基于CS25大型客機(jī)防/除冰系統(tǒng)適航符合性研究

王 剛，鄭 麗，馮 超

（中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司民用飛機(jī)試飛中心，上海 201323）

飛機(jī)在穿云飛行時(shí)，其迎風(fēng)面都有可能發(fā)生冰積聚。 機(jī)翼、尾翼前緣結(jié)冰會(huì)改變?nèi)珯C(jī)的氣動(dòng)特性，減少升力并增加阻力[1]。 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道前緣結(jié)冰則會(huì)引起進(jìn)口氣流畸變，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生喘振和降低推力，而冰脫落更有可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械性損壞和空中停車[2]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[3]，結(jié)冰引起的飛行事故占全部飛機(jī)災(zāi)難性事故的9%。 為保證飛機(jī)的安全適航，各種先進(jìn)的防/除冰技術(shù)已運(yùn)用在飛機(jī)上，大量學(xué)者對(duì)防/除冰系統(tǒng)的性能和適航驗(yàn)證方法開(kāi)展了研究。 林劍等[4]開(kāi)展了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的適航試驗(yàn)研究，提出在地面進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)的符合性驗(yàn)證方法。 沈浩[5]對(duì)FAR 第25-129號(hào)修正案進(jìn)行了研究，提出了新規(guī)章對(duì)防/除冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。近幾年，學(xué)者們對(duì)過(guò)冷大水滴的研究較多，劉鵬等[6]對(duì)CS25 的附錄O 結(jié)冰條件進(jìn)行了分類，分析了相關(guān)條款對(duì)機(jī)翼防/除冰和結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)的影響；李炎鑫[7]針對(duì)現(xiàn)有結(jié)冰模擬和結(jié)冰氣動(dòng)性能分析的不足，提出適用于二維多段翼型的過(guò)冷大水滴結(jié)冰模擬和溢流結(jié)冰氣動(dòng)分析方法。

以上研究側(cè)重研究單一子系統(tǒng)或某個(gè)特定結(jié)冰氣象，缺乏對(duì)大型客機(jī)全機(jī)級(jí)的防/除冰系統(tǒng)適航研究?；诖耍谘芯拷Y(jié)冰氣象條件基礎(chǔ)上，基于CS25適航條款對(duì)防/除冰系統(tǒng)的適航符合性驗(yàn)證方法開(kāi)展了研究，針對(duì)飛機(jī)各系統(tǒng)特點(diǎn)開(kāi)展了適航符合性驗(yàn)證方法分析，可為大型客機(jī)防/除冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和適航取證提供參考。

1 結(jié)冰與結(jié)冰氣象

結(jié)冰對(duì)飛行的影響主要包括冰型和結(jié)冰強(qiáng)度兩個(gè)方面。冰型包括槽狀冰、楔形冰、混合冰和霜狀冰4種：①槽狀冰亦稱明冰，一般在較高溫度云層（-7 ℃～0 ℃）或過(guò)冷大水滴時(shí)形成，表面光滑且冰體透明、組織致密，與防護(hù)表面的粘結(jié)力很大且難以脫落，有時(shí)還會(huì)過(guò)渡成雙角冰，對(duì)飛機(jī)的氣動(dòng)外形影響極大；②楔形冰亦稱霜冰，一般在溫度較低（-20 ℃左右）或水滴細(xì)小的云層形成，透明度差、松脆、較易脫落，對(duì)氣動(dòng)外形影響較??；③混合冰一般形成于-20 ℃～-10 ℃的云層中，兼具大水滴和小水滴的結(jié)冰特點(diǎn)，表面粗糙且凍結(jié)牢固，對(duì)氣動(dòng)外形影響不亞于明冰；④霜狀冰是水蒸汽在防護(hù)表面凝華形成的，對(duì)飛行影響最小。

飛機(jī)結(jié)冰強(qiáng)度的計(jì)算式可表示為

式中：J 為單位時(shí)間內(nèi)的積冰速度；n 為凍結(jié)系數(shù)，通常取1；Em為總收集系數(shù)，無(wú)量綱參數(shù)，有可能大于1，與平均水滴直徑（MVD，median volume diameter）、環(huán)境溫度、飛行狀態(tài)和防護(hù)表面的外形有關(guān)；V 為飛行速度；eLWC為液態(tài)水含量（LWC，liquid water content）；ρice為冰的密度。

