航空器结冰现象的产生与防护措施研究

北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计（论文）引言步入新世纪以来，我国航空航天工业发展水平突飞猛进，从最初飞机仅在特定的军事领域使用，到民用航空的逐步发展壮大，再到现如今通用航空的兴起。飞机的使用范围越来越广泛，在其与大众生活越来越接近的同时，对飞机运行的安全性能也提出能更高的要求。在任何时候，都必须确保飞机达到安全飞行的条件以完成计划的飞行任务。而事实上，飞机在空中所处的环境具有很高的不稳定性，有时还需要面临恶劣的天气条件。其中在寒冷的天气条件下飞行的时候，飞机容易造成航空器凝结成冰的现象，航空器结冰指的是，在特定的气象条件下，飞机的机体迎风的过程中，机身表面的水分凝结成冰的现象。飞机在不同的程度、位置结冰的情况下，面临着不同的问题：机翼和尾翼发生结冰会影响飞机的气动外形，导致飞行阻力系数增大、升力系数减小，甚至使飞机产生抖动，还会增加飞机的操纵难度；飞机挡风玻璃的结冰会降低能见度并严重干扰飞行员的视线；而空速管结冰则会使得重要仪表指示失效；天线结冰会影响通讯，严重时会中断联络；发动机进气口结冰会降低进气量，增加推力损失，严重会引起空中停车。这无疑给飞行安全构成了非常大的威胁，都很有可能造成难以挽回的事故。据相关研究数据表明，全球约有20％的飞行事故是由天气引起的，在由天气因素引起的事故中，因为结冰问题而导致的飞机事故约占15%。几乎每年，世界上都有飞机由于飞行结冰现象导致各类事故的发生，因此，如何降低飞机在雨雪天气的结冰问题发生率，确保飞机能够平稳、安全地行驶，这是在航空研制中必须认真探讨的问题。1.1结冰产生的空难据美国国家运输安全委员会官方统计数据表明，1978年至今，全球范围内至少有800起飞行事故或事件与飞机结冰相关，不仅使航空部门遭受了重大财产损失，事故中遇难人数也触目惊心，在一定程度上使乘客对乘坐飞机是否真正的安全产生了疑问。教科书中对于飞机结冰所引起的空难也进行了举例，1982年1月3日，佛罗里达航空的90号航班，一架波音737，于1982年1月3日在华盛顿起飞，起飞后就失去了联系，不久后在波托马克河上坠毁。失事原因是，起飞阶段飞机发生了结冰问题，而由于机师没有及时打开发动机防冰加温装置进行二次除冰的失误，飞机表面积雪结冰，而后由于除冰不彻底，起飞马力不足，最终造成飞机失事，机上79人全部遇难身亡。同样的例子还有2009年6月1日，A330-203的法国航空447号班机因皮托管结冰，导致飞机失速，最终在巴西圣佩德罗岛和圣保罗岛附近坠毁，机上228人无人生还。在我国也发生了类似的事故，一架空警-200预警飞机，于2006年6月3日，在执行任务时多次越过结冰区产生冻结，导致飞机严重失速，最终坠毁在安徽省广德县，机上40人全部丧生。这是我军成立以来最严重的空难，当时机上除机组人员外，其他都是专家和工程师。这次事故对于我国航空事业来说，无疑是非常惨痛的一次教训。1.2国内外飞机结冰研究进展早在1920年代和1930年代，来自美国，加拿大，前苏联，英国，德国和法国等发达国家的学者就开始大量研究飞机的结冰现象。首当其冲开始研究的是德国学者，1923年W.Peppier开始观察云中过冷水结构特征以研究大气中的结冰过程。在1940年代，在1940年代，美国NACA和道格拉斯飞机公司共同提供了有关云中过冷水的不同类型的数据。