积冰对飞行的影响毕业论文

当飞机出现积冰时对飞行会有什么影响，这是应该考虑到的很重要的问题。总的来说，当飞机空气动力表面出现积冰时，对空气动力的影响是很大的。风洞试验表明，当机翼前缘有半英寸厚的积冰时，会减少50%的升力和增加60%的阻力。积冰的速度是非常快的，有时在严重积冰的情况下，5分钟内的积冰厚度可达2－3英寸。最严重的积冰情况一般发生在云外飞行时、在结冰温度下遇到降雨的时候。 飞机外部结冰，特别是机翼表面结冰严重影响飞行安全。即使冰或雪或霜造成轻微污染也能损害翼面，相当于中粒砂纸的冰粗糙度可导致操纵品质降低到危险程度和失速范围。根据风洞试验数据，直径1~2毫米、食盐大小的细小霜粒或冰粒，按每平方厘米一个的密度稀疏分布在机翼上表面，造成机翼上表面粗糙，会使最大升力系数在地面效应和自由空气两种条件下分别损失22%和33%。其造成的升力损失之大，足以使具有高性能的超临界翼型机翼的飞机无法起飞。波音公司的试验表明，砂纸般粗糙度的机翼表面使板条机翼的最大升力降低32%，而且在振杆器发出失速报警前失速。平直机翼螺旋桨飞机和有前缘增升装置的后掠翼喷气机都受薄冰的不利影响。试验表明，翼面升力对翼弦最初20%的平滑绕流很敏感，哪怕很薄的一层冰也会妨害附面层，造成阻力增加并导致早期气流分离。（如下图正常翼面气流图与结冰时的气流分离图）： 当尾翼前缘出现积冰时，有可能导致尾翼失速。积冰引起的尾翼失速一般发生在五边进近阶段，这是因为五边进近时襟翼全部伸出，作用在平尾上的气动力载荷达到最大。由于前缘积冰对气流的干扰引起平尾失速，平尾上负升力突然消失，机头急剧下俯。从这种失速中改出的操作程序与机翼失速的情况不同，机翼失速时是应用全动力和向前推杆的方法来改出，但在只是尾翼失速而机翼不失速的情况下用这种方法则会带来问题。从尾翼失速中改出的正确方法是将动力减小到慢车状态，同时向后拉杆。1989年联合捷运公司的一架喷气流飞机在华盛顿的帕斯科发生的撞地事故是尾翼失速的一个例子。事故发生时的飞行情况是飞机在夜间进行ILS进近，云底高度是离地1000英尺，低于目视飞行条件，飞机表面温度是32F，露点温度是30F。NTSB的调查报告认为，在下降过程中，飞机在积冰条件下飞行了分钟。进近是不稳定的，导致五边进近时速度大于正常空速，最后导致撞地，2名飞行员和4名乘客死亡。NTSB说，水平安定面的失速和失去控制是这次事故的可能原因；由于积冰造成飞机性能下降被认为是一个影响因素。无论什么时候，当发现飞机有积冰时要注意着陆时的襟翼情况，特别是在预计到平尾有积冰时，更应该特别注意着陆襟翼问题。 飞机发动机结冰 管道积冰的部位包括空速管、喷气飞机的N1压力传感器、雷达天线和燃油系统通气管，管道积冰会给飞行带来其他问题。（1）空速管积冰空速管积冰是个很严重的问题。有的飞行员对此不太注意。仪表中最重要的是空速指示，它的读数是根据空气的动压和静压给出的。当空速管因积冰受堵，该仪表将变成一个“高度计”，如空速增加，高度指示会随之增加，这就会给飞行员以错误的指示。1974年在美国纽约Thiels附近发生的波音727坠毁事故就与空速管积冰有关。飞机在爬升时遇到积冰条件，机组没有打开空速管除冰设备，得到了错误的仪表读数。当飞机爬升到22000英尺时出现失速，最后落地坠毁。（2）N1压力传感器积冰N1压力传感器积冰会造成传感器堵塞，引起错误的大功率指示，导致机组在起飞时使用比实际需要小的推力。1982年在华盛顿国家机场，一架波音737因N1压力传感器堵塞及没有使用空速管除冰设备，导致机组用过小的推力起飞，最后飞机掉到了Potomac河里。（3）天线积冰可能引起天线折断，严重干扰雷达通信。（4）燃油系统通气管堵塞，会影响燃油的流动，导致发动机功率的下降。 最常见的诱导积冰是汽化器冰（Carburetorice），汽化器冰通常是在潮湿空气环境下，当功率设定较低或功率迅速减小时形成。应当注意的是当温度在积冰点以上时也会出现汽化器冰。对付汽化器冰的困难在于飞行员发现不到它。当遇到汽化器冰时，飞机的最直接的反应是：①对定距螺旋桨飞机来说转速下降；②对恒速螺旋桨飞机来说进气压力下降。随着积冰的增加，汽化器喉部将被堵塞，发动机将运转不平稳。影响飞机积冰强度的因子1 云中过冷水含量和水滴的大小；2 飞行速度；3 机体积冰部位的曲率半径；