從式（1）可知，防護(hù)表面的冰型和結(jié)冰強(qiáng)度由5個(gè)因素決定：環(huán)境溫度、MVD、LWC、飛行狀態(tài)、防護(hù)表面外形特征。 由于飛機(jī)防護(hù)表面的外形和飛行包線是既定的，所以結(jié)冰強(qiáng)度主要由環(huán)境溫度、LWC 和MVD決定，CS25 部附錄C[8]根據(jù)以上3 個(gè)參數(shù)制定了連續(xù)最大結(jié)冰（CM，continuous maximum）和間斷最大結(jié)冰（IM，intermittent maximum）的結(jié)冰包線。

近幾年中國(guó)民用航空局（簡(jiǎn)稱局方）調(diào)查了多起結(jié)冰事故，發(fā)現(xiàn)結(jié)冰氣象超出了附錄C 的定義。為提升飛機(jī)在結(jié)冰條件時(shí)運(yùn)行的安全標(biāo)準(zhǔn)，局方在附錄C 的基礎(chǔ)上增加了附錄O 過(guò)冷大水滴（SLD，super-cooled large drops），根據(jù)水滴粒徑范圍劃分為凍毛毛雨（FZDZ，freezing drizzle）和凍雨（FZRA，freezing rain）兩種結(jié)冰氣象。 凍毛毛雨主要通過(guò)冷凝和碰撞形成，最大水滴直徑可達(dá)100～500 μm，MVD≥40 μm 時(shí)LWC 在0.27 g/m3以下，MVD ＜40 μm 時(shí)LWC 范圍為0.18～ 0.44 g/m3。凍雨的形成條件比較苛刻，需要高海拔處的降雪落入大于0 ℃的暖空氣層并融化形成大水滴， 然后進(jìn)入低于0 ℃的空氣層冷卻。 凍雨的最大水滴直徑可大于500 μm，MVD ≥40 μm 時(shí)LWC 在0.26 g/m3以 下，MVD ＜40 μm 時(shí)LWC 范圍為0.21～0.31 g/m3。

2 防/除冰系統(tǒng)與適航條款要求

由于結(jié)冰會(huì)對(duì)飛機(jī)造成嚴(yán)重的安全隱患，大型商用客機(jī)必須要設(shè)計(jì)防/除冰系統(tǒng)。 防/除冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮其是否滿足防/除冰要求，還需考慮全機(jī)減重要求，一般僅對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行防護(hù)，例如機(jī)翼前緣、垂尾前緣、平尾前緣、主風(fēng)擋、短艙前緣、大氣數(shù)據(jù)探頭等。 由于尾翼結(jié)冰對(duì)空氣動(dòng)力的影響遠(yuǎn)小于機(jī)翼結(jié)冰，世界上主流大型客機(jī)（A320、B737、C919 等）的垂尾前緣和平尾前緣均無(wú)防/除冰系統(tǒng)[9]，而是通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證當(dāng)這些部件暴露在最嚴(yán)酷的積冰條件下（連續(xù)最大結(jié)冰條件下待機(jī)飛行45 min）時(shí)，其飛行品質(zhì)是可接受的[10]；大氣數(shù)據(jù)探頭因?yàn)樽陨戆惭b位置和體積小的特點(diǎn)，其加熱措施已集成在內(nèi)部，無(wú)需額外增加防/除冰系統(tǒng)。因此，防/除冰系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)主要包括機(jī)翼、短艙、風(fēng)擋和結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)。

當(dāng)前，中國(guó)大型客機(jī)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)不僅需要中國(guó)民用航空局（CAAC，Civil Aviation Administration of China）頒發(fā)的型號(hào)合格證，還必須要得到美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA，F(xiàn)ederal Aviation Administration）和歐洲航空安全局（EASA， European Aviation Safety Agency）審查認(rèn)定。 對(duì)比FAR25 部、CCAR25 部和CS25 中與防/除冰相關(guān)的適航條款可發(fā)現(xiàn)，CCAR25 部和FAR25 部在內(nèi)容上無(wú)差異，且FAR25 和CS25 的差異也很小。但對(duì)于過(guò)冷大水滴條款，F(xiàn)AA 和EASA 對(duì)飛機(jī)重量、飛控可逆性的要求并不完全一致，考慮到全面性，基于CS25部梳理了防/除冰系統(tǒng)的重要適航條款，如表1所示。