在1950年代，美国制定了飞机自然环境结冰飞行的标准，并要求飞机制造商按照该标准进行设计、制造飞机。随后，大多数国家也制订了符合国情的标准。随着航空业的发展，飞行器与人类生活息息相关，为了保证飞行安全，国外从未停止过对飞机结冰现象的研究，其中研究成果最为出色的要数美国航空航天局。NASA投入了许多的人力财力去全方面的研究飞机的结冰现象与防护措施，与飞机结冰相关的全部方面他们几乎都有研究，开发了许多软件，得到了大量的研究数据。相比之下，我国在飞机结冰方面起步较晚，研究较少，现在我国航空部门使用的大多数结冰数据均基于国外的研究结果。在1986年，哈尔滨飞机制造公司，在Y12-Ⅱ型飞机上进行了人工临界冰和自然结冰在干燥空气中的飞行试验，通过对从飞行实验中获得的结冰数据进行分析，得出飞机被冻结的位置和保护措施的方法是首先对飞行进行分析，演示和验证，最后对模型进行修改和确定。在1990年代初期，中国在瑞典航空研究所的顾问的指导下，研究了模拟冰系在云起带的影响，得出了一系列判断运气是否在结冰条件下安全飞行的结果。1997年，中国飞行试验研究院对Y7-200A型飞机执行了结冰试飞任务，这是中国首次按照CCAR-25进行结冰研究的飞行试验张杰,周磊,张洪,等.飞机结冰探测技术[J张杰,周磊,张洪,等.飞机结冰探测技术[J].仪器仪表学报,2006(12).2飞机结冰现象的产生及影响2.1结冰条件飞机结冰指的是在特定的气象条件下，飞机机体迎风的过程中，某些迎风面会因低温而产生水分并结冰而结冰的现象。结冰现象通常有三种不同形式，一是“水滴结冰”，由于对流层的云层中常存有过冷水滴，因此，飞行过程中，当飞机表面的温度低于冰点温度时，机身表面与冷水滴碰撞后，过冷水滴就会立即结冰并凝聚在飞机表面；二是“干结冰”，如果当云层中含有冰晶或雨夹雪时，飞机穿过云层与冰晶碰撞，由于飞机表面温度低于冰点，冰晶融化后又立刻结冰并聚集在飞机表面；三是“升华结冰”，飞机由温度低的地方飞入温度高的地方，由于飞机表面温度与周围温度温差过大，空气中的水汽瞬时结冰并聚集在飞机表面。而在现实的飞行结冰现象中，由于干结冰现象很少会遇到，而升华结冰现象因为融化速度较快不存在太大危险，因此本文主要对结冰现象中的水滴结冰现象进行研究。2.2结冰的气象条件大气层依据高度从地面最底层往上分别为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层，再向上就是地球外部的星际空间。在对流层中，除了含有由氧气、氮气、二氧化碳以及部分惰性气体等组成的干空气外，还含有由海洋、湖泊、江河的水分蒸发产生的水蒸气。自然界中的雨、雪、雹、霜、露、云、雾等天气现象和四季变化大部分都发生在对流层，对流层大气中的云是由空气中的水蒸气饱和后形成的空气块，主要成分是小冰晶和小水晶，从而形成了在一定海拔范围内的结冰气象环境。民用客机需要在对流层上方飞行，而军用飞机通常可以在平流层中飞行。对流层气象条件较平流层更为复杂多变，在小冰晶、小水晶包裹的骤冷环境下更容易发生结冰现象。据研究显示，飞机的结冰面积、表面的结冰量和结冰层的形状大小，由以下的四个气象条件所决定：云层温度、云层范围、水滴直径和液态水含量黄仪方,朱忠愚.航空气象[M].成都:西南交通大学出版社,2002.。黄仪方,朱忠愚.航空气象[M].成都:西南交通大学出版社,2002.2.2.1云层温度云层温度在0~40℃浮动甚至更低时，飞机都会有结冰的可能。