飞机积冰对飞行中的飞机是很不好的事情。飞机积冰一是会增加飞机的质量，加重了飞机的负担；二是因为破坏了飞机（特别是机翼）流线型二影响飞机的升力。如果飞机积冰严重，而除冰装置又不起作用，那将是极其危险的。在世界上因为飞机积冰而使飞机坠毁的事故就不止一次。我国也曾经发生过。

飞机机体结冰会对飞机的气动外形造成很大的影响，严重影响飞行安全，特别是机翼结冰，会直接导致升力不足，使得飞机无法起飞，爬升，甚至无法保持飞行。

飞机的飞行主要依靠机翼的翼型产生压差作为升力，当机翼结冰后机翼的气动外形受到影响发生改变，而且表面光洁度收到很大影响的破坏，会造成气流无法按照预期的正常情况流动，无法获得升力，飞机便会失去继续飞行的能力，

这样一来，会因为升力不足无法起飞爬升，飞行中的飞机出现这种情况会出现升力严重不足而开始下坠，急剧掉高度，甚至坠毁。所以飞机的除冰工作是非常重要的，不可以忽视的重要环节。

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；

通常飞机在天气寒冷的冬天起飞前都必须进行除冰，而且除冰完成后40分钟内如果没有起飞要再次除冰，并且在除冰完成后40分钟内起飞。

目前常用的除冰方式是喷洒除冰剂，可以有效去除附着在飞机体表的积冰，并且能够防止一定时间内表面再次积冰，主要的作用机制是降低了熔点，使水分结冰所需的温度降至更低从而阻碍冰的形成。

而液态的水分和除冰剂附着在机体表面不会对飞机有影响，飞机起飞时加速后相对较高的运动速度会让附着在飞机表面的液体脱离，飞机飞行所需的气动外形得以保证，才能安全飞行。

结冰条件：

（1）天气条件：

a.在地面，飞机容易积聚结冰的天气条件：

（a）冻雨毛毛雨：外界温度在0°C以下时，过冷状态的雨滴一旦与地面物体接触便容易结冰；

（b）冻结的降水，如雪、雨夹雪或冰雹。雪的种类（湿雪/干雪）与温度、露点有关。湿雪、温度和露点相

互之差通常在1°C以内，外界温度大约在-4°C至1°C之间。干雪出现于、露点相差5°C以上，两者的外界温度在-8°C以下；

（c）过冷的地面雾的冷低云：在寒冷天气条件下，带有过冷水滴的云会在物体表面结冰；

（d）温度在冰点或以下，相对湿度很高的情况下，飞机表面会形成霜。飞机停场过夜时以及飞机从巡航高

度下降着陆后，飞机表面、燃油温度仍保持在冰点以下时，霜的积聚是很常见的。

（2）地面条件：冰的积聚还可以来自其它地面运作或地面运行；面露天停放的飞机也会形成积冰。

a.在有水气、雪水或雪地停机坪、滑行道和跑道上运作；

b.由于地面风、其它飞机或地面辅助设备不断把雪吹起来。

参考资料来源：百度百科-飞机积冰

飞机结冰在飞行时不安全，所以要进行除冰，来保证飞机飞行安全。