积冰飞行的技巧与经验.doc

积冰飞行的技巧与经验一、什么是飞机积冰？ 在云、雾、雨或湿雪中飞行时，飞机的流线形部分，动力装置和特种设备外露部分，由于水滴冻结或水气凝结而聚积的冰层，这一现象就是飞机积冰。 当飞机在云中飞行，机体碰到过冷水滴时，如果机体表面的温度低于0C时，过冷水滴就会在机体表面的某些部分冻结而聚集起来形成结冰，此外，飞机由寒冷的高层进人暖湿的低层，也会出现结冰，它是由于暖湿气层中的水气在较冷的机体上发生凝结而形成的，过冷水滴是非常不稳定的，当它受到冲击时，即会变成固体的冰，在低于0C的云雨中飞行时均可产生飞机结冰。二、积冰天气和积冰概率云是积冰的主要天气现象。1积云（CU、CU）积雨云（CB）积云是由从近地面层向上抬升的垂直气流形成的，上行前的气温积湿度比较高，由于垂直运动的绝热变化，使未达到饱和的空气达到饱和，形成云，云中水气和水滴都比较大，会发生强烈积冰，同时，由于云中各部位的含水量和水滴大小的分布不同，中、上部是最强的积冰区域。在夏季，由于0C等温线较高，在积云中飞行时，一般不会发生积冰，只有在积雨云（CB）和浓积云（CU）的中、上部才有积冰，在纬度比较低的地区，0C等温线的高度更高，在厚度较小的浓积云也不会积冰。在春秋季节，北方的积状云中，通常在云的下部也可能积冰，而在南方，开始积冰的高度通常在云的中部。冬季，由于积云和积雨云出现的机会较少，所以由它们引起的积冰机会也不多。2层云（ST）和层积云（SC）层状云的水气含量一般都较少，有时在较厚云层云顶附近多一些。因此，积冰强度为轻度或中度，层云和层积云是我国冬天半年常见的降雨云系，飞行中遇到的机会较多，积冰的机会也随之增多，如果整个云层有过冷却的降水，则云中都可能有中度以上的结冰。3高积云（AC）由于高度高、温度低、厚度薄、水量少，因而积冰往往是轻度积冰。4雨层云（NS）高层云（AS）这两种云只会形成轻度的积冰，但雨层中和高层云多在锋线上形成，范围广、厚度大，沿锋面伸展可达1000多公里，垂直锋面伸展也可达200400公里，其厚度可有15公里以上，因此，飞机穿过它们所需时间较长，有积厚冰层的危险。由于这两种云的含水量和水滴的分布是随高度的增加而减少的，因而积冰强度也随高度增高而逐渐减弱，在夏、秋季节云中的积冰均在上部，而冬、春季云的各个部位都可能有积冰出现。飞机积冰的概率取决于很多因素，主要是：天气条件，飞行高度上云的概率、云的含水量、气温、云中水滴和冰晶的大小及它们在单位时间内落在单位面积上的数量、水滴的冰结速度、气流绕过飞机各部位的特点（飞机的空气动力特性）以及飞行速度。过冷水滴组成的浓密云中积冰概率最大。飞行实践表明，在锋面云中，当飞行高度上温度适宜时，积冰频率比较大。而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，据有关报道，飞行在0-40C甚至更低的云温条件下，都有积冰可能。不过综合英、美、日及前苏联的有关积冰发生率统计报告，可以得出下述结论：飞机积冰一般发生在0-20C的温度范围内，尤其在-2-10C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-2-8C的温度范围内。就季节而言，不同季节飞机积冰频率不同，在冬、秋两季积冰频率比较高。飞行高度不同，飞机积冰频率也不同。根据有关记载分析：冬季在3000米以下（合3000米）各高度上飞行时，积冰几乎占56，在6000米以上高度上飞行时，积冰占21，而在夏季3000米以下高度上，积冰现象减少，几乎没有。在6000米以上，积冰占62。三、积冰的种类 飞机积冰主要分为三种：冰、雾凇、霜.（一）冰： 冰有明冰、毛冰（半透明混合体）、白冰（颗粒状冰）。1明冰：通常是温度0-10C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安定面的前缘，飞机机头整流罩和发动机的进气口。2毛冰：这种冰通常是在温度为-6-10C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，其表面粗糙而不透明，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。3白冰：其温度在-10C以下有比较均匀的小水滴组成的云中飞行时产生的，呈白色，比较疏松，附在飞机表面，不太牢固。如果飞行时间长，以及冰层厚度增大，也能造成严重威胁。（二）雾凇：温度通常低于-10C的云中飞行时形成的一种，白色大颗粒冰晶层，表面粗糙不平，附在飞机表面不牢固，容易被气流吹走。