飞机驾驶员会通过抬高座椅从挡风玻璃处对当日的飞行外部环境进行肉眼观察。除此之外，飞行驾驶员要与地面控制中心实时保持联系，听从地面指挥，要是飞行中遇到云层阻挡，要及时上传云图，根据实际情况，随机应变。要是管制人员要求绕道而行，驾驶员要选择能见度更佳、温度更高（预防结冰）的区域。

2.3维护工作要注意的相关细节

第一，如果飞机需要长时间停留于机场，特别是遭遇雨雪天气或者气温低于零度的情况下，飞机安检员一定要检查飞机是否存在积水的情况，一定要认真检查，拆下飞机发动机的进气口。除去霜冻后，要及时盖紧进气口盖，将舱门、电子窗门以及货舱门关闭，将所有污水排除干净，擦干排水管道预防结冰。

第二，地面结冰是飞机结冰的重要影响因素，在飞机的起降过程中一定要特别小心侧风对飞机的干扰，严格遵照机场的规定进行起降。

四、结束语

遇到恶劣的天气，航空公司、机场管理人员以及民航管理部门应该相互配合，共同协作，保证航班的安全运行。机组工作人员时飞行安全的重要关口，必须具备扎实的专业理论知识，遇到突发状况能够保持沉着冷静、临危不惧、耐心细致，维持飞机的正常运行。

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