飞机作为现代化的高效率的运输工具,给人们出行带来了极大方便。保证飞行安全是各国航空公司最关心的头等大事,也是每个乘机旅客最大的愿望。尽管飞机性能不断提高,地面保障设备不断改善,但天气原因仍是影响飞行安全的重要因素之一,如颠簸、风切变、雷雨、积冰、低云低能见度等危险天气。对于冬季飞行来讲,影响飞行安全的重要“天敌”就是飞机积冰。
积冰如何形成
飞机积冰是指飞机机体表面某些部位聚积冰层的现象。它主要是由云中或降水中的过冷水滴碰到飞机机体后冻结形成的。飞机在云中飞行时间过长易导致积冰。在寒冷季节,地面露天停放的飞机也会形成积冰。
积冰的种类有四种
根据结构、强度、外观上的不同,一般分为霜、明冰、雾淞、毛冰四种。霜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。它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,会影响视野,使飞机操纵发生困难;明冰通常是在温度0°C—10°C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;雾凇通常是在低于-10°C的云中飞行时形成的一种白色大颗粒冰晶层,它表面粗糙不平,附在飞机表面不牢固,容易被气流吹走;毛冰通常是在温度为-6°C—-10°C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,其表面粗糙且不透明,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。
积冰影响飞机性能
(一)升力面积冰
当机翼和尾翼积冰时,积冰使翼状变形,破坏空气绕过翼面的平滑流动,使升力明显地减少,失速加快,失速速度增大,临界迎角减小;同时会使飞机的重量增加,阻力增加,耗油率增加;再有就是升力中心位移,操纵品质变差。当机翼前缘有1.3厘米的积冰时,飞机升力就会减小50%,阻力增加50%。由此可见,积冰对飞行安全的影响严重。
(二)发动机积冰
进气道及发动机积冰会改变进气道内表面的空气动力特性,使气流速度分布不易,影响发动机的正常工作,引起发动机喘振和叶片变形等,甚至会损坏发动机直至熄火。
(三)空速管和静压孔积冰
空速管和静压孔积冰,会使空速表、气压高度表、迎角指示器、M数指示器、升降速度表等一些重要驾驶仪表指示度失真,甚至完全失效,导致自动系统会提供错误信息。
(四)天线积冰
天线积冰会使无线电通信失效,中断联络,有时也会造成无线电导航设备失灵。
(五)风挡积冰
风挡积冰会大大降低其透明度,使目视条件大大恶化,严重影响飞行员视线。特别是在起飞、着陆阶段,由于影响目视,会使起飞着陆发生困难,导致判断着陆高度不准确,进而影响着陆安全,严重时会出现危险。
(六)操纵面积冰
如果操纵面的主要区域有冰、霜、雪,会导致操纵面冻结在原有位置或运动受阻。
(七)起落架装置结冰
起落架装置上的结冰,会在收轮时损坏起落架装置或设备,积聚在起落架上的冰雪在起飞时脱落,会损坏飞机。
保证安全从防积冰做起
虽然积冰对飞行的危害是如此之大,但只要我们按照规章做好每一阶段的工作,完全可以避免或者把其影响减到最低。
(一)外部安全检查
冰雪天气对飞机的外部检查要格外仔细,空速管和静压孔附近要无冰、雪、霜,所有的前缘装置、操纵面、调整片表面、机翼上表面以及平衡面板夹缝必须无雪或冰。检查起落架时,要注意有无外漏现象,在寒冷天气,因热胀冷缩,管道连接处有可能发生渗漏油现象。