（三）霜：这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。霜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，影响视野，使飞机操纵发生困难。积冰的形状主要取决于冰的种类，飞行速度和气流绕过飞行器的不同部位的情况。积冰的形状一般分为槽状冰、楔形冰和混合冰。根据空勤人员获得的喷气式飞机积冰统计数据：槽状冰约占30、楔形冰约占15，而混合冰约占55左右。四、积冰对飞机性能的影响（一）升力面积冰当机翼和尾翼积冰时，能使飞机的空气动力特性和飞行特性显著变坏，由于积冰，流线形部位的形状发生变化，翼型失真（变型）,导致摩擦阻力和压差阻力都增大。根据有关方面的飞行试验，机翼、尾翼积冰时，其阻力增加占飞机因积冰引起总阻力增加约7080，若在大迎角下飞行时，更突出，如果积冰层较厚，还会使飞机的重心位置改变，从而影响飞机的安定性。（二）发动机进气道和动力装置积冰在飞机其他部位没有结冰时，喷气式发动机进气道有时会有积冰。因为机翼和尾翼前部的动力增温，比喷气式发动机进气口处要大得多，飞行实践证明，当外界气温等于小于+5C时，喷气式发动机进气口部分可以发生结冰。进气道结冰将导致内表面气动特性的恶化，使进气速度场分布不均匀和使气流发生局部分离，引起气压机叶片的振动，冰屑脱离，进人压气机，而造成压气机的机械损伤，从而使发动机的推力降低，严重时，造成发动机损坏或熄火。（三）风挡积冰风挡玻璃积冰，能大大降低其透明度，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。（四）天线积冰有可能造成无线电通信中断。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。（五）空速管动、静压孔积冰当空气压力感受器（空速管动、静压孔）积冰时，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，使飞行员失去判断飞行状态的依据。（六）飞机在地面积冰飞机在地面停放和滑行时，也能积冰。地面积冰时，冰的聚积是不对称的，首先在迎风的一面开始冻结，使飞机表面上冰层的厚度不一样，对安全性和正常性有很不利的影响，根据有关飞行试验，在机翼上只有0.1英寸（23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1520，相当危险。因此，民航总局规定，任何飞机都不能带冰、雪、霜起飞。五、积冰飞机的操纵程序以及注意事项虽然现代飞机飞行速度大，高度高，除冰性能好，但我们不能麻痹大意，同时，我们也还有一些老式飞机，防冰性能差，但我们也不能有结冰天气就不飞。飞行员应该熟练掌握对设备的正确使用，以及设备万一故障时的处置方法。（一）预先准备要充分了解自己所飞航线区域的天气情况（特别是冬季飞行），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）。（二）直接准备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（0C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地面机务人员除冰时，不能将除冰液直接喷到发动机的进气道、探头孔、反喷和排气口和PAU的进、排气孔部位。5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。6地面除冰时，除冰液不能垂直对飞机表面喷射，以免液体高压损坏飞机表面。7除冰结束后，打开空速管加温以及风挡防冰、防雾开关。8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。9检查操纵系统灵活无卡阻现象。10在起动发动机时，必须事先指定机组中有一人向外观察，以防止飞机停在滑溜的地面上，一台发动机的慢车推力使飞机向前滑动与地面障碍物相撞。（三）滑行1在积冰条件下（10CTAT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0C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。3若在跑道外等待时间较长，适当增大N1转速等待，一般情况下，每十分钟加马力使N1到70，并保持15秒。4如预计在起飞后立刻会进入较强结冰区时，在起飞前可将机翼防冰系统接通，使该系统处于待命状态，在飞机离地后立即投人防冰工作。