空中积冰对于飞行安全与效益之影响

1、空中積冰對於飛行安全與效益之影響,長榮航空 航行管制部 高偉哲,前言,飛機在寒冷天氣中操作，潛在著諸多的危險，其中積冰的問題為飛航安全的一大危害，其主要的危害如下： 航機外型積冰對飛行操作的危害 進氣道積冰的危害 感測器積冰的危害,前言,航機外型積冰對飛行操作的影響： 飛機的升力最主要來自機翼，當機翼被積冰覆蓋時，機翼的氣動力外型就會遭受到破壞，昇力因此減少，外型阻力也因此增加。除此之外，積冰累積在機體上也會增加飛機整體的重量，航機飛航性能因此驟降。,前言,進氣道積冰的影響： 進氣道積冰有可能改變進氣道之面積，導致流進發動機的空氣流量不正常，亦有可能積冰從進氣道脫落進而導致發動機的葉片損壞，造

2、成發動機之故障。,前言,感測器積冰的影響： 機身外的感測器如皮氏管、靜壓感測器、總溫感測器、攻角感測器等。如這些感測器因積冰受阻塞或是凍住，就會導致飛機上之飛航電腦和儀表讀到不正確之數據，導致飛機操作出現不正常之反應，使航機陷入危險之狀態裡。,航機除防冰系統,為避免航機陷入上述之積冰危險因素，因此設計除防冰系統來使航機避免積冰之危害，最常用之方法即使用發動機產生之熱氣源或是用電熱線在較容易積冰處加溫，如機翼翼前緣、進氣道口、感測器等。,航機除防冰系統,航機除防冰系統,攻角感測器,靜壓感測器,動壓感測器(皮氏管),總溫感測器,最低裝備需求,航空器最低裝備需求手冊 (Minimum Equipme

3、nt List / MEL) 為確保當部份系統或裝備失效時航空器仍能維持可接受之安全水平。 最低裝備需求手冊定出那些系統或裝備項目在某些飛航條件下可以失效，但其目的係指除在特別的指定外，航空器在有失效的系統或裝備時不得作任何飛航。,最低裝備需求,飛機製造商在申請新飛機的認證時，就必須向所在國的民航主管機關提出Master Minimum Equipment List(MMEL)，由主管機關核准後才能取得生產飛機的核可。 各航空公司再以 MMEL 為本， 制定各公司該機型的最低裝備需求手冊，並且還要經過飛機登記註冊國的民航主管機關核准，才能正式生效使用。 最低裝備需求手冊(MEL)為各公司的內部

4、文件並不對外公開，但 MMEL 則為官方的公開文件，可至 FAA 的網站查閱 。,最低裝備需求,假設A320機型一個發動機防冰閥門失效： 航機以MEL 30-21-01來放行，MMEL的條文如下：,最低裝備需求,條文指出如果要根據一個發動機防冰閥門(Engine Anti-Ice Valve)故障放行航機時，就要限制航機不得在已知有積冰或是有積冰預報的環境中操作。,積冰條件之定義,1. 波音Boeing 777 Airplane Flight Manual(AFM) ICING CONDITIONS Icing conditions exist when indicated in flight

5、 by the primary ice detection system, or when the OAT on the ground and for takeoff, or TAT inflight, is 10 degrees C (50 degrees F) or below and visible moisture in any form is present (such as clouds, fog with visibility of one mile or less, rain, snow, sleet and ice crystals). Icing conditions al

6、so exist when the OAT on the ground and for takeoff is 10 degrees C (50 degrees F) or below when operating on ramps, taxiways or runways where surface snow, ice, standing water or slush may be ingested by the engines or freeze on engines, nacelles or engine sensor probes.,積冰條件之定義,2. 空巴Airbus 321 Air

7、plane Flight Manual(AFM),避開空中積冰之方式,1. 以積冰定義(Icing Conditions Definition)為依據 當在地面上或是起飛階段外界溫度(Outside Air Temperature / OAT)低於10，或是在飛行中總溫(Total Air Temperature / TAT)低於10在可視的水分存在下(如雲、霧、雨、雪等)，及代表有積冰的情況出現。 總溫與靜溫的關係式為與馬赫數有關的函數,避開空中積冰之方式,避開空中積冰之方式,0等溫線(外界溫度)，如飛行速度為0.3馬赫時級相當於總溫5的等溫線，當在此等溫線區域裡有可目視之水氣情況存在時即可

8、視為有積冰情況存在。 如航機有限制不可在積冰情況中操作時，即應避開此區域來操作。,避開空中積冰之方式,假設此航班為上海浦東機場至台北桃園機場預計1000Z抵達，參考下例之顯著天氣圖。,避開空中積冰之方式,參考前述之資料，發現在下降過程中會經過雲區，即會經過積冰狀況的區域，因此不會建議航機放行，須待航機修復後才可執行任務。,避開空中積冰之方式,2. 以積冰預報資料為依據 現行的航空氣象資訊提供之資料種類越來越豐富，積冰預報即為其中之一種很有用之資訊。 參考航空氣象服務網裡之積冰資料：,避開空中積冰之方式,避開空中積冰之方式,7000呎0900Z高度積冰預報,11000呎0900Z高度積冰預報,15000呎0900Z高度積冰預報,避開空中積冰之方式,20000呎0900Z高度積冰預報,以上述之資料，可知在15000呎以下皆無積冰之預報，因此可