但是，由于云层中液态水含量与温度相关，当温度越低时，云中液态水含量越少，所以当温度低于-20℃时飞机云中结冰的次数很低。根据分析在不同温度下的结冰发生率得出：温度在0~-20℃时，飞机结冰的概率为80%，而其中温度在-2~-10℃时，飞机结冰的概率为68.3%，因此温度在-2~-10℃时，飞机上的结冰频率最高，而发生强烈结冰的温度主要在-2至8°C之间。虽然飞机结冰现象大多都发生在零下温度，但在温度高达5~10℃时，发动机进气道前缘由于气流经过进气部件时发生绝热膨胀降温和液体在汽化器中蒸发吸热。2.2.2云层范围云层范围指的是云的垂直厚度和水平长度，影响着飞机的结冰时间和结冰层的厚度。云层范围很大，当云层范围面积越大，飞机在云层中飞行的时间将会越长，飞机表面结冰层的厚度也就越厚。因此，云层范围直接影响着飞机结冰的时长，也影响着飞机的结冰程度。根据数据统计，99%及以上的结冰现象发生的云层水平长度小于281km。2.2.3水滴直径水滴直径是指包含在云层中的过冷水滴的算术平均直径，这会影响飞机的结冰面积和飞机的结冰形状。根据数据统计，在其中结冰率达到95％或更高的水滴的平均有效直径小于30μm。2.2.4液态水含量液态水含量指的是单位体积结冰云中含有的过冷水滴的质量。当液态水含量越高时，与飞机表面碰撞的水就越多，结冰情况就越严重。根据数据统计，大部分的结冰现象发生的液态水含量低于1g/m³。液态水含量不仅受云层温度影响，也受水滴直径影响，当高度相同，温度不同时，液态水含量随着水滴直径的增大二减小（如图2-1所示）蒋天俊.结冰对飞机性能影响的研究[D].南京：南京航空航天大学，2008.。蒋天俊.结冰对飞机性能影响的研究[D].南京：南京航空航天大学，2008.图2SEQ图\*ARABIC\s11不同温度下水底直径与液态水含量的关系我国民用航空规章CCAR-25R4附录C中有指出飞机所处的云层温度、平均水滴有效直径和液态水含量三个变量共同决定飞机的结冰强度，并明确规定民用运输机自然结冰的试验试飞必须在非常严苛的特殊气象条件下进行。2.3结冰对飞机的影响2.3.1发动机结冰发动机的结冰现象通常发生在进气口的前缘、第一级压片机的叶片前方的导向叶片以及发动机整流罩等处。发动机和进气道的结冰会导致进气道的内表面空气动力学特性被改变，造成气流速度散布不均匀，使得发动机不能正常运行，还会造成发动机的叶片变形，引起发动机喘振，破坏发动机，甚至导致发动机熄火。压缩机叶片上的冰层将脱落，这将破坏转子的动态平衡，并使动力装置振动。在更严重的情况下，它将损坏发动机轴承；掉落的冰层随气流进入压片机并撞击刀片可能会造成压片机损坏。2.3.2螺旋桨、机翼和尾翼结冰螺旋桨的结冰现象通常发生在螺旋桨的整流罩和浆叶。螺旋桨结冰时，容易对气动外形造成了破坏，同时会增加翼型阻力，因此会降低螺旋桨的效率，甚至还会使得飞机振动。当冰层被甩脱时，极大可能会对飞机部件和发动机部件造成损坏，。除此之外，还可能会击穿气密舱和蒙皮，严重威胁着飞机的飞行安全。当机翼和尾翼前缘表面结冰时，极大可能会改变飞机翼型，破坏机翼表面的边界层和，从而使得最大迎角的减小和最大升力系数的减小，同时降低飞机的性能，使失速速度增大和升力损失增加。水平稳定器上的小而轻的结冰将极大地影响机翼表面的空气动力特性，并且还会影响飞机的可操作性和稳定性以及副翼和襟翼的可操纵性周洁敏.飞机电气系统原理和维护[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015：343-366周洁敏.