空军失事飞机疑云：飞机积冰引发飞行安全问题？_谈飞机积冰与飞行安全

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空军失事飞机疑云：飞机积冰引发飞行安全问题？

层状云的水气含量一般都较少，有时在较厚云层云顶附近多一些。因此，积冰强度为轻度或中度，层云和层积云是我国冬季常见的降雨云系，飞行中遇到的机会较多，积冰的机会也随之增多，如果整个云层有过冷却的降水，则云中都可能有中度以上的结冰。（3）高积云（AC）

由于高度高、温度低、厚度薄、水量少，因而积冰往往是轻度积冰。（4）雨层云（NS）高层云（AS）

这两种云只会形成轻度的积冰，但雨层中和高层云多在锋线上形成，范围广、厚度大，沿锋面伸展可达1000多公里，垂直锋面伸展也可达200～400公里，其厚度可有1．5公里以上，因此，飞机穿过它们所需时间较长，有积厚冰层的危险。由于这两种云的含水量和水滴的分布是随高度的增加而减少的，因而积冰强度也随高度增高而逐渐减弱，在夏、秋季节云中的积冰均在上部，而冬、春季云的各个部位都可能有积冰出现。飞机积冰的概率取决于很多因素，主要是：天气条件，飞行高度上云的概率、云的含水量、气温、云中水滴和冰晶的大小及它们在单位时间内落在单位面积上的数量、水滴的冰结速度、气流绕过飞机各部位的特点（飞机的空气动力特性）以及飞行速度。过冷水滴组成的浓密云中积冰概率最大。飞行实践表明，在锋面云中，当飞行高度上温度适宜时，积冰频率比较大。而锋面中度积冰的频率比均匀气团中高一倍，而强烈积冰则高八倍。云层温度是影响飞机积冰的主要参数之一，据有关报道，飞行在0～-40°C甚至更低的云温条件下，都有积冰可能。不过综合英、美、日及前苏联的有关积冰发生率统计报告，可以得出下述结论：飞机积冰一般发生在0～-20°C的温度范围内，尤其在-2～-10°C温度范围内遭遇积冰的次数最多，而强烈的积冰主要发生在-2～-8°C的温度范围内。就季节而言，不同季节飞机积冰频率不同，在冬、秋两季积冰频率比较高。飞行高度不同，飞机积冰频率也不同。根据有关记载分析：冬季在3000米以下（合3000米）各高度上飞行时，积冰几乎占56%，在6000米以上高度上飞行时，积冰占21%，而在夏季3000米以下高度上，积冰现象减少，几乎没有。在6000米以上，积冰占62%。

5、积冰对飞机性能的影响

（一）升力面积冰当机翼和尾翼积冰时，能使飞机的空气动力特性和飞行特性显著变坏，由于积冰，流线形部位的形状发生变化，翼型失真（变型），导致摩擦阻力和压差阻力都增大。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。根据有关方面的飞行试验，机翼、尾翼积冰时，其阻力增加占飞机因积冰引起总阻力增加约70%～80%，若在大迎角下飞行时，更突出，如果积冰层较厚，还会使飞机的重心位置改变，从而影响飞机的安定性，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）发动机积冰在飞机其他部位没有结冰时，喷气式发动机进气道有时会有积冰。因为机翼和尾翼前部的动力增温，比喷气式发动机进气口处要大得多，飞行实践证明，当外界气温等于小于 5°C时，喷气式发动机进气口部分可以发生结冰。进气道结冰将导致内表面气动特性的恶化，使进气速度场分布不均匀和使气流发生局部分离，引起压气机叶片的振动，冰屑脱离，进人压气机，而造成压气机的机械损伤，从而使发动机的推力降低，严重时，造成发动机损坏或熄火。

（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，使飞行员失去判断飞行状态的依据。

（四）天线积冰天线积冰可能会使无线电通信失效，中断联络。强烈积冰能使天线同机体相接，发生短路，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。

