按照國際上的有關(guān)規(guī)定，禁止有霜、雪或冰的飛機起飛。然而近些年來，幾乎每年都會發(fā)生因飛機外部結(jié)冰導致飛機失事。盡管國際上采取了“清潔飛機”政策，實際上許多航空公司在起飛前也采取了除冰措施，但是由于各種各樣的原因，比如：等待批準起飛時間過長、機翼結(jié)冰位置不易發(fā)現(xiàn)等等，對冬季飛行安全構(gòu)成威脅。

我們來看看下列幾起事故：

1）1989年3月10日，安大略航空公司一架福克28飛機，在雪暴中等待起飛30分鐘后未除冰，翼面結(jié)冰造成飛機墜毀。

2）1990年2月17日，瑞安國際航空公司一架DC—9—10飛機，在雪暴天氣中裝載郵件35分鐘后未除冰，導致飛機失事。

3）1991年12月27日，北歐航空公司一架麥道—81飛機，在結(jié)冰天氣條件下停放了一夜，機翼表面靠近機身處的薄冰破碎后被吸入發(fā)動機。

4）1992年3月22日，合眾國航空公司一架福克28飛機在雪暴中起飛失事，聯(lián)邦航空局認為是結(jié)冰造成的。

5）1993年3月5日，馬其頓航空公司一架?？?00飛機，起飛后爬升失速墜地。經(jīng)過調(diào)查，當時溫度低、濕度大、下著中雪，飛機起飛前未除冰。

6）1994年10月31日，美利堅鷹航空公司一架ATR72飛機，在結(jié)冰氣象條件下等待批準下降高度37分鐘。向機場進近時，機翼除冰設(shè)備后面形成冰脊造成飛機急速滾轉(zhuǎn)墜毀。

7）1995年12月13日，巴納特航空公司一架安—24飛機，起飛后爬升到大約500英尺時，失去高度并墜毀。當時機場下著雪并有強風，專家們分析，有可能是機翼結(jié)冰造成的。

在第一起事故中，航空公司的駕駛員很顯然認為飛機外部6—13毫米厚的積雪在飛機起飛時會被吹掉，而福克28飛機的低溫適應(yīng)油箱造成機翼上的濕雪結(jié)冰。

在第二起事故中，機組人員沒有認識到干燥的高吹雪是一種威脅，DC—9飛機飛行中機翼防冰系統(tǒng)產(chǎn)生的熱，融化了機翼上的雪，裝載郵件的35分鐘后，機翼冷卻，融化的積雪又重新結(jié)成了冰。

在第三起事故中，麥道—81飛機在機場停放一夜，雖然進行了除冰，但是沒有注意到低溫適應(yīng)內(nèi)翼油箱上結(jié)成透明的冰。飛機起飛前抬前輪時，透明的冰馬上破裂并被吸入尾部發(fā)動機。

第四起事故中，?？?8飛機起飛前曾在拉瓜迪亞機場兩次除冰。在第二次除冰后，又在雪暴中排隊等候30分鐘才起飛，使用的除冰液有效時間沒有這么長。

從以上幾起事故中可以看出，飛機外部結(jié)冰，特別是機翼表面結(jié)冰嚴重影響飛行安全。即使冰或雪或霜造成輕微污染也能損害翼面，相當于中粒砂紙的冰粗糙度可導致操縱品質(zhì)降低到危險程度和失速范圍。風洞試驗表明，砂紙般粗糙度的冰霜，可以使?？?8飛機最大升力降低25%，失速迎角降低6度。DC—9飛機的機翼表面污染0.4毫米厚的冰，不但可使升力損失25%，而且失速迎角降低到激發(fā)失速預(yù)警以下。

事故調(diào)查人員關(guān)注的焦點是DC—9飛機系列和福克28飛機的非板條機翼都沒有前緣增升裝置。波音公司的試驗表明，砂紙般粗糙度的機翼表面使板條機翼的最大升力降低32%，而且在振桿器發(fā)出失速報警前失速。平直機翼螺旋槳飛機和有前緣增升裝置的后掠翼噴氣機都受薄冰的不利影響。試驗表明，翼面升力對翼弦最初20%的平滑繞流很敏感，哪怕很薄的一層冰也會妨害附面層，造成阻力增加并導致早期氣流分離。

確保飛機起飛前機翼無冰似乎很簡單，在條例中明確規(guī)定允許駕駛員決定飛機什么時間除冰和是否需要除冰。但是要發(fā)現(xiàn)幾乎看不見的薄冰或幾乎看不到的結(jié)冰位置是很困難的。然而這些冰污染不僅能降低空氣動力性能，而且增加了決定何時除冰的難度。