由于燃油温度低,在机翼下表面形成一层l/8寸厚的薄霜是可以起飞的。如果所有的通风口和静压口清洁,那么在机身上表面有一层薄薄的灰白色的霜是可以的。薄的灰白色霜是一种白色的晶状沉积物,通常在寒冷无云的夜晚会在物体表面上形成。它很薄以致于不妨碍观察其下面的表面特征,如漆线、标志或字母。
(二)地面除冰操作
如果存在冰、雪、霜,要认真执行飞机除冰程序,严禁带冰、雪、霜起飞。除冰完成后,至少要慢慢循环操纵杆全前向全后向三次,即可从升降舵平衡舱抽干剩余液压油。 另外,要掌握不同型号除冰液的作用时间,与管制部门协调好以保证在除冰液有效时段内起飞。如果由于延误造成超出除冰液的作用时间,一定要重新进行除冰。
(三)发动机起动
在下列条件下限制完成正常发动机起动:如果飞机在外界温度-40°C以下停放了3小时以上,不要起动或冷转发动机,维护人员应根据恶劣气候起动发动机的维护要求完成相应的程序。如果外界温度低于-35℃(-31°F),在改变推力手柄位置之前要让发动机在慢车位工作两分钟。可用3分半钟使滑油压力到达最低使用压力。在这期间,LOW OILPRESSURE灯可能保持亮,压力会超出正常范围,并且FILTER BYPASS灯也可能会亮。在滑油压力回到正常范围之前使发动机在慢车推力工作。
起动后要全程移动飞行操纵面和移动襟翼,以确保活动无阻。
(四)滑行
寒冷天气操作时,滑行期间前轮转弯需向两个方向转动。这将使转弯作动筒中的液压油循环加热,从而减小因低温造成转弯迟缓的现象。如果出现结冰,则在发动机起动后,立即打开发动机防冰电门。
在延长的地面操作期间,应定期运转发动机将冰的积累减到最小。运转发动机应按使用手册中规定的具体要求进行。
发动机排气可能会使停机坪和跑道起飞区域结冰,或吹起积雪或雪浆并在发动机表面结冰。若滑行线路通过雪浆或积水区域,或冰点温度下有降水,要襟翼收上滑行。如需要放襟翼或因大雪而延长滑行时间应在起飞前除冰。
滑行时保持好与前机的距离,滑行速度不大于10KT。
(五)防冰的使用
发动机防冰的使用——空中出现或预计出现结冰情况时,在所有的飞行操作过程中都必须接通发动机防冰,但是当温度低于-40°C SAT时,爬升和巡航期间不要使用发动机防冰。下降之前及下降过程中在所有结冰条件下,包括温度低于-40℃SAT时都必须接通发动机防冰。
避免长时间在中度到严重结冰条件下飞行。通常可以用改变高度或空速的方法避开严重结冰,如果可能的话,尽量绕开严重结冰区。
机翼防冰的使用——空中机翼防冰系统可用作除冰器或防冰器,但用作除冰只能在空中使用。使用该系统的主要方法是接通机翼防冰之前,先让冰形成,然后用其除冰。此程序可使机翼表面最光洁,重新结冰的可能性最小,推力和燃油的损耗最小。第二种方法是在结冰之前使用机翼防冰。将机翼防冰系统用作防冰器仅在遇到中度至重度结冰条件而进行延伸操作时才能使用,如:等待。
驾驶舱风挡框架、风挡中柱或风挡雨刷臂上出现结冰现象时,表明存在结构结冰,此时需要接通机翼防冰。
通常,除非延伸飞行需要通过结冰区(等待)外,否则无需定期融冰。
(六)进近落地
在结冰条件下完成进近或在雪或雪水覆盖跑道上着陆后为减小襟翼受损的可能,不要将襟翼收至15°C以下,直到维护人员检查襟翼区域无外来物。
(七)离机
如果在寒冷机场过夜,挡好轮挡后松开停留刹车以防止刹车片结冰冻死。所有水箱和储水器的水应放尽,所有厕所的污水全部放完,请地面机务人员将发动机进气道、皮托管等套好,关闭好排气活门。如果电瓶暴露在-18℃(0°F)以下,应将电瓶取下,放在高于-18t(0°F)但低于40℃(104°F)的地方。
总之,每个飞行人员都应重视冬季飞行的特点,及早对各种天气作出正确评估,与签派和空中管制部门做好沟通,同时合理并及时地使用机上的防冰设备,严格遵守法规和机组操作手册的规范,从而保证飞行顺利与安全。