（八）飞机在地面积冰飞机在地面停放和滑行时，也能积冰。地面积冰时，冰的聚积是不对称的，首先在迎风的一面开始冻结，使飞机表面上冰层的厚度不一样，对安全性和正常性有很不利的影响，根据有关飞行试验，在机翼上只有0.1英寸（2～3毫米）一层霜，会使失速速度增加约35%，起飞滑跑距离增长一倍。当积冰的飞机起飞时，气流会从机翼上过早地和明显地分离。所以积冰的飞机离地升力系数比正常飞机小15%～20%，相当危险。因此，民航总局规定，任何飞机都不能带冰、雪、霜起飞。

三、积冰的预防及应对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。

1、运行要求在已知的结冰条件下签派放行（1）除非飞机设备符合MEL的要求，否则不应在已知的或预报的结冰条件下放行飞机；（2）机长和签派员必须了解防冰设备在中度或严重结冰条件下的使用限制；（3）无论是机长还是签派员，当预计到的结冰条件可能影响到飞行安全时，不应放行飞机、不应继续在航路上飞行或着陆；（4）当机翼或操纵面上有霜、雪或冰时，不允许起飞；（5）起飞前，机长对飞机是否需要除冰做最后决定。

2、机组预先准备要充分了解自己所飞航线区域的天气情况（特别是冬季飞行），收集积冰预报资料，确定可能积冰条件，制定出预防措施和应急措施（如脱离结冰区的办法、返航、备降等）。

3、直接准备（1）认真的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。（2）了解天气情况的各种信息，重点天气现象和未来发展变化趋势。通过卫星云图详细了解所飞航线的天气现象及积冰区域的范围和高度（0°C等温线的高度）。（3）仔细研究天气结冰条件，考虑跑道结冰污染情况，机场跑道长度、滑行时间、起飞重量等各项因素，进行起飞性能数据确定；a.飞行计划：要考虑到进行地面除冰/防冰的处理时间和可能造成的延误，增加额外燃油。b.起飞性能-要考虑到起飞跑道道面是否存在污染情况（积水、结冰等）和这种情况下起飞速度的修正；-要考虑到跑道长度、起飞距离的变化要求的跑道长度重量限制，起飞爬升越障重量限制引起的起飞全重减载；-要考虑跑道道面刹车效应以及对中断起飞操作影响；-要考虑到使用发动机和机翼防冰对起飞性能带来的影响，以及需要时进行的减载或重量限制。c.要考虑到起飞备降场和返航着陆数据的确定。（a）除非有特别紧急非要着陆的情况，当跑道上刹车效应很差的情况着陆是不允许的；（我们可以接受的跑道刹车效应是中）（b）需要查表证实当前条件下的着陆滑跑距离。d.听取地面机务工程维护人员关于地面除冰/防冰工作和放行检查的报告（如做了地面防冰/除冰工作），了解有关信息，查阅和确定除冰/防冰液有效时间；

4、地面除冰操作及注意事项如果存在冰、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。附：地面除冰防冰保持时间表（1）地面机务人员除冰时，不能将除冰液直接喷到发动机的进气道、探头孔、反喷和排气口和PAU的进、排气孔部位。（2）地面除冰时停止使用发动机。如果没有恶劣天气影响保持时间和除冰/防冰效果，一般要求进行地面除冰/防冰操作后再起动发动机。（3）APU工作时，应关闭空调组件活门和增压活门以及门窗。除冰完成一分钟后再打开空调。（4）地面除冰时，除冰液不能垂直对飞机表面喷射，以免液体高压损坏飞机表面。（5）除冰结束后，打开空速管加温以及风挡防冰、防雾开关。（6）地面除冰后，要重新对飞机表面以及各关键部位：发动机进气道、EPR探头、动静压孔、燃油通气口进行检查。（7）检查操纵系统灵活无卡阻现象。安定面配平先全范围活动，然后再调置在起飞配平适当位置。

5、发动机起动（1）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，但在滑油温度和压力恢复正常后会自动消失。在滑油压力回到正常范围之前使发动机在慢车推力工作。在正常情况下，起飞时滑油最低温度没有规定。（2）在起动发动机时，必须事先指定机组中有一人向外观察，以防止飞机停在滑溜的地面上，一台发动机的慢车推力使飞机向前滑动与地面障碍物相撞。（3）发动机起动后，当存在结冰条件或预计存在结冰情况，发动机起动后必须立即接通发动机防冰。（4）当全温TAT高于10°C时，不要使用发动机防冰。

