积冰对飞机性能和飞行安全的影响

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总结:不管飞机哪个部位积冰,都会影响飞机
的正常运营,严重时则危及飞行安全造成人员的伤亡, 因此各国都投入了大量的人力和物力,研制气象设备 和分析研究天气现象,加强信息交流。随着民航事业 的发展,先辈们从实践中总结了许多宝贵的经验,只 要认真的去领会,在飞行中加以灵活的运用,就会杜 绝因积冰而引起的飞行事故,将公司的损失减小到最 少,也可使天气的不利处变为有利处.
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根据有关方面的飞行试验,机翼、尾翼积冰时,总 阻力增加约70%~80%;巡航时还会影响飞机的升限和最 大飞行速度,使失速空速增大,燃料消耗增加。机翼积 冰若在大迎角下飞行时,使机动性能和着陆性能变的更 差。如果操纵面的主要区域有冰、雪、霜,操纵面会冻 结在原有位置或动力受阻,比如水平尾翼上积冰,会使 飞机的重心位置改变从而飞机重心前移,影响飞机的航 向和飞机的安定性,在起飞和着陆时还可产生下俯力矩, 导致机头下俯。
积冰对飞机性能和飞行安全 的影响
2011年12月7日
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一、前言 二、积冰对飞机的性能和安全的危害 三、飞机容易形成积冰的情况 四、预防结冰的措施
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一、前 言
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飞机在运行的过程中,会碰到各种各样的复 杂的天气现象,主要有雨雪雾冰等等,据我国民 航组织统计的数字显示天气原因引起的飞行事故 占百分之三十一,而航空技术发达的美国,与天 气有关的重大飞行事故比例也高达百分之三十三, 其中对飞行安全危害最严重的就是飞机的机体结 冰,从40年代起共有126起因飞机积冰造成的飞 行事故 。
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二、积冰对飞机的性能 和安全的危害
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1、积冰使飞机升力面积减小 调查和分析显示,飞机在空中飞行时,飞机积冰
在机翼和尾翼前缘最多,一旦积冰,使飞机的空气动 力特性和飞行特性显著变坏,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, 流线形部位的形状发生变化后,导致摩擦阻力和压差 阻力都增大。
间,由于左座风挡突然积冰,不得不交与右座操纵, 落地后拖车拖飞机。
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6、飞机天线积冰会影响通讯,甚至中断联络。强烈 积冰能使天线同机体相接,发生短路,无线电航 行设备失灵。
7、飞机在地面结冰时还会因除冰而引起航班的延误 率。 总之,虽然积冰对飞机产生很大的危害性,但也
可以人为的去避免,只要把积冰的原因和条件分析清 楚,就可避免飞机积冰。
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2、起落架装置上的结冰,会在收和放轮时损 坏起落架装置或设备,积聚在起落架上的冰 雪脱落,也会损坏地面设施和砸伤地面人员。
例:日本东京机场,就严格规定在飞机 进入陆地前将起落架放下,也是这个目的。
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3、飞机动、静压孔积冰 这两处积冰,会使速度表、高度表、迎角指
示器、M数指示器、升降速度表等一些重要驾驶 仪表失效或者失真,使飞行员失去判断飞行状态 的依据,飞机可能已进入危险状态而使飞行员无 法觉察。如果因此而给自动驾驶系统提供了错误 的信息,就会出现非指令性的飞行状态。
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三、飞机容易形成积冰 的情况
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1、相对湿度很高,温度和露点之差1°C以内,外界温度 大约-4°C到1°C之间,有可见的潮湿的雾、雪、低云时, 在地面容易使飞机机体形成积冰。 2、在空中TAT为10°C以下,SAT在40°C以下,飞机在云、 雾、雨、湿雪中或者由寒冷的高层进人暖湿的低层飞行时, 飞机的流线形部分,动力装置、设备外露部分,机体等碰 到过冷水滴,当机体表面的温度低于0°C时,就会在机体 表面的某些部分因冻结而形成积冰。
