積冰問題是一個老問題了，與積冰有關(guān)的飛行事故每年都發(fā)生，特別是通用航空的積冰事故更為嚴(yán)重。對運(yùn)輸航空來說，雖然積冰事故較少，但問題依然存在。1989年3月至1992年3月的3年時間里，世界上共發(fā)生4起運(yùn)輸飛機(jī)與積冰有關(guān)的飛行事故，共死亡53人。這4起事故的機(jī)型分別是：2架?？?8、一架DC－9和一架麥道－81。

本文將介紹一些有關(guān)積冰的基本知識和積冰對飛行安全的影響，提出一些如何預(yù)防積冰事故的措施，希望讀者從中能得到一點有益的東西，提高在遇到積冰情況下的飛行安全性。

一、 積冰的類型和積冰程度

1． 積冰的類型

為了區(qū)別不同積冰對飛行的影響，我們通常將積冰分為4類。

（1） 毛冰（或稱不透明冰，Rime ice）：這類冰是由較小的過冷水滴快速凍結(jié)而成的，呈乳白色、半透明，為有顆粒狀的聚集物。與其他種類的冰相比，毛冰的表面是最粗糙的，沒有一定的規(guī)則形狀，通常出現(xiàn)在飛機(jī)迎風(fēng)暴露面上。

毛冰的形成溫度在0℃以下，并且經(jīng)常是在層云或有霧的情況下形成。飛機(jī)遇到的大多數(shù)結(jié)構(gòu)冰是屬于尾冰。

（2） 透明冰（Clear ice）：這類冰是由較大的水滴在結(jié)冰速度相對較慢的情況下形成的。當(dāng)水滴與飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面接觸時，有順氣流方向流動的趨勢，因此，透明冰通常呈結(jié)構(gòu)表面的形狀。

與毛冰相比，透明冰更密、更硬，通常在更密的云（積云）中形成。透明冰的形成溫度比毛冰更高，其范圍一般在－10℃至5℃。

（3） 混合冰（Mixed ice）：這類冰是毛冰和透明冰混合的結(jié)果，形成這種冰的溫度和水滴大小介于毛冰和透明冰之間，此外，環(huán)境中還可能存在著濕雪和冰晶體。

混合冰最經(jīng)常在混合云的情況下遇到，如層積云和積雨云。混合冰同時兼有毛冰和透明冰的一些不利特性。

（4） 霜（Frost）：與前3類冰不同的是霜通常出現(xiàn)在飛機(jī)停在地面的時候。霜是由水蒸氣遇到低于結(jié)冰溫度時形成的，非常薄，呈顆粒狀。

（5） 霜有時可能在飛機(jī)下降過程中形成，當(dāng)飛機(jī)從低于結(jié)冰溫度的區(qū)域下降到溫度較高的高度時，如遇到潮濕空氣就可能形成霜。

2． 積冰程度的劃分

FAR和AIM將積冰程度劃分為4個等級，用以說明積冰情況的嚴(yán)重性。

（1） 微量積冰（Trace）：這種程度的積冰率稍大于升華。除非出現(xiàn)的時間很長，一般情況下微量積冰被認(rèn)為是不會造成危害的。

（2） 輕度積冰（Light）：如果這種程度的積冰出現(xiàn)時間超過一個小時會給飛機(jī)帶來一些問題，但如果間斷地使用除冰/防冰設(shè)備就不會給飛行安全造成危害。

（3） 中度積冰（Moderate）：即使短時間遇到這種程度的積冰也會有潛在的危險性，遇到這種情況必須使用防冰設(shè)備，同時也可以考慮改變飛行高度或航向。

（4） 嚴(yán)重積冰（Severe）：在這種積冰率下，防水設(shè)備已不能減少或控制積冰，必須立即改變航向。

應(yīng)注意，以上的描述是不夠明確的，因為不同類型的飛機(jī)在相同的環(huán)境下對積冰程度的反應(yīng)是不一樣的。如駕駛大型飛機(jī)的機(jī)組所報告的輕度積冰對一架賽斯納150飛機(jī)來說可能是嚴(yán)重積冰。