飞机电气系统原理和维护[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015：343-3662.3.3空速管和静压孔结冰飞机的空速管和静压孔的结冰会导致重要仪器（例如空速仪，速度计和气压高度计）的指示变形，并且也可能导致完全失效。飞机在进入危险的飞行状态时，如果飞行员没有察觉飞行仪器的失真，这会严重危害飞机的飞行安全。除此之外，还有飞机天线结冰的现象。天线结冰将导致无线电通信失效，联络中断，影响飞机飞行的通信质量。还可能会损坏天线，从从而损坏机身或引擎。飞机的挡风玻璃结冰，会影响能见度，干扰飞行员的视野，并严重阻碍飞行员的正常飞行。3飞机的防冰和除冰技术3.1飞机的防除冰技术飞机结冰会对飞行造成很大的安全隐患，为了确保飞机在表面结冰的情况下仍能安全飞行，学者们已经研制出了一系列的防冰和除冰技术。面对不同的结冰情况和结冰的影响，人们开发出了各种各样的防除冰方法。常见的防除冰技术包括机械防冰、液体防冰、气热防冰、电热防冰。3.1.1机械除冰机械除冰是通过机械方法打破冰层，分为气动带除冰技术和电脉冲除冰技术。气动皮带除冰技术：通过将膨胀管放置在飞机的前缘，膨胀管用于定期充气和膨胀，并在释放压力时产生压缩作用，从而使其冰层破裂，被气流吹散。多应用在飞机的机翼、尾翼前缘等部位。由于其除冰不彻底，会有残冰遗留，现在已很少使用气动带除冰技术。电脉冲除冰技术：释放静态能量产生的超声波被存储在要保护的飞机的蒙皮上，并且使得蒙皮在弹性范围内高速振动，从而使表层冰层破裂为达到除冰的效果。多应用在飞机的机身、机翼等部位。3.1.2液体防冰液体防冰就是通过喷涂冰点很低的防冰液在飞机待防护的易结冰表面部件上，使它与撞击飞机表面的过冷水滴混合，降低混合液的凝固点，使凝固点低于表面温度，不易凝固。液体防冰又分为地面和飞行中两种，地面液体防冰采用周期性喷射的方法，不会有冰瘤产生在防冰表面，停止喷射后还有短时的防冰效果，民用机场大多采用此防冰技术。飞行中液体防冰采用连续性喷射的方法，防冰液的消耗很大，这使系统的重量增加并且喷孔易于堵塞，这给维护和修理带来麻烦，现在已较少使用。多应用在飞机前缘、机身、机翼、桨叶、旋翼、风挡、雷达罩等表面刘根林,沈海军.飞机防冰与除冰技术综述[J].江苏航空,2003(4):18-20.刘根林,沈海军.飞机防冰与除冰技术综述[J].江苏航空,2003(4):18-20.3.1.3气热防冰气热防冰是使用发动机的压缩机对空气进行放气并将其传输到飞机部件的除冰表面。防止结冰的效果是通过加热表面来实现的。不同的发动机还具有不同的热空气源。通过用汽油加热器加热冲压空气来获得活塞发动机的热空气源，而从发动机压缩机获得喷气发动机的热空气源。气热防冰分为两种：“湿式除冰”和“干式除冰”。“湿防冰”是一种防冰方法，可以防止在保护区内收集的水通过连续加热而蒸发。“干防冰”是通过持续加热待保护区域，使得待保护区域没有结冰现象产生或清除已经形成的积冰。多用于机翼、尾翼、发动机进气道前缘等。3.1.4电热防冰电热防冰就是将电能转换为热能，通过给电阻元件通电升温用以加热待保护区域达到防冰的效果。电热防冰又分为间断加热和连续中断两种防冰技术。间断加热多采用在加热耗电量大或允许少量积冰的部件上，如机翼和尾翼等。连续加热多采用在加热耗电量小或不允许积冰的部件上，如空速管、风挡等。