5冷天有结冰条件存在时，起飞前应对操纵系统进行再次检查，襟/缝翼可做一次全过程的收放后再恢复到起飞位，确认无冻结、卡阻现象后再起飞。（四）起飞1跑道上积雪标准为：干雪4英寸，湿雪或雪水05英寸。冷天在积雪跑道起飞前建议将APU打开，并将APU的左右汇流条供电开关接通以作为备份电源。2在结冰条件下起飞，可将发动机点火电门放超控位，使用2分钟后，再将点火电门放连接位，以减少发动机在滑跑和离地过程中熄火的机会。3冷天应坚持使用灵活推力起飞，以减少滑油温度的流失，并建议做一次静止起飞，当调整好双发EPP后，检查N1一致，发动机工作稳定，再接通自动油门，使双发EPR同步上升，直至最大马力调定后再松刹车起飞。4滑跑方向应严格控制在中心线，对模糊不清的跑道边界线（灯）和中心线（灯）要保持高度的警觉。5结冰跑道上起飞的决断速度可设置在V1-20，但要注意在V1-20和V1之间一旦发生单发的处理程序和方法。6提高离地速度。方法是：减少初始抬前轮仰角，降低抬前轮速率（约2度秒）。7起飞后，收轮的时机可比正常时晚些，让相对气流将轮子和起落架上的雪、雪水等吹捧，以防止在轮仓里结冰或在收轮过程中打坏其他设备。8收襟缝翼过程中，若遇到飞机姿态发生急剧变化（如带坡度、抬头、低头或抖振情况）则立即将襟缝翼手柄放回原位，在接通机身防冰系统后，再试探着将襟缝翼手柄放回原位，在接通机身防冰系统后，再试探着将襟缝翼收上。9当上升至安全高度以上时，冷天飞行可采取程序耗油的方法，将左右主油箱的燃油各耗掉10001500磅，使油平面与油箱上缘之间有一个空隙，以降低机翼结冰的可能性。（五）空中飞行1空中飞行时，根据当时温度（建议在十10C以下）和结冰的条件（云、降水等）及时使用发动机防冰，当在驾驶舱风挡边缘或括水器上有结冰时，应打开机身防冰系统，当飞机脱离结冰区后，也不要立即将防冰系统关闭，让其工作5分钟以后再关，以防飞机带冰飞行。2万一不慎使发动机结了冰，应先打开一台发动机防冰，待工作稳定后，再打开另一台发动机防冰，切忌同时打开两台发动机防冰，以防止同时两台发动机被冰块打坏，如打开一台发动机防冰时，脱落的冰块已将发动机打坏，则另一台千万不能再打开防冰，应立即在就近机场着陆。3在使用防冰系统后，发动机功率仍在减小，飞行速度仍在降低，此时结冰情况可能比较严重，而且防冰系统不足以将冰除掉，应立即请求改变高度或改变航向，脱离结冰区。如仍无效，而不能保持最小机动速度时，应采取果断措施。返航或在就近机场着陆。4MD?2飞机在脱离结冰区选择高度层时，通常是向上脱离为好，如果向下脱离只有确切知道航线安全高度以上，有正温区或能够出云时，方能请示向下脱离。5机翼防冰系统最好是断续使用（机翼和尾翼交替使用），在中度以上结冰区飞行，可在机翼防冰使用810分钟后，人工将防冰系统转到尾翼防冰，2.5分钟后再转到机翼防冰。6下降过程中如使用防冰设备，应注意使发动机EPR不小于 1.2，以保证向防冰系统供气，必要时可放出减速板或其他减速装置，以增大发动机功率。7冷天在雪浆、雪水等污染跑道或大雨期间着陆，在进入五边前必须起动 APU，并将APU左右汇流条开关放在接通位，以此作为后备电源（防止在着陆过程中失去交流电时，防滑系统将不工作）。8进近中，如防冰系统正在使用，必须在放出着陆襟翼前一分钟，通常在放下起落架之前，起始尾翼防冰，在短五边、复飞或着陆过程中，防冰系统必须在机翼上，当燃油温度低于零度时，可在进入五边前一分钟把燃油加热开关放到接通位，而在五边和复飞时，燃油加热开关必须在关位。9在改变飞机形态，即在放缝翼和襟翼过程中，飞机姿态发生急剧变化，如滚转、带大坡度等，应将襟缝翼手柄立即放回原位，可能是襟缝翼的某一部分被冻结或被冰块卡阻。10.地面温度很低时，可在着陆前5?0分钟，逐渐适当地降低客舱温度，以利旅客在下飞机时不会感到内外温度差太大。（六）着陆1.在冰、雪、雪浆等污染跑道上着陆时的侧风标准是干跑道着陆的一半，即正侧风为15KTS（7.5M秒）。2在冰、雪、雪浆等污染跑道上着陆前应充分地估计到着陆滑跑距离的增加，一般情况下，湿道面比干道面的停机距离增加约1000英尺（300M），在结冰道面上大约增加3000英尺（将近1000M），所以建议在着陆前将APU起动并接通APU左右汇流条电门，以防一旦失去主电源以后，APU能自动供电，使防滑刹车系统继续工作。3最后进近阶段，由仪表转入目视飞行时，仍要参考ILS的下滑道，以防止地面被雪覆盖以后的目测变形，若风挡上因雪或积冰造成透明度不好时，可使用打开侧窗着陆的技术。4夜间飞行时，着陆灯可早开，有降雪、吹雪时可能会产生光屏，可采取拉升或无灯着陆的技术。5着陆过程中，使用最大角度的着陆襟翼，以得