飛機除冰是航空公司的責任，美國主要的除冰方法是向飛機噴灑防止再次結(jié)冰的I型除冰液——熱水和乙二醇混合劑。歐洲在過去20年的除冰方法是先用熱水除冰，然后用Ⅱ型冷防冰液——濃縮乙二醇和水混合劑粘附在飛機表面防止結(jié)冰。使用Ⅱ型防冰液后，防止再結(jié)冰的時間是45分鐘，而Ⅰ型防冰液防止再結(jié)冰的時間只有幾分鐘。Ⅱ型防冰液沒有廣泛使用的原因是成本高、影響飛機性能、污染跑道和重而濃的液體中含有毒性。

Ⅱ型防冰液是一種搖溶液，起飛滑跑達到一定速度時就會被從機翼上吹掉，歐洲的經(jīng)驗表明沒有因重量或粗糙而造成空氣動力損失。美國聯(lián)邦航空局的一項研究計劃將證明Ⅱ型防冰液起飛時對跑道的污染不會降低剎車效果。

自從?？?8飛機在拉瓜迪亞機場墜毀后，美國聯(lián)邦航空局根據(jù)機翼設(shè)計、飛機防冰設(shè)備、使用的防冰/除冰液、天氣和其他因素規(guī)定時間限制，超過時間限制后，必須重新除冰才能起飛。

這就要求機場根據(jù)每種機型保持不結(jié)冰的不同時間實施有效的除冰和調(diào)度程序，不能讓飛機排隊等待起飛的時間超過保持不結(jié)冰的安全時限。

北歐航空公司麥道—81飛機的事故說明，有多年的寒冷天氣飛行經(jīng)驗也不能防止結(jié)冰事故。麥道—81飛機內(nèi)翼上表面夜間結(jié)了一層透明的冰，起飛時這層冰破碎并被吸入尾部發(fā)動機，造成一臺發(fā)動機完全失效，另一臺發(fā)動機的壓縮機喘振。裝滿冷燃油的翼上油箱是主要結(jié)冰區(qū)，雨或濕空氣接觸貼近低溫適應(yīng)油箱的機翼蒙皮后就會結(jié)霜或冰。

透明冰這種外來物損傷飛機只是近些年來才被人們完全了解，1988—1989年冬季外來物損傷造成麥道—80飛機7次雙發(fā)事故、14次單發(fā)事故（其中導致中斷起飛1次，中途返航4次和地機檢查8次）。發(fā)動機從機翼吸入的半融雪或雪能使燃燒室熄火，機翼上大塊破碎的透明冰塊被吸入發(fā)動機后能打壞風扇和壓縮機葉片。最危險的時刻是當飛機起飛抬前輪時，機翼產(chǎn)生升力后變彎曲而造成機翼上的冰層破裂散開。

目前，麥道—80飛機已安裝探測機翼內(nèi)側(cè)油箱結(jié)冰的傳感器。安裝在后梁油箱的振動膜片傳感器用諧振頻率的敏感變化探測。冰使膜片變硬后就會增加諧振頻率。正在研制的翼面污染探測系統(tǒng)將能自動檢測機翼防冰系統(tǒng)的有效性，翼面?zhèn)鞲衅魃系牧黧w冷卻后，測量其冰點就能確定繼續(xù)保持不結(jié)冰的時間。加拿大儀表公司研制的表面狀態(tài)傳感器能探測和識別雪、冰和液體。直徑為60毫米的嵌入式陶瓷盤能測量任何表面污染的電特性，測量冰的厚度，區(qū)別冰、除冰/防冰液和確定除冰/防冰的有效性。據(jù)報導，新生產(chǎn)的波音777飛機將在每個機翼上安裝3個這種傳感器，麥道—80飛機除在機翼安裝這種傳感器外，還將在水平尾翼安裝兩個傳感器。

用機載防冰系統(tǒng)進行地面除冰是理想的除冰方法，目前噴氣客機所用的機載熱防冰系統(tǒng)需要發(fā)動機放氣，在地面使用成本太高。小飛機所用的氣動除冰系統(tǒng)需要氣流速度把松動的冰吹掉。已經(jīng)使用的機載電熱防冰系統(tǒng)效率只有20%—40%，新技術(shù)可以提高效率。導電纖維加熱器（CFH）最初的試驗表明效率已超過40%，最終CFH的效率將提高到70%—80%。

由于渦輪螺旋槳飛機在冬季飛行中防冰和除冰系統(tǒng)存在缺陷，1996年美國聯(lián)邦航空局將推出禁止超噴氣流31/41、ATR42/72、DHC—7、DHC—8、多尼爾228/328、EMB—120、薩伯340/2000、比奇99系列、比奇1900系列和比奇200、SA226/227等飛機在凍雨和毛毛細雨中飛行。