电除冰加热均匀，操作简单，功率损耗小，因此广泛用于大型民航客机。3.2飞机的防冰系统常见的飞机结冰部位为发动机进气道前缘及进气部件、螺旋桨、机翼、尾翼、直升机旋翼、风挡玻璃、空速管。针对不同的结冰部位，采取的防冰和除冰系统也各不相同。3.2.1发动机的防除冰系统发动机进气道防除冰系统由加热元件、加热导线和温度调节装置组成（如图3-1），由于进气道的结冰范围大、面积广，加热导线应该合理布置。图3SEQ图\*ARABIC\s11发动机进气道除冰系统结构图当发动机进入气道热气防冰系统（如图3-2）当防冰电门处于“机翼/发动机”或“发动机”位置时，热引气会被运输到对应的发电机冷却空气入口和发动机进气口用于防冰保护。图32发动机进气道的热防冰元件3.2.2螺旋桨、机翼的防除冰系统螺旋桨防冰（如图3-3）：将温度调节装置和电加热导线安置在螺旋桨容易结冰的部位，电加热元件发热，将冰块融化。图33螺旋桨电加热元件机翼前缘防冰：防冰系统（如图3-4）由机翼热防冰阀，喷雾剂管道、引气管道、机翼和发动机防冰控制面板及测试面板组成（如图3-5）。主要采用发动机引气防冰，每个机翼都供有3个外部斜面热气防冰器。机翼和发动机防冰控制面板上机翼防冰开关用于控制机翼的防冰，同时也控制发动机进气口的热防冰。测试面板上有机翼防冰窗口/探测热开关，用于机翼热气防冰TAI系统的地面测试。图34机翼热防冰结构图图35机翼和发动机防冰控制面板3.2.3空速管防除冰系统空速管防冰系统包括空速管、辅助报警器面板及其他测试面板，飞机机身有4根（每边2根）空速管用电气加热以防止由于结冰错误地读取信息（如图3-6）。图3SEQ图\*ARABIC\s16空速管面板布局及空速管机身位置3.2.4风挡玻璃的防除冰系统风挡玻璃防冰系统（如图3-7）通常是将多块玻璃分别组合，不同的汇流条通电给不同组别的玻璃提供电流，以确保当在某些支流电源失效时，正、副驾驶员前方的玻璃都可以受热，不会出现全部短点的情况。加温控制器或计算机控制着每组风挡玻璃的加热，每个控制设备由电源组件、过热控制组件、温度控制组件和功率控制组件等组成。图3SEQ图\*ARABIC\s17风挡玻璃加热原理3.2.5飞机结冰信号装置结冰信号装置分为自动结冰信号器和飞行员直观式这两大类。一旦飞机结冰，自动结冰信号器就会准确地把结冰信号发送给飞行员，同时又会自动连接防冰加温系统；飞行员直观式装置通常安装在容易被飞行员看见的地方，当出现结冰的情况时，飞行员将会手动接通防冰系统。常用的飞机结冰信号装置有：探冰棒和探冰灯、差压式结冰信号器、金属导电环式结冰信号器、放射性同位素结冰信号器、探冰马达等周洁敏.飞机电气系统原理和维护[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015：343-366。周洁敏.飞机电气系统原理和维护[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015：343-3663.3不同类型的飞机防冰系统的防冰举例3.3.1波音727飞机除冰系统波音727飞机机翼是热电除冰系统（如图3-8），图中黑色粗线表上电热加热线可到达的地方，能够进行防冰和除冰，按照驾驶舱内P5控制面板上的说明操控除冰控制。图38波音727飞机机翼除冰系统3.3.2A380防冰系统A380飞机的除冰系统（如图3-9）不受任何除冰条件的控制，机翼和引擎的除冰功能在引擎后部使用热压缩空气，底舱加热、废水排水口加热、空速管等，加热采用电气加热的方法。