表1 防/除冰系統(tǒng)適航條款Tab.1 Airworthiness terms of anti/deicing system

CS25.1420（a）提供了3 種標(biāo)準(zhǔn)供申請(qǐng)人參考：①遭遇附錄O 的結(jié)冰條件，操縱飛機(jī)安全退出；②飛機(jī)在附錄O 部分結(jié)冰包線內(nèi)安全運(yùn)行；③飛機(jī)在附錄O全部結(jié)冰包線內(nèi)安全運(yùn)行?？紤]到目前世界范圍內(nèi)的大型客機(jī)防/除冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造水平，以CS25.1420（a）（1）為審定目標(biāo)開(kāi)展符合性驗(yàn)證分析。

3 防/除冰系統(tǒng)適航符合性驗(yàn)證方法

民用運(yùn)輸機(jī)在接受型號(hào)審查時(shí)，為向局方表明產(chǎn)品對(duì)適航條款的符合性，有必要采用各種方法進(jìn)行驗(yàn)證[11]，這些方法統(tǒng)稱為符合性驗(yàn)證方法（MOC，means of compliance）。 符合性驗(yàn)證方法共包括10 種：符合性聲明（MOC0）、說(shuō)明性文件（MOC1）、分析/計(jì)算（MOC2）、安全評(píng)估（MOC3）、試驗(yàn)室試驗(yàn)（MOC4）、地面試驗(yàn)（MOC5）、飛行試驗(yàn)（MOC6）、航空器檢查（MOC7）、模擬器試驗(yàn)（MOC8）、設(shè)備合格性（MOC9）。每條適航條款通常需要一種或幾種符合性驗(yàn)證方法驗(yàn)證，符合性驗(yàn)證方法的選取則可參考局方發(fā)布的咨詢通告（AC，advisory circular）。 FAA 于2014年發(fā)布的AC25-28[12]替代了AC25.1419-1A 和AC25.1419-2，并增加了附錄O 過(guò)冷大水滴的驗(yàn)證方法。本研究將主要根據(jù)表1 中的條款要求，并參考AC25-28 開(kāi)展符合性驗(yàn)證分析。

3.1 風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證方法

飛機(jī)風(fēng)擋遭遇結(jié)冰時(shí)，其透明度將大幅降低，影響機(jī)組觀察，增加起飛和著陸階段的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)?？紤]到風(fēng)擋安裝位置、能量源和風(fēng)擋防霧的需求，現(xiàn)代大型客機(jī)一般都采用電加熱膜技術(shù)對(duì)風(fēng)擋進(jìn)行防/除冰并對(duì)抗鳥(niǎo)撞。

CS25.773（b）（1）（ii）對(duì)駕駛艙視界進(jìn)行了規(guī)定，要求在附錄C 和附錄O 結(jié)冰條件下，兩名飛行員仍擁有寬闊的視界且不需要持續(xù)關(guān)注。CS25.1419（a）、（b）、（c）、（g）、（h）對(duì)風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)在附錄C 包線內(nèi)的安全運(yùn)行進(jìn)行了規(guī)定，需考慮飛機(jī)的各種運(yùn)行構(gòu)型、告警信號(hào)、防/除冰系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行、手冊(cè)驗(yàn)證。根據(jù)目前民用航空的設(shè)計(jì)制造水平以CS25.1420（a）（1）作為審定目標(biāo)較易實(shí)現(xiàn)，飛機(jī)無(wú)需設(shè)計(jì)成在附錄O 結(jié)冰包線內(nèi)安全運(yùn)行，只要求能探測(cè)到過(guò)冷大水滴并成功逃離。CS25.1420（b）提出了類似于CS25.1419（b）的要求，并列舉了幾種可采用的符合性驗(yàn)證方法。

風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證方法包括以下內(nèi)容：①M(fèi)OC2：防護(hù)區(qū)域分析，白天和夜間飛行時(shí)風(fēng)擋防護(hù)區(qū)能見(jiàn)度評(píng)估，冰脫落軌跡分析，相似性分析，水滴撞擊極限分析，結(jié)冰計(jì)算流體力學(xué)（CFD，computational fluid dynamics）模擬（附錄C 和附錄O），能量來(lái)源和熱負(fù)載分析；②MOC3：失效性分析（附錄C 和附錄O）；③MOC4：冰風(fēng)洞試驗(yàn)；④MOC5：干空氣地面試驗(yàn)；⑤MOC6：干空氣飛行試驗(yàn)和結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C 的CM或人造結(jié)冰）。

