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1、2月11日，一架载有71人的俄罗斯安-148客机在莫斯科多莫杰多沃机场起飞 后不久坠毁。据相关方面称，此次空难的原因极有可能是由于飞机空速管结冰 致使飞行员无法获悉准确航速信息，从而引发一连串错误操作，最终导致飞机 失速坠毁。空速管也叫皮托管、总压管，主要作用是通过感受空气压力来反映飞机速度， 属于大气数据系统传感器。空速管本身具有加温功能，使其能在结冰气象条件 下正常使用。然而，这架安-148客机由于空速管加温功能不正常，使得空速管 在结冰气象条件下结冰，从而造成了不可挽回的后果。类似的悲剧此前已有发 生，如2009年法航447航班也是由于空速管结冰而导致飞机失速，最终坠 毁，机上228人全
2、部遇难。除空速管外，飞机其他部位结冰而导致的事故也比比皆是：1989年，安大概航空的福克28,起飞前在暴风雪中等待35分钟，未除冰，机 翼结冰导致起飞失败坠毁，全机24人死亡45人受伤。1990年，瑞安航空DC-9,暴风雪中等待35分钟，未除冰，起飞失败坠毁。 1993年，马其顿航空福克100,起飞后失事，调查发现起飞前未除冰造成。 2004年11月21日，由包头飞往上海的东航MU5210航班起飞后不久就发生 坠落，机上6名机组人员、47名乘客和2名地面人员不幸遇难。后事故调查证明飞机在包头机场过夜时存在结霜的天气条件，飞机起飞前没进 行除霜冰。2009年2月12日，美国一架机型为庞巴迪DAS
3、H8的客机，因机翼和舷窗积 冰，机组处置不当，导致坠毁。2012年4月2日，俄罗斯一架ATR飞机从秋明市起飞飞往苏尔古特，途中坠 毁。空难造成31人遇难，事故原因与未对飞机进行除冰有关。俄罗斯UTAir 公司在“秋明空难”后，按照俄罗斯联邦运输监督局命令重新修订了除冰程序。 根据FAA飞行平安部统计，19901999年期间由于气象原因引起的事故共 3230起，其中结冰引起的事故到达388起（占12%）。20032008年之间，有380起与结冰有关的事故报告。因此，飞机结冰被航 空界认定为影响飞行的6大气象因素之一。造成飞机结冰的因素很多，大气温度、云层范围、水滴直径、液态水含量等， 飞机的外形
4、、飞行姿态、飞行速度、飞行高度等都与之有关。一般来讲，飞机 结冰主要出现在冬季，飞行高度在海拔3000米左右的结冰概率最大。结冰飞 机以飞行速度较慢的运输机居多。具体来讲，在大气中经常存在着零度以下仍 未冻结的过冷水滴，它是云层中水滴存在的一种特殊情况，这种过冷水滴多出 现在。到-20C的云层和降水中。一旦过冷水滴碰到机体，就会立刻在机体上结 冰，严重影响飞行平安。积冰的类型主要有冰（明冰、毛冰、混合冰）、霜冰 等。在飞行中，机体容易结冰的位置主要在机体的迎风部位，除上述事故中提到的 空速管外，还有机翼前缘、尾翼前缘、风挡、发动机进气道前缘、桨叶、天线 等。飞机结冰的危害是显而易见的。比方，风
5、挡结冰会影响到驾驶员视野；飞 机的温度、压力传感器（空速管）结冰导致仪表指示失真，可能导致平安事 故。机翼、尾翼、发动机进气道前缘等迎风面结冰，会改变气动特性，增加重量， 导致飞行性能、操稳特性恶化（升力减小、阻力增大、力矩特性改变），威胁 飞机平安。经试验说明：在未设有防冰措施保护的机翼外表上结冰可导致机翼 阻力增大40%,同时升力减少30%,螺旋桨的结冰那么会导致其效率减少 19%0而发动机进气道前缘结冰，那么使得进气道流场发生改变，引起发动机的 喘振，也会使进入发动机的气流减少，降低发动机的推力；冰层脱落会对压气 机叶片造成机械损伤，甚至导致整台发动机的破坏进而导致停车事故等。由于危害巨
6、大，2013年11月23日，波音公司发布运行平安通告，通知航空 公司防止飞机在可能含有冰晶的雷雨层50海里以内长时间飞行。原因是飞机 存在发动机结冰的风险，应防患于未然。其实，为有效对付结冰这一飞机平安 “杀手”，飞机设计师们在设计研发阶段就开展了很多工作，包括结冰部位及严 重冰型研究、冰型对气动力、飞行特性的影响研究，在此基础上确定影响飞行 平安的结冰部位并提出防护要求，设置必要的防除冰系统。一般来说，对易于 结冰的运输类飞机，防除冰系统是必不可少的。运输类飞机设置有防除冰系统，一般包括：结冰探测系统、机翼防冰系统、尾 翼除冰系统、发动机进气道防冰系统和风挡加温/除雨系统等。所谓防冰系统，
7、即不允许在飞机有些部位上产生结冰的系统；除冰系统，即该系统允许在飞机 某些部位结少量的冰，然后周期性地把冰除去。防冰系统通常有以下几种形 式：热空气防冰、电热防冰、液体防冰等。这几种防冰方式已被适航接受；除 冰系统通常有以下几种形式：气囊除冰、气动脉冲除冰、电热除冰、电动机械 式除冰、电脉冲除冰、涡流除冰、电动除冰、形状记忆合金除冰等。其中气囊 除冰与电磁机械式除冰已被适航接受。2000年以后，国内运输类飞机开展迅速，对飞机防除冰关键性基础研究提出了 迫切的需求，国内防除冰研究开始快速开展。第一飞机设计研究院针对运输类 飞机专门设置了研究防除冰系统的专业团队，并通过ARJ21、运20、MA70
8、0 飞机的研制建立了完整的设计团队和理论体系。目前，航空工业一飞院在飞机结冰机理研究、防除冰理论计算研究、防除冰设 计技术与试验研究等方面取得了重要突破，形成一系列成果，局部研究成果达 到世界先进水平。建立了防除冰系统优化设计方法，积累了热气防冰系统、电 热除冰系统、气囊除冰系统的设计经验，突破了防除冰系统严酷点确定、防护 区域确定、防冰腔设计与优化、防除冰试验设计等关键技术，具有了防除冰系 统的快速设计、试验设计和适航取证能力，进一步提高了我国在防除冰设计领 域的技术能力，成果可以广泛用于运输机、支线飞机、直升机、无人机和预警 机防除冰系统的设计、试验和适航取证，还可以对现役飞机防除冰系统的改进 提供技术支持。