除冰检测系统可以控制机翼和发动机防冰开始或暂停。机务人员在任何时候都可以手动启动防冰系统。每个发动机的防冰进气口和压缩空气流出口都安装有防冰阀门，机翼防冰采用压缩空气的热空气通过阀门加到机翼上。机翼防冰由于需要取自发动机的尾气，所以在地面和起飞时是绝对不允许的。图39A380飞机的防冰系统3.3.3空客A320的V2500发动机防冰系统V2500发动机上有三个部位需要防冰，分别是进气整流锥、压力探头（/探头）和进气道前缘。进气锥靠锥头部的橡胶头来自动防冰，橡胶头被粘在整流锥的顶部。当锥头表面结冰后，橡胶头的平衡就会被破坏，从而引起橡胶头振动。橡胶头的振动就会把冰破碎，这些细小的冰块会被发动机吸入，但由于冰块很小所以不会损坏风扇叶片和压气机。在发动机工作的过程中，进气锥顶部有可能最先结冰。/探头靠电加热来防冰，/探头内有电加热线圈。只要发动机工作，发动机的电子控制系统就会把来自飞机的115V的交流电送往加热线圈，给探头加热。在发动机工作的过程中，/探头是一直被加热的。进气道前缘靠高压压气机的热空气来加热防冰，整个防冰系统（如图3-10）含有防冰电门、防冰活门和防冰供气管路。热空气来自高压压气机（HPC7）。当需要防冰时，接通位于驾驶舱内的头顶面板上的防冰电门，则防冰活门打开，HPC7空气送往进气道前缘内部的喷气环赵洪利.现代民用航空燃气涡轮发动机[M].北京：中国民航出版社，2010：261-264赵洪利.现代民用航空燃气涡轮发动机[M].北京：中国民航出版社，2010：261-264图310V2500发动机防冰系统3.3.4波音737-600/700/800/900/飞机上的CFM56发动机进气道防冰系统发动机进气口的防冰空气来自发动机引气系统（如图3-11），该接口位于发动机引气系统中预冷器和关断活门的上游，即防冰空气不受关断活门影响。防冰空气经过防冰活门进入进气道前缘内的喷气环。热空气从喷气环喷出，给前缘加热。加热后的空气从进气道底部的排气口进入大气赵洪利.现代民用航空燃气涡轮发动机[M].北京：中国民航出版社，2010：264-268赵洪利.现代民用航空燃气涡轮发动机[M].北京：中国民航出版社，2010：264-268图311CFM56发动机进气道防冰系统3.4飞机容冰系统影响飞机飞行过程是否安全的其因素有很多，飞机表层结冰说其中一个较为重要的因素，结冰会严重危害飞行安全。因此，国内外一直把结冰作为研究的一个重要方向。早期研究的重点是防止飞机结冰并消除机身结冰，但由于现阶段的除冰技术并不能达到除冰系统所期待的预期效果，飞机难免会有带冰飞行的情况。因此，为了确保飞机的飞行安全，目前国内外飞机研究其中一个方向就是如何提高飞机的容冰能力。飞机的容冰性是指，当飞机有一定的结冰情况时，驾驶驱动系统既可以保持预定的飞行路线，还具有一定的安全裕度，以保证飞机的安全飞行。1998年，在此基础上，美国伊利诺州大学的Bragg教授提出了飞机智能防冰系统（SmartIcingSystem,SIS）的设想。此设想的容冰思路是：实时实地对飞机进行检测，测试防冰系统的性能和飞机结冰现象对飞机性能的影响，并自动启动防冰系统，并将收集到的飞机的结冰情况及时地反馈给飞行员，使用系统合理修改飞行包线，调整飞机的控制规律，维持和正常飞机同样的飞行品质，使飞机安全地在原定的计划线路内飞行。