對(duì)于附錄C 的結(jié)冰飛行試驗(yàn)，由于自然結(jié)冰氣象條件難以捕捉，且IM 通常伴隨湍流、冰雹或閃電等惡劣氣象，IM 的自然結(jié)冰試飛不是必要的，一般可尋求CM 或人造結(jié)冰試飛。 附錄O 的結(jié)冰試飛也不是必要的，申請(qǐng)人可采用AC25-28 中附錄E 的工程工具表明符合性，以CS25.1420（a）（1）作為符合性驗(yàn)證目標(biāo)的FZDZ 和FZRA 僅可使用一種工程工具。 對(duì)于風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)，F(xiàn)ZDZ 適用的工程工具為冰風(fēng)洞試驗(yàn)或結(jié)冰CFD 模擬；FZRA 適用的工程工具為結(jié)冰CFD 模擬。 風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)的符合性流程如圖1 所示。

圖1 風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證流程Fig.1 Compliance verification process of windshield anti/deicing system

3.2 機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證方法

機(jī)翼作為飛機(jī)的主升力面，具有很明顯的結(jié)冰特征，機(jī)翼防/除冰需要防護(hù)的面積遠(yuǎn)大于風(fēng)擋，現(xiàn)代大型客機(jī)普遍采用發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)出口的熱氣對(duì)機(jī)翼前緣進(jìn)行防/除冰。類似風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)，CS25.1419（a）、（b）、（c）、（g）、（h）和CS25.1420（a）（1）（b）規(guī)定了機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)在附錄C 包線內(nèi)運(yùn)行和遭遇附錄O 結(jié)冰條件后安全逃離的方法。綜合以上條款和AC25-28，機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)的符合性驗(yàn)證方法包括：①M(fèi)OC2：防護(hù)區(qū)域分析，冰脫落軌跡分析，相似性分析，水滴撞擊極限分析，結(jié)冰CFD 模擬（附錄C 和附錄O），能量來(lái)源和熱負(fù)載分析；②MOC3：失效性分析（附錄C 和附錄O）；③MOC4：冰風(fēng)洞試驗(yàn)；④MOC5：干空氣地面試驗(yàn)；⑤MOC5：干空氣飛行試驗(yàn)和結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C的CM 或人造結(jié)冰）。由于機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)也是熱力防/除冰系統(tǒng)，其在附錄O 結(jié)冰條件下的工程工具和風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)相同。 機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)的符合性驗(yàn)證流程如圖2 所示。

圖2 機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證流程Fig.2 Compliance verification process of wing anti/deicing system

3.3 短艙防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證方法

發(fā)動(dòng)機(jī)唇口結(jié)冰會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道吸氣的均勻度，破壞氣流速度場(chǎng)的分布和壓氣機(jī)的總壓恢復(fù)系數(shù)，而不均勻的速度場(chǎng)和局部分離的氣流又會(huì)引起壓氣機(jī)葉片的振動(dòng)。飛機(jī)某些部位（例如雷達(dá)罩、機(jī)翼前緣等）的冰脫落會(huì)隨氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)并損傷壓氣機(jī)葉片，造成壓氣機(jī)的機(jī)械損傷甚至導(dǎo)致整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)故障。考慮到現(xiàn)代大型客機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)引氣的可用性、管路安裝的高可靠性和引氣防/除冰的優(yōu)良性能，目前一般采用發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)出口的熱氣對(duì)短艙前緣進(jìn)行防/除冰。

CS25.1419（a）、（b）、（c）、（g）、（h）和CS25.1420（a）（1）（b）也適用于短艙防/除冰系統(tǒng)，此外，CS25.1093（b）（1） 要求發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)在其整個(gè)飛行功率范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)、進(jìn)氣系統(tǒng)和其他部件上沒(méi)有不利于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或者引起推力、 功率嚴(yán)重?fù)p失的冰積聚；CS25.1093（b）（2）則需要驗(yàn)證動(dòng)力裝置在模擬的結(jié)冰環(huán)境（霜冰、明冰、大水滴）中以慢車功率（或者局方認(rèn)可的間歇增大推力）連續(xù)運(yùn)行30 min 時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不利于發(fā)動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行的冰積聚。 某尾吊布局客機(jī)的模擬結(jié)冰條件地面試驗(yàn)，如圖3 所示。