6、滑行（1）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。（2）在积冰条件下（＋10°C／TAT及以下）时使用发动机防冰，必要时在起飞前不少于1分钟，对燃油进行加温（油温低于0°C时）。（3）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。若在跑道外等待时间较长，适当增大N1转速等待，一般情况下，每十分钟加马力使N1到70%，并保持15秒。（4）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，要襟翼收上滑行并最迟于起飞前检查程序时检查起飞襟翼放出。如需要放襟翼或因大雪而延长滑行时间应在起飞前除冰。警告：在滑出期间，为避免冰雪，若未放出起飞襟翼，在起飞前程序务必要放出起飞襟翼，并完成起飞前检查单。（5）控制滑行速度，避免大速度和大侧风情况下飞机打滑，所有转弯都要减速。（6）滑行时保持好与前机的距离，滑行速度不大于10KT。在滑行存在较小空间时，要考虑到翼展和滑行路线周围障碍物的情况，防止飞机打滑撞障碍物，控制与滑行的距离，防止前机尾流和吹雪削弱飞机防冰保护层。（7）冷天有结冰条件存在时，起飞前应对操纵系统进行再次检查，襟/缝翼可做一次全过程的收放后再恢复到起飞位，确认无冻结、卡阻现象后再起飞。

7、起飞（1）起飞前应根据跑到存在冰雪情况下的起飞侧风限制数据和刹车效应进行起飞决断。附：跑道摩擦系数和刹车效应（2）当存在结冰条件并且跑道是湿滑时，应采取静止起飞，并预先加大发动机推力观察发动机工作状态，特别要检查N1以确保达到所需要的推力。当调整好双发N1后，检查N1一致，发动机工作稳定，再按压起飞/复飞电门使双发N1同步上升，直至最大马力调定后再松刹车起飞。（3）水雪或积水会对飞机造成损伤。推荐的跑道上水雪、积水或湿雪的最大深度是0.5英寸（12.7毫米）。干雪的最大深度是4英寸（102毫米）。在小冻雨和小毛毛雨天气条件下起飞是允许的，但在中到严重的冻雨和毛毛雨是不允许起飞的。冷天在积雪跑道起飞前建议将APU打开，并将APU的左右汇流条供电开关接通以作为备份电源。（4）滑跑方向应严格控制在中心线。在起飞滑跑的起始部分（速度低于80节），前推操纵杆以增加前轮转弯的效应。用方向舵踏板转弯和方向舵将飞机保持在中心线上。方向舵在40节到60节时开始生效。如果在开始起飞滑跑时或方向舵生效前飞机偏离中心线无法控制，生效前飞机偏离中心线无法控制，应立即中断起飞。对模糊不清的跑道边界线（灯）和中心线（灯）要保持高度的警觉。（5）结冰跑道上起飞的决断速度可设置在V1-20，但要注意在V1-20和V1之间一旦发生单发的处理程序和方法。中断起飞注意：-不要单纯因速度和发动机仪表指示中断起飞，因速度和发动机仪表在结冰情况下，可能会堵塞造成仪表指示失效或误差；-中断起飞时跑道很滑，应使用最大反推和最大刹车，同时检查并拉出减速板，50海里前主要用方向舵控制方向。如果在侧风情况下发生打滑，应减小反推到慢车反推。尽可能使用方向舵控制方向，必要时还可以使用前轮转弯，方向舵以及差异刹车控制方向，如果飞机减速过程中方向打滑、飞机侧偏，应考虑减小刹车力。（6）提高离地速度。方法是：减少初始抬前轮仰角，降低抬前轮速率（约2度／秒）。（7）起飞后，收轮的时机可比正常时晚些，让相对气流将轮子和起落架上的雪、雪水等吹掉，以防止在轮仓里结冰或在收轮过程中打坏其他设备。（8）收襟／缝翼过程中，若遇到飞机姿态发生急剧变化（如带坡度、抬头、低头或抖振情况）则立即将襟／缝翼手柄放回原位，在接通机身防冰系统后，再试探着将襟／缝翼手柄放回原位，在接通机身防冰系统后，再试探着将襟／缝翼收上。（9）当上升至安全高度以上时，冷天飞行可采取程序耗油的方法，将左右主油箱的燃油各耗掉1000～1500磅，使油平面与油箱上缘之间有一个空隙，以降低机翼结冰的可能性。