SIS的控制中心是一个结冰管理系统（IceManagementSystem,IMS），主要有4个功能：概述结冰影响、运作防冰系统、保护飞行包线、修改飞行控制律。在飞机安装了SIS后，在结冰情况下的飞行模式如下（图3-12）郭龙，沈宏良，施永毅.飞机容冰技术的研究进展[J].飞行力学，2005，23（1）：75-78.郭龙，沈宏良，施永毅.飞机容冰技术的研究进展[J].飞行力学，2005，23（1）：75-78.图312SIS后飞机结冰的运行模式在这个科学技术突飞猛进的现代社会，特别是在计算机技术和控制技术领域，提高飞机的容冰能力指日可待。结冰严重危害了飞机的飞行安全，为了降低结冰对飞机飞行的安全影响，十分有必要对飞机的容冰技术进行深入探讨。4飞机结冰的预防控制措施飞机结冰严重危害了飞机的飞行安全，飞机结冰问题不能小觑，需要从飞机设计、飞行员的飞行操纵、航空气象预报、机务人员维护等方面采取措施，以确保飞机的飞行安全。4.1飞机设计在飞机的设计中，分为防冰系统和除冰系统两大类。防冰系统是阻止冰的形成，在飞机某些不允许发生结冰的部位上安装热气加热设备或电加热设备，以确保飞机上这些不允许结冰的部位在任何情况下都不会发生结冰。除冰系统是飞机上某些部位允许一定程度内的结冰，但需要在冰块脱落前将其去除，飞行人员根据结冰探测器的提示打开除冰装置，对机体表面的结冰进行去除。此外，飞机还配备了飞机智能防冰系统，可自动修改飞行包线，同时控制飞机的飞行状态，使得飞机能够安全飞行。4.2飞行员的飞行操纵在飞机起飞前，飞行员应了解飞行航线的气象条件，评估飞机的飞行包线，多次练习飞机失速模式，一旦飞机发生结冰，做到沉着冷静地操纵飞机，避免因为慌张而出现操作失误。在飞行时，如果遭遇结冰，应先用除冰装置处理结冰，而后继续飞行。如果由于强结冰，防冰装置不起作用，则飞行员应尽可能地保持水平飞行，保持飞行高度，避免猛烈上升，急转弯和小半径盘旋飞行等猛烈动作，同时联系备降场，在附近寻找合适地方降落。着陆期间，飞行员切勿收紧油门，否则飞机将失速。4.3航空气象预报气象人员需要为飞行员提供较为准确的气象预报，结冰气象预报采用统计分析的方法，将气象卫星云图、探空资料、机载气象雷达等数据进行了分析，并且结合航线、备降场、航路点、目标机场等的地形特点和气象条件，这样得出的气象预报是具有可信度的。飞行员在飞行前也应仔细研究航线的天气情况，熟悉冰层积聚的预报数据，并制定出脱离防冰区的方法和应急措施，以确保飞机的飞行安全。4.4机务人员的维护机务人员在飞机飞行前应仔细检查防冰装置是否正常工作，检查并确认飞机的重要表面没有冰雪或霜。在结冰天气时，应彻底清理停场未起飞的飞机表面上的冰霜，做到飞机表面清洁。同时合理地在地面时给飞机喷射防冰液，不能去除飞机表面的积冰，还能形成保护膜，防止积冰。

5结语现阶段，国内外学者对于飞机结冰问题的研究已取得一定进展，但由气温骤降所导致的结冰现象依然存在，因此由结冰问题造成的飞行事故仍屡见不鲜。本文对飞机结冰问题的国内外研究现状进行了阐述，总结了飞机结冰现象的几种产生原因及恶劣影响，并提出了针对结冰现象的飞机的防除冰方法和预防控制措施。本文针对飞机防除冰问题提出了以下四种方法：在飞机上必须安装有防冰系统和除冰系统两大系统；飞行员需熟知结冰问题空中解决方案，在遇到结冰情况时沉着冷静操纵飞机；气象人员加强气象预报，及时分析气象条件并提供给飞行员；机务人员上机前，必须认真检查飞机的防冰系统工