圖3 尾吊式發(fā)動(dòng)機(jī)地面凍霧試驗(yàn)Fig.3 Ground frost fog test of tail suspension engine

短艙防/除冰系統(tǒng)的符合性驗(yàn)證方法包括：①M(fèi)OC2：防護(hù)區(qū)域分析，冰脫落軌跡分析，相似性分析，水滴撞擊極限分析，結(jié)冰CFD 模擬（附錄C 和附錄O），能量來(lái)源和熱負(fù)載分析；②MOC3：失效性分析（附錄C 和附錄O），振動(dòng)分析；③MOC4：冰風(fēng)洞試驗(yàn)；④MOC5：干空氣地面試驗(yàn)，模擬結(jié)冰條件地面試驗(yàn)；⑤MOC6：干空氣飛行試驗(yàn)，結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C 的CM或人造結(jié)冰），其在附錄O 結(jié)冰條件下的工程工具和風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)相同。短艙防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證流程如圖4 所示。

圖4 短艙防/除冰系統(tǒng)符合性驗(yàn)證流程Fig.4 Compliance verification process of nacelle anti/deicing system

3.4 結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)符合性驗(yàn)證方法

飛機(jī)在結(jié)冰條件下飛行時(shí)必須要在第一時(shí)間感知到影響其安全飛行的冰積聚，作為防/除冰系統(tǒng)開(kāi)啟的依據(jù)，結(jié)冰探測(cè)器可為機(jī)組和飛機(jī)系統(tǒng)提供結(jié)冰信息。 CS25.1419（e）定義了3 種探測(cè)結(jié)冰并激活防/除冰系統(tǒng)的方法：①主動(dòng)式探測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)激活或提示機(jī)組打開(kāi)防/除冰系統(tǒng)；②咨詢式探測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合視覺(jué)提示，提示機(jī)組打開(kāi)防/除冰系統(tǒng)；③定義的機(jī)體結(jié)冰氣象條件。為進(jìn)一步滿足CS25.1419（f）和CS25.1420（a）（1）的要求，即飛行期間始終能探測(cè)到結(jié)冰（包括附錄O），必須采用幾種方法的結(jié)合。

現(xiàn)階段尚無(wú)直接探測(cè)SLD 結(jié)冰探測(cè)器的飛機(jī)，比較成熟的探測(cè)方案為目測(cè)式，例如空客某些型號(hào)飛機(jī)在駕駛艙窗口安裝了結(jié)冰探測(cè)棒[13]，如圖5（a）所示。探測(cè)附錄C 結(jié)冰的技術(shù)已經(jīng)成熟并運(yùn)用，安裝在側(cè)風(fēng)擋下方的咨詢式結(jié)冰探測(cè)器如圖5（b）所示。

圖5 結(jié)冰探測(cè)棒和結(jié)冰探測(cè)器Fig.5 Ice detection rod and ice detector

根據(jù)當(dāng)前可用技術(shù)，按“定義的結(jié)冰氣象條件+咨詢式結(jié)冰探測(cè)（附錄C）+視覺(jué)提示（附錄O）”的方式探索符合性驗(yàn)證方法。 民航定義的結(jié)冰條件為：大氣總溫≤10℃且有可見(jiàn)濕氣（云、薄霧、雨、雪、冰晶）。 常見(jiàn)的結(jié)冰探測(cè)器是利用探頭的振動(dòng)頻率變化來(lái)探測(cè)結(jié)冰的，需安裝在全機(jī)最先結(jié)冰的位置。咨詢式結(jié)冰探測(cè)器（附錄C）的符合性驗(yàn)證方法包括：①M(fèi)OC2：水滴撞擊分析、結(jié)冰CFD 模擬；②MOC3：失效性分析；③MOC4：冰風(fēng)洞試驗(yàn)；④MOC6：結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C的CM 或人造結(jié)冰）。

