飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)積冰的原因與對(duì)策

陳至銳

摘 要：飛機(jī)的誕生是人類社會(huì)科技發(fā)展的里程碑，給人們的出行帶來(lái)了極大的便捷，為了保證飛機(jī)的飛行安全，需要針對(duì)積冰問題采用科學(xué)合理的解決策略?，F(xiàn)如今，我國(guó)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)積冰預(yù)報(bào)技術(shù)還不夠成熟。本文主要針對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，與現(xiàn)有的飛機(jī)積冰實(shí)例進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討積冰形成的原因，并針對(duì)存在的問題總結(jié)合理的除冰方法。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)結(jié)冰 發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)策 除冰分析

中圖分類號(hào)：V321.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）11（b）-0078-02

通常大家所說(shuō)的飛機(jī)積冰，其實(shí)就是飛行中的飛機(jī)遇到云中低溫的氣水而形成的水滴結(jié)冰現(xiàn)象。飛機(jī)分為活塞式和噴氣式，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰主要發(fā)生在噴氣式飛機(jī)上，而飛機(jī)其他部位像飛機(jī)翅膀、飛機(jī)尾部、旋轉(zhuǎn)槳葉、擋風(fēng)玻璃和總壓管等結(jié)冰容易發(fā)生在普通飛機(jī)上，因?yàn)轱w機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰比飛機(jī)其他部位結(jié)冰復(fù)雜?，F(xiàn)實(shí)中，研究人員對(duì)這方面的研究也少，對(duì)積冰的預(yù)報(bào)十分困難，如果積冰現(xiàn)象嚴(yán)重，容易造成事故，所以，對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)積冰的原因研究以及如何防范顯得尤為重要，以下就針對(duì)這一問題做進(jìn)一步的探討。

1 造成飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的因素

1.1 云中的溫度、濕度、氣流以及地形的變化

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)冰一般形成于溫度低于0℃的云層中，當(dāng)溫度越來(lái)越低，會(huì)導(dǎo)致過(guò)冷水滴越來(lái)越少，所以說(shuō)，在低于-20℃的云層中，飛機(jī)是不容易出現(xiàn)積冰的，當(dāng)氣溫在0℃以上20℃以下時(shí)，發(fā)生積冰的概率是80%；當(dāng)氣溫在-2℃以下-10℃以上時(shí)，發(fā)生積冰的概率是68%，這個(gè)溫度段也是強(qiáng)積冰段。如果濕度大，也會(huì)形成結(jié)冰，而濕度又與溫度露點(diǎn)息息相關(guān)，溫度露點(diǎn)越小，濕度越大，積冰一般是發(fā)生在露點(diǎn)值小于7℃的環(huán)境中，其中0℃～5℃最容易發(fā)生積冰。另外，云中的氣流大也容易造成積冰，因?yàn)闅饬鞔髸?huì)導(dǎo)致水量和水滴都增大，這時(shí)候容易形成明冰，由于積冰水平方向的范圍比較窄，當(dāng)它處于水量大且水滴多的環(huán)境中，最容易形成積冰，還有顛簸因素也會(huì)引發(fā)結(jié)冰，研究顯示，積云的發(fā)展階段直接影響了積冰的強(qiáng)弱。此外，地形對(duì)積冰的影響也不可忽視，飛機(jī)經(jīng)常需要穿越山峰，而此時(shí)如果遇到地形被抬升，風(fēng)力增大，導(dǎo)致云層大量生成的話，過(guò)冷水滴也被迫增多，這時(shí)積冰就會(huì)非常嚴(yán)重了。

1.2 飛機(jī)的飛行動(dòng)態(tài)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的工作動(dòng)態(tài)

當(dāng)飛機(jī)飛行速度比壓氣機(jī)的進(jìn)口速度還小時(shí)，氣流會(huì)降溫，如果氣流潮濕，并且氣溫降到一定溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生積冰。飛行速度變小一般發(fā)生在飛機(jī)的下降階段，或者登陸地面階段，還有一些階段，像飛機(jī)起飛的初始時(shí)刻、飛起時(shí)地面滑行時(shí)刻和地面試飛時(shí)刻都會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)飛行速度減小，歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多次相關(guān)的事件。在1984年的冬季，某飛機(jī)在穿梭云層的下降過(guò)程中出現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)積冰，在1982年的冬季，某戰(zhàn)斗機(jī)在地面試飛時(shí)刻，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的油門減小到一定程度，然后飛機(jī)的進(jìn)氣道出現(xiàn)了2mm的冰，當(dāng)油門增大到最大程度時(shí)，冰又發(fā)生融化。

1.3 大氣的溫度變化和水汽充沛情況的影響

大氣的溫度變化和水汽充沛情況也是引起飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)積冰的重要因素，這兩者都是在大氣無(wú)云的情況下，這兩類航空氣象的預(yù)報(bào)難度也較高。在目前的情況下，還無(wú)法完成發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的預(yù)報(bào)，能做的只是根據(jù)飛機(jī)的羽翼結(jié)冰位置進(jìn)行預(yù)報(bào)。

