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1、飞机防、除冰与航空安全 011420231 张思宇 飞机作为现代化的高效率的运输工具，给人们出 行带来了极大方便的同时，飞行安全也不容忽视。随 着科学技术的不断前进，飞机在设计和生产技术上， 充足的考虑了其实用性、操纵性和安全性，飞机自身 的可靠性性能不断提升，由于飞机自身设计原因导致 的航空不安全事件显著下降。尽管如此，天气原因仍 是影响飞行安全的重要因素之一。 结冰也已被航空界认定为影响飞机飞行的6大气象 因素之一 。 前言 飞机结冰与航空安全 飞机结冰是一种非常严重的危险情况，它会严重 破坏飞机的空气动力性能，如机翼和尾翼积冰，会使 升力系数下降，阻力系数增加，并可引起飞机抖动， 使操纵
2、发生困难；也会降低动力装置效率，甚至产生 故障，比如螺旋桨飞机的桨叶积冰，会减少拉力，使 飞机推力减小；同时脱落的冰块还可能打坏飞机的运 动部件或机体其他结构；通常结冰还会影响飞机的仪 表和通讯设备，损坏甚至使之失灵等。 飞机结冰 机场除冰 机场除冰 航空事故 1、1989年3月10曰，安大略航空公司一架福克28飞机，在雪暴 中等待起飞30分钟后未除冰，翼面结冰造成飞机坠毁。 2、1993年3月5曰，马其顿航空公司一架福克100飞机，起飞后 爬升到1200英尺失速坠地，造成81人死亡。经过调查，当时温 度低、湿度大、下着中雪，飞机起飞前未除冰。 3、2006年6月3日，中国空军一架由运-8AE
3、W改装的空警-200预 警机因飞机机翼结冰，在安徽东部地区坠毁，5名机组成员和35 名空军专家全部遇难。 4、2008年法国A330客机的空难，经调查原因就是由于结冰堵塞 了飞机动静压传感器而使其失灵造成的。 飞机结冰现象及原理 结冰是自然界的正常现象，在温度低于0的环 境下，液相的水会自然释放热量而产生结冰现象。由 于民用飞机常在云层中飞行或穿越，大气的温度是随 着高度的增加而递减的，递减率大约为高度每上升 1000米，气温下降6.5，因而经常在空中碰到低温、 高湿度的过冷环境，结冰现象对其的危害也最为直接 和明显。 飞机结冰影响因素 飞机表面结冰冰形主要取 决于云层中过冷水滴直径（过 冷水
4、滴是非常不稳定的，稍受 震动，即能冻结成冰的水滴） 及液态水含量、大气温度及飞 行速度。 当飞行速度处于亚音速左 右或以下，大气温度在0到- 20，飞行高度在30007000米 的时候，飞机更容易结冰。 飞机高速飞行，且云 层中的过冷水滴直径和液 态水含量较大，结冰云温 度较高时，易形成如图所 示的“双角冰”。“双角 冰”通常透明坚硬，增长 很快，冻结牢固，不易破 除，对飞机气动性能影响 很大，对飞行安全具有严 重的危害性。 飞机结冰影响因素 同时，空中云层的形状和形式等气象条件也是影 响结冰的关键因素。积云和积雨云通常会造成飞机强 结冰，且最强的积冰多见于将要发展成积雨云的高大 浓积云的上半
5、部和积雨云成熟阶段的上升气流区；层 云和层积云（或高积云）中的结冰通常会形成弱积冰 或中积冰，且云上部结冰通常为弱积冰，积冰强度会 随高度减弱。 飞机结冰影响因素 易结冰区域 飞机防冰与除冰技术 为了保证飞机在结冰气象条件下能安全飞行，常 常要采取适当的防冰与除冰技术。 飞机上需要采取防冰或除冰的常见部位主要有风 挡、空速管、螺旋桨、直升机旋翼，机翼、尾翼、发 动机进气道前缘及进气部件等等。 防/除冰方法的分类 目前国内外，已出现的飞机防冰与除冰技术按工 作方式可分为机械除冰技术、液体防冰技术和热力防 冰技术。 采取何种具体的防冰、除冰技术种类，取决于机 种、动力装置、电源功率、待保护表面大小
6、以及防冰 重要程度等因素。 一般来说，对于待保护表面积较大、防冰要求较高 的机翼、发动机进气道前缘等部件，常采用气热防冰 技术； 对待保护表面积较小、防冰要求较低的尾翼、螺旋 桨等部件，可采用电热周期除冰技术； 对不允许结冰而且耗电功率不大的风挡、空速管等 部件，则多采用电热防冰技术。 防/除冰方法的分类 防/除冰方法的分类 气热防冰技术 气热防冰是利用热空气加热飞机部件防冰表面的热 力防冰技术。活塞式发动机的飞机，多用汽油加温器 等加热冲压空气作热气源；装喷气发动机的飞机，一 般从发动机压气机内引气作热气源。由于热空气加热 蒙皮时热惯性大，周期加热控制较难，故很少采用周 期加热的防护方式，
7、而常用连续加热的防护方式 电热防冰技术 原理 该技术是将电能转变为热能， 加热部件防冰表面的热力防冰 技术。该技术系统一般由电 源、选择开关、过热保护装置 ，及电加热元件等组成。过热 保护装置(包括温度传感头和继 电器)用来防止防冰表面蒙皮过 热而变形。电加热元件将电源 所供的电能转变为热能，对部 件防冰表面加热、除冰。 应用说明： 电防冰技术有连续加热和间断加 热两种形式。对防冰表面不允许结 冰或加热耗电功率较小的部件(如风 挡，空速管等)，常用连续加热的防 冰方式；对防冰表面允许少量结冰 或加热耗电功率较大的部件(如机 翼、尾翼等)，常用周期加热的除冰 方式。由于此技术允许冰形成，故 除冰时可能有冰层脱落，因而发动 机进气道及进气部件一般不采用该 技术。 电热防冰技术 Thank you！ 1