視覺(jué)提示可以是直接觀察到參考面的冰積聚，也可以是自帶除冰措施的參考系統(tǒng)。 視覺(jué)提示位置可以在飛機(jī)的特定部位，例如側(cè)窗、短艙側(cè)面、雨刷臂、雷達(dá)罩后部、防護(hù)面后部。 視覺(jué)提示需在左右兩名飛行員的主視野區(qū)內(nèi)，如果不在其主視野內(nèi)，那么機(jī)組小幅移動(dòng)頭部也應(yīng)能看見(jiàn)，可選取不同身高飛行員分別在白天、夜間、云層內(nèi)進(jìn)行可見(jiàn)性評(píng)估（MOC2、MOC6）。安全性方面，需機(jī)組在正常操作飛機(jī)時(shí)進(jìn)行工作負(fù)荷評(píng)估：觀察并確認(rèn)是否已遭遇附錄O 結(jié)冰，并逃離該結(jié)冰區(qū)域（MOC3）。對(duì)于附錄O 中的FZDZ，可通過(guò)水滴撞擊分析、結(jié)冰CFD 模擬驗(yàn)證視覺(jué)提示表面的水收集和結(jié)冰強(qiáng)度（MOC2）；通過(guò)冰風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證視覺(jué)提示適用FZDZ 結(jié)冰包線，視覺(jué)提示能先于臨界表面結(jié)冰進(jìn)行提示（MOC4）；通過(guò)人造結(jié)冰飛行試驗(yàn)驗(yàn)證校準(zhǔn)CFD 計(jì)算得到的冰型（MOC6）。需要注意的是，由于FZRA 很難在風(fēng)洞和自然環(huán)境中模擬，目前可用的驗(yàn)證方法為結(jié)冰CFD 模擬。

4 結(jié)語(yǔ)

在研究結(jié)冰及影響結(jié)冰因素的基礎(chǔ)上，梳理了附錄C 和附錄O 的結(jié)冰條件、防/除冰系統(tǒng)的適航條款，并以CS25.1420（a）（1）為審定目標(biāo)開(kāi)展了防/除冰系統(tǒng)的符合性驗(yàn)證方法分析，得到以下結(jié)論。

（1）風(fēng)擋防/除冰系統(tǒng)的符合性驗(yàn)證方法包括：防護(hù)區(qū)域分析，白天和夜間飛行時(shí)風(fēng)擋防護(hù)區(qū)能見(jiàn)度評(píng)估，冰脫落軌跡分析，相似性分析，水滴撞擊極限分析，結(jié)冰CFD 模擬（附錄C 和附錄O），能量來(lái)源和熱負(fù)載分析，失效性分析（附錄C 和附錄O），冰風(fēng)洞試驗(yàn)，干空氣地面試驗(yàn)，干空氣飛行試驗(yàn)，結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C 的CM 或人造結(jié)冰）。

（2）機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)的符合性方法包括：防護(hù)區(qū)域分析，冰脫落軌跡分析，相似性分析，水滴撞擊極限分析，結(jié)冰CFD 模擬（附錄C 和附錄O），能量來(lái)源和熱負(fù)載分析，失效性分析（附錄C 和附錄O），冰風(fēng)洞試驗(yàn)，干空氣地面試驗(yàn)，干空氣飛行試驗(yàn)，結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C 的CM 或人造結(jié)冰）。

（3）短艙防/除冰系統(tǒng)的符合性方法包括：防護(hù)區(qū)域分析，冰脫落軌跡分析，相似性分析，水滴撞擊極限分析，結(jié)冰CFD 模擬（附錄C 和附錄O），能量來(lái)源和熱負(fù)載分析，失效性分析（附錄C 和附錄O），振動(dòng)分析，冰風(fēng)洞試驗(yàn)，干空氣地面試驗(yàn)，模擬結(jié)冰條件地面試驗(yàn)，干空氣飛行試驗(yàn)，結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C 的CM或人造結(jié)冰）。

（4）結(jié)冰探測(cè)系統(tǒng)的審定思路為“定義的結(jié)冰氣象條件+咨詢式結(jié)冰探測(cè)（附錄C）+視覺(jué)提示（附錄O）”。其符合性驗(yàn)證方法包括：可見(jiàn)性評(píng)估，工作負(fù)荷評(píng)估，水滴撞擊分析，結(jié)冰CFD 模擬，失效性分析，冰風(fēng)洞試驗(yàn)，結(jié)冰飛行試驗(yàn)（附錄C 的CM 或人造結(jié)冰）。