2 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)積冰前的防御措施

在飛機(jī)飛行前，相關(guān)人員需要先了解清楚飛機(jī)的天氣情況，詳細(xì)分析飛行區(qū)的降水量、飛行路線的高度以及區(qū)域的氣溫變化，尤其注意0℃到-20℃的溫度。飛機(jī)起飛前必須檢查清楚防冰裝置是否損壞，如果冬天飛行時(shí)飛機(jī)表面已經(jīng)有積冰了，必須要清除之后，才能起飛。飛行中，想達(dá)到防止結(jié)冰的目的，必須提前啟動(dòng)飛機(jī)的防冰裝置，如果出現(xiàn)嚴(yán)重積冰情況，防冰裝置不能起作用時(shí)，應(yīng)該及時(shí)脫離積冰區(qū)域。

3 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰時(shí)的處理方法

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰時(shí)，應(yīng)該通過(guò)變化飛機(jī)運(yùn)行路線和飛機(jī)高度來(lái)避開結(jié)冰的區(qū)域。如果未能及時(shí)避開結(jié)冰區(qū)，可以利用除冰的裝置來(lái)除冰。這時(shí)如果發(fā)動(dòng)機(jī)積冰不是很嚴(yán)重，而且飛機(jī)運(yùn)行的時(shí)間短可以考慮繼續(xù)飛行；如果發(fā)動(dòng)機(jī)積冰很嚴(yán)重，已經(jīng)影響到飛行的正常時(shí)，要想辦法脫離積冰區(qū)域。目前，常用的脫離方法有兩種類型，即變化飛行高度和改變飛機(jī)方向，在云層密度小的情況下可以改變飛機(jī)方向，在云層密度大的情況下，需要改變飛行的高度。

在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的情況下，必須要重點(diǎn)關(guān)注飛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，這時(shí)不能急轉(zhuǎn)彎、突然上升或旋轉(zhuǎn)飛機(jī)。將要登陸地面時(shí)如果收緊油門會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)失控，造成嚴(yán)重的后果。飛行員在處理發(fā)動(dòng)機(jī)積冰時(shí)，首先要做好飛行地天氣情況、氣象預(yù)報(bào)和飛行匯報(bào)的收集工作，從中了解到相關(guān)區(qū)域的積冰狀況；其次需要時(shí)刻關(guān)注飛機(jī)周圍的環(huán)境，尤其是夜晚的氣溫，是否造成飛機(jī)部件的積冰；對(duì)于飛機(jī)上的防冰設(shè)備，做到熟練使用?？傊w行員必須清楚積冰的嚴(yán)重性，提高警惕性。

4 解決飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)積冰的其他對(duì)策

安全是衡量一個(gè)國(guó)家航空業(yè)發(fā)展成效的一個(gè)重要標(biāo)志，要實(shí)現(xiàn)從民航大國(guó)朝著民航強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，必須要采取科學(xué)的措施提高安全水平，關(guān)于飛行安全的問題，是一個(gè)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程。整個(gè)飛行安全體系由“人”“機(jī)”“環(huán)”三個(gè)部分有機(jī)組成，三者是相互作用、息息相關(guān)的，要保證飛行安全，需要關(guān)注各個(gè)細(xì)節(jié)內(nèi)容，從系統(tǒng)、整體、全面的角度來(lái)分析問題、思考問題，制定出整體的安全防御體系。在飛行安全中，發(fā)動(dòng)機(jī)積冰是一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注的問題，為此，各個(gè)航空公司要加強(qiáng)相關(guān)人員安全與應(yīng)急技能的培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外培訓(xùn)資源的整合，科學(xué)設(shè)置培訓(xùn)內(nèi)容，為地面人員、機(jī)組人員提供系統(tǒng)、專業(yè)的教育培訓(xùn)，如可以借助基于視覺的多媒體培訓(xùn)教材，提高相關(guān)人員應(yīng)對(duì)特殊情況的操作水平。此外，還要大力推廣安全管理系統(tǒng)（SMS），從系統(tǒng)論角度出發(fā)，以現(xiàn)有積冰安全管理模式作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)、安全方針、安全管理程序、內(nèi)部監(jiān)督機(jī)制的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建出獨(dú)具特色的安全管理系統(tǒng)，提升我國(guó)民航業(yè)的發(fā)展水平。

此外，還要積極開展新型除冰設(shè)備的研究，就我國(guó)的發(fā)展情況來(lái)看，關(guān)于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)除冰技術(shù)的研究還存在一定的缺陷，現(xiàn)行的積冰探測(cè)系統(tǒng)，只能夠感知到積冰的速率與積冰厚度，無(wú)法預(yù)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)積冰對(duì)飛行穩(wěn)定性、飛機(jī)性能、操作性的影響，更難將相關(guān)信息傳遞給機(jī)組人員。因此，相關(guān)部門要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，積極研發(fā)先進(jìn)的探測(cè)系統(tǒng)，保證飛行安全。

5 結(jié)語(yǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)積冰問題嚴(yán)重影響著飛機(jī)的飛行安全，目前，現(xiàn)代化噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，一般都配備了防冰系統(tǒng)，但是，這種裝置的功能只是防冰而不是除冰。為了盡可能減小積冰因素的影響，在飛行過(guò)程中，提前打開防冰系統(tǒng)，做到防患于未然。

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