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2、空中保持无线电畅通,熟练使用气象机载设备 飞行时,经常观察飞机外部是否有云区,打开气象雷
达,选择避开或者进入较轻结冰区的路线。原则是尽量避 开至少20公里以上的距离,尽量朝着雷暴的上风方向飞行; 尽可能不要从云体的上方通过。在进入结冰区之前,一般 都有颠簸,遵守速度规定290-310/0.82-0.85。
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4、发动机进气道口和动力装置积冰。 积冰出现在进气道口,阻滞气流,使气流发生局
部分离,积冰还可在道口产生大的冰圈,改变空气的 动力特性,当冰屑脱离,进人发动机的叶片,从而造 成叶片的机械损伤,使发动机的功率降低,影响发动 机正常工作,危及飞行安全,严重时,造成发动机损 坏或熄火。
例:1985年2月15日,某航空公司一架DC9客机,
起飞后,两台发动机因吸入冰块发生喘振而坠毁。
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5、飞机风挡积冰会严重影响飞行员目视飞行,大大 降低其透明度,使目视条件大大恶化,难以判断周围 视野,给起飞、着陆造成困难,特别是在着陆时,由 于判断着陆高度不准确,可能影响着陆安全,严重时 会出现危险,特别是飞机起飞和着陆阶段。
例:某航空公司B747-200货机在安克雷奇落地瞬
:通常存在于 高度25000尺以上,发生在雷雨或对流风暴附近, 常会有轻到中度颠簸,而机组通过雨刷或窗框无 法看到的结冰现象。
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4、飞行实践表明,云是积冰的主要天气现象,其中积云、 积雨云层、层积云、高积云、雨层云、高层云是最容易形 成积冰的云体。锋区中度积冰的频率比均匀气团中高一倍, 而强烈积冰则高八倍。云层温度是影响飞机积冰的主要参 数之一,飞机积冰一般发生在0~-20°C的温度范围内, 尤其在-2~-10°C温度范围内遭遇积冰的次数最多,而强 烈的积冰主要发生在-2~-8°C的温度范围内。
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根据有关飞行试验,在机翼上有0.1英寸 (2~3毫米)一层霜,会使失速速度增加约 35%,起飞滑跑距离增长一倍。当积冰的飞机 起飞时,气流会从机翼上过早地和明显地分 离。所以积冰的飞机离地升力系数比正常飞 机小15%~20%。
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例:2003年11月24日,某公司CRJ-200飞机,在兰州
机场起飞(在兰州过夜后执行早班,前日晚上兰州为霜冻 天气),因没有落实地面除冰霜,致使飞机带霜起飞,离 地后飞机发生非指令性滚转,最大坡度达45度。某公司 BAE-146,飞机从武汉飞呼和浩特,高度7800米,先是飞 机积冰,然后掉转速,最后发展成不可控制的飞机掉高度。 事后经过英国宇航局分析,是由于飞机积冰严重,出现不 可控制的海豚摆。2004年11月21日,东航云南分公司 Mu5210在包头起飞后,由于飞机带冰、霜起飞,无法控制 引起坠机空难。
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谢 谢!
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四、预防结冰的措施
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1、地面做好预防,提倡无污染起飞 ㈠首先是飞行前认真研究起降场和航线天气情况,实况和 预报相结合,充分了解自己所飞航线区域的天气情况 (0°C等温线的高度),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)。
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㈡细检查飞机除冰设备是否处于良好状态,做好防冰除冰 的准备工作。如果机身上已有冰霜,则必须彻底清扫干净, 做到一看两遵守三建议:看飞机的表面和观察机坪周围参 照物的可见霜层,来做初步判断,通过周围积霜情况,判 断机翼上表面是否有积霜。最好亲自用手去触摸飞机表面。
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