8、起飞后爬升、巡航和下降防冰的使用（1）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。（2）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。万一不慎发动机进气道已经结冰，切忌慌忙同时打开发动机防冰，应先开一侧，待其发动机工作稳定后，再打开另一侧。（3）存在发动机严重抖动情况时，要考虑到发动机风扇结冰的可能，应延迟将N1减小到70%N1以下，如果要除掉风扇上的冰块，对双发飞机而言要进行下列程序，一次完成一台发动机：减退力到慢车位大约5秒钟，然后将推力加大到90%N1，这样有助于将冰摔落。注意：除严重结冰条件外，一般将推力拉回到慢车时，冰便会脱落，这时可将推力加回到所需位置，而不必过多的加推力。（4）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。（5）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，可认为是机身存在结冰情况的暗示。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。

9、等待和进近（1）在结冰条件下等待时，无论何时都要尽可能保持襟翼在收上位，因大翼防冰仅在襟翼、缝翼收上位时才有效。（2）按需使用防冰系统。（3）进近时，可能要考虑结冰情况，适当增加进近速度（一般10海里/小时）。

10、着陆（1）着陆时，要考虑到侧风限制和刹车效应对在湿滑跑道上的影响，当预报刹车效应差时，除非有必须着陆的紧急情况，在湿滑和积雪跑道上着陆是不适当的。（2）要注意上述因素影响滑跑距离，必要时在下降进近准备时，要查有关检查单和性能图表进行计算。（3）如果在极寒冷的天气条件下着陆，要考虑使用气压高度修正表对决断高度或最低下降高度和进近各点高度进行高度表修正。（4）在强侧风和吹雪的情况下着陆，可能造成视觉模糊，在飞机平飘过程中看不清地面，在这些情况下，可要求打开跑道灯光作为着陆参考。11.着陆后滑跑（1）使用反喷a.结冰条件下在跑道上着陆，按正常使用反喷即可；b.当跑道两侧有积雪时，在宽度为45米的跑道上着陆要注意跑道两侧的堆雪的高度，使用反喷（对宽体大型客机而言）要考虑到发动机下的雪堆，可能情况下只使用慢车反喷，同时要严格保持方向，不要偏离到跑道边碰到雪堆；c.在松雪的情况下，速度低于60海里/小时时，仍然使用反喷可能造成雪花飞扬影响前方能见度，在这种情况下要适当的使用刹车和在适当的跑道距离上停下来。（2）使用刹车a.结冰条件下在跑道上着陆，自动刹车应选择3或更高；b.当自动刹车不可用，使用人工刹车时应注意：-在湿、滑、积冰雪的道面上人工刹车效应大大降低，应在着陆后柔和地踩刹车直到最大刹车压力，不要来回调整刹车，直到保持足够地刹车效应使飞机减速到安全地滑行速度；-要注意防滞刹车的工作情况，防止飞机刹车失效。（3）着陆滑跑方向的控制：a.着陆后在侧风情况下使用反喷时，要注意反喷的推力会增加侧风影响使飞机偏出跑道；b.如果发现飞机偏离跑道中心线：-如果使用自动驾驶着陆，立即脱开自动驾驶；-解除自动刹车；-使用慢车反推，不要试图使用不对称反推达到方向控制，可能会造成暂时使用慢车前推力；-当飞机回到跑道中心线时，使用适当的方向舵操纵保持方向，必要时使用差异刹车。

12、滑进和停机（1）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（如波音飞机收到襟翼25），直到维护人员检查襟翼机构和临近区域的积雪、雪、泥浆积附情况，防止收襟翼过程造成损坏。（2）在湿滑的跑道或倾斜坡度的停机坪上停机时，要先放上轮档，再松开停留刹车。（3）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。（4）飞行机组切记：所有的地面结冰条件下运行（起飞前和着陆后），都必须进行发动机防冰操作。综上所述，飞机积冰严重影响飞行安全，尤其新疆冬季寒冷漫长，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。