二、 積冰的危險區(qū)域和對積冰危險的預(yù)計

1． 積冰的危險區(qū)域

一般認(rèn)為，積冰的環(huán)境條件是可見濕度（云、霧、雨和雪）和結(jié)冰溫度。有的事故記錄表明，上述積冰條件中的結(jié)冰溫度并不是絕對的，出現(xiàn)積冰時的環(huán)境溫度不一定要限制在冰點以下。以下3種情況就是應(yīng)該注意的積冰危險區(qū)域。

（1） 下降階段。當(dāng)飛機(jī)在較高航線飛行時，飛機(jī)表面溫度可以是在0℃以下。如飛機(jī)下降過程中遇到潮濕空氣，即使此時環(huán)境溫度在冰點以上也可能形成透明冰或霜。

（2） 即使周圍環(huán)境溫度在冰點以上，機(jī)翼油箱部位的表面溫度也有可能低于0℃，當(dāng)遇到降雨時就可能形成冰并粘附在機(jī)翼上。

（3） 雖然在飛行高度上的溫度在冰點以上，但如遇到過冷雨，也可能在飛機(jī)上形成透明冰。

近年來的一些嚴(yán)重事故和大量的事故征候表明上述的環(huán)境條件是造成事故或事故征候的一個因素。

2． 對積冰危險的預(yù)計

如何預(yù)計積冰危險的存在對飛行來說是很重要的，預(yù)計積冰危險的措施一般有以下3種：

（1） 了解已知的積冰：查看其他飛行員的報告，了解是否已有有關(guān)積冰情況的報告，這對于預(yù)計什么地點會出現(xiàn)積冰是很有用的。

（2） 收集積冰預(yù)報資料：飛行航務(wù)部門利用國家氣象資料，根據(jù)濕度和溫度對某一高度上可能積冰情況做出預(yù)報，對飛行員來說，掌握這些重要的氣象情報資料可以幫助其做出對積冰危險的預(yù)計。

（3） 確定積冰條件：要正確判斷是否可能出現(xiàn)積冰，飛行員要懂得造成積冰的一些原因和條件。雖然飛行員在飛行前沒有得到有關(guān)積冰的報告或預(yù)報，在飛行中也應(yīng)該隨時注意觀察外部溫度和其他氣象情況，這有助于及時發(fā)現(xiàn)突然遇到的積冰危險。

三、 積冰對飛行安全的影響

當(dāng)飛機(jī)出現(xiàn)積冰時對飛行會有什么影響，這是應(yīng)該考慮到的很重要的問題?？偟膩碚f，當(dāng)飛機(jī)空氣動力表面出現(xiàn)積冰時，對空氣動力的影響是很大的。風(fēng)洞試驗表明，當(dāng)機(jī)翼前緣有半英寸厚的積冰時，會減少50%的升力和增加60%的阻力。

積冰的速度是非?？斓?，有時在嚴(yán)重積冰的情況下，5分鐘內(nèi)的積冰厚度可達(dá)2－3英寸。最嚴(yán)重的積冰情況一般發(fā)生在云外飛行時、在結(jié)冰溫度下遇到降雨的時候。

以下是積冰對飛行影響較大的一些例子。

1． 尾翼失速

當(dāng)尾翼前緣出現(xiàn)積冰時，有可能導(dǎo)致尾翼失速。積冰引起的尾翼失速一般發(fā)生在五邊進(jìn)近階段，這是因為五邊進(jìn)近時襟翼全部伸出，作用在平尾上的氣動力載荷達(dá)到最大。由于前緣積冰對氣流的干擾引起平尾失速，平尾上負(fù)升力突然消失，機(jī)頭急劇下俯。

從這種失速中改出的操作程序與機(jī)翼失速的情況不同，機(jī)翼失速時是應(yīng)用全動力和向前推桿的方法來改出，但在只是尾翼失速而機(jī)翼不失速的情況下用這種方法則會帶來問題。從尾翼失速中改出的正確方法是將動力減小到慢車狀態(tài)，同時向后拉桿。

1989年聯(lián)合捷運(yùn)公司的一架噴氣流飛機(jī)在華盛頓的帕斯科發(fā)生的撞地事故是尾翼失速的一個例子。事故發(fā)生時的飛行情況是飛機(jī)在夜間進(jìn)行ILS進(jìn)近，云底高度是離地1000英尺，低于目視飛行條件，飛機(jī)表面溫度是32F，露點溫度是30F。

