飞机结冰有多危险? 飞行员该如何应对?

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【大澳门威尼斯人赌场官网2024年08月13日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者陈俊村报导)巴西一架民航机日前在维涅杜市(Vinhedo)的住宅区坠毁,机上62人全数罹难,而其失事原因可能是机翼结冰。此一事故不免让人们担心飞机结冰对飞行安全的威胁。究竟飞行员应该如何应对这个问题呢?

据航空新闻网站“简单飞行”(Simple Flying)报导,飞机结冰是指飞机表面有冰积聚。这可能会导致性能下降、油耗增加,在最坏的情况下会造成飞机失控和坠毁。因此,防冰和除冰系统是飞机能安全飞行的关键部分。

飞机表面的结冰是过冷水滴(supercooled water droplets)所引起的。过冷水滴可以在非常低的温度下保持液体形式,因为它们缺乏结冰核(freezing nuclei)。

当纯水滴被冷却到非常低的温度或遇到结冰核时,它们就会变成冰。结冰核可以是一粒灰尘或任何其它形式的杂质,水会在其周围冻结。

过冷水滴是纯水滴,所以能够保持液态。这种水滴对飞机来说是最危险的。当过冷水滴与飞机接触时,它们会立即结冰,因为飞机的表面会变成结冰核。

过冷水滴可以存在于摄氏0度至-40度的温度范围之内。在0度至-20度之间有很多过冷水滴,这些水滴给飞机带来了相当多的麻烦。在-20度至-40度之间的过冷水滴很少。

当温度低于-40度时,过冷水滴无法保持液态,所以会冻结,不会造成飞机结冰,除非温度骤降至摄氏-40度以下。

一架飞机在起飞前进行除冰作业。(Shutterstock)

飞机结冰有何危险?

当机翼前缘结冰时,它会扰乱飞机产生升力所需的平稳气流。这会造成升力损失和阻力增加,使飞机的性能变得非常低效。这也会因为减小失速攻角(angle of attack)而增加飞机的失速速度。

在配备传统无动力飞行控制装置的飞机中,空气动力平衡装置(例如控制喇叭)之间可能会结冰,进而让控制装置堵塞。结冰也会增加飞机的重量,这和额外的阻力都会增加飞机的整体燃油消耗。

飞机结冰也可能对引擎构成危险。结冰通常发生在引擎的进气口。它们有时会与进气口分离并可能进入引擎内。这些冰碎片可能会撞击引擎的风扇叶片,使其严重受损。叶片损坏还可能扰乱引擎内部的气流,导致失速。

此外,当水滴在从机身掉落的过程中结冰,它们会形成冰脊。飞机感测器(例如皮托管)附近形成的冰脊可能会致使气流中断,从而让感测器给出错误资料。

冰有几个种类,包括清冰(clear ice)、雾凇冰(rime ice)、混合冰(mixed ice)、冻雨(freezing rain)和白霜(hoar frost)等,其中对飞机最危险的是清冰。

当过冷水滴撞到飞机时会形成清冰。这些冰在形成时会释放热量,从而减缓水滴的冻结过程。这会导致一些水滴流回表面并结冰。因此,清冰往往会大面积地覆盖飞机。

由于清冰是透明的,它们一旦在飞机表面形成就很难被注意到,而且能冻结飞机的大部分区域,所以会显着增加飞机的重量,同时导致平衡和控制问题。

正在清除机翼上的结冰。(Shutterstock)

飞行员如何区分飞机结冰状况?

飞机结冰的状况可分为4种,如以下所述:

●微量结冰———当结冰开始变得看可见时,这种情况称为微量结冰。此时,冰的积聚速率通常大于升华(指冰气化)速率。即使不使用除冰和防冰系统,这种类型的结冰也不是很危险,除非长时间遭遇。

●轻微结冰———在轻微结冰的情况下,如果飞机持续飞行超过一个小时,冰的积聚可能会造成问题。使用除冰和防冰系统可以轻松去除轻微结冰或防止其形成。

●中度结冰———中度结冰即便在短时间内积聚也可能是危险的。飞行员可能需要让飞机改变高度、航道并持续使用除冰和防冰系统。

●严重结冰———当除冰和防冰系统未能减少积冰时,这种情况称为严重结冰。这时候飞行员必须立即让飞机脱离结冰条件,刻不容缓,才能确保飞行安全。◇

责任编辑:茉莉

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