NTSB的調(diào)查報告認(rèn)為，在下降過程中，飛機(jī)在積冰條件下飛行了9.5分鐘。進(jìn)近是不穩(wěn)定的，導(dǎo)致五邊進(jìn)近時速度大于正?？账?，最后導(dǎo)致撞地，2名飛行員和4名乘客死亡。NTSB說，水平安定面的失速和失去控制是這次事故的可能原因；由于積冰造成飛機(jī)性能下降被認(rèn)為是一個影響因素。

無論什么時候，當(dāng)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)有積冰時要注意著陸時的襟翼情況，特別是在預(yù)計到平尾有積冰時，更應(yīng)該特別注意著陸襟翼問題。

2． 螺旋槳和管道積冰的影響

除了機(jī)翼和尾翼積冰外，積冰還可能出現(xiàn)在螺旋槳上。螺旋槳積冰會減小動力和降低空速，同時增加燃油消耗。螺旋槳積冰還會破壞螺旋槳平衡。造成嚴(yán)重的振動。

管道積冰的部位包括空速管、噴氣飛機(jī)的N₁壓力傳感器、雷達(dá)天線和燃油系統(tǒng)通氣管，管道積冰會給飛行帶來其他問題。

（1） 空速管積冰 空速管積冰是個很嚴(yán)重的問題。有的飛行員對此不太注意。儀表中最重要的是空速指示，它的讀數(shù)是根據(jù)空氣的動壓和靜壓給出的。當(dāng)空速管因積冰受堵，該儀表將變成一個“高度計”，如空速增加，高度指示會隨之增加，這就會給飛行員以錯誤的指示。

1974年在美國紐約Thiels附近發(fā)生的波音727墜毀事故就與空速管積冰有關(guān)。飛機(jī)在爬升時遇到積冰條件，機(jī)組沒有打開空速管除冰設(shè)備，得到了錯誤的儀表讀數(shù)。當(dāng)飛機(jī)爬升到22000英尺時出現(xiàn)失速，最后落地墜毀。

（2） N₁壓力傳感器積冰 N₁壓力傳感器積冰會造成傳感器堵塞，引起錯誤的大功率指示，導(dǎo)致機(jī)組在起飛時使用比實際需要小的推力。

1982年在華盛頓國家機(jī)場，一架波音737因N₁壓力傳感器堵塞及沒有使用空速管除冰設(shè)備，導(dǎo)致機(jī)組用過小的推力起飛，最后飛機(jī)掉到了Potomac河里。

（3） 天線積冰可能引起天線折斷，嚴(yán)重干擾雷達(dá)通信。

（4） 燃油系統(tǒng)通氣管堵塞，會影響燃油的流動，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率的下降。

3． 誘導(dǎo)積冰

最常見的誘導(dǎo)積冰是汽化器冰（Carburetor ice），汽化器冰通常是在潮濕空氣環(huán)境下，當(dāng)功率設(shè)定較低或功率迅速減小時形成。應(yīng)當(dāng)注意的是當(dāng)溫度在積冰點以上時也會出現(xiàn)汽化器冰。

對付汽化器冰的困難在于飛行員發(fā)現(xiàn)不到它。當(dāng)遇到汽化器冰時，飛機(jī)的最直接的反應(yīng)是：①對定距螺旋槳飛機(jī)來說轉(zhuǎn)速下降；②對恒速螺旋槳飛機(jī)來說進(jìn)氣壓力下降。隨著積冰的增加，汽化器喉部將被堵塞，發(fā)動機(jī)將運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。

四、 預(yù)防積冰事故的基本措施

飛行員在處理積冰問題時應(yīng)采取以下措施：

（1） 盡可能地收集你將要飛行區(qū)域的氣象資料和詳盡的簡報，包括：氣象預(yù)報、空氣變化情況、重要的氣象情報和飛行報告等。另外，與剛結(jié)束飛行的飛行員交談，從中了解飛行區(qū)域的有關(guān)積冰情況。

（2） 在已知會有積冰的情況下，如不是不得已不要在積冰區(qū)域飛行。

（3） 保持對周圍環(huán)境條件的注意，特別是在夜晚的時候，要注意觀察外界氣溫和其他情況。察看風(fēng)擋邊角處和凸出部位，因為這些部位比機(jī)翼更早出現(xiàn)積冰。

（4） 在遇到有可能出現(xiàn)積冰的溫度和濕度時，要應(yīng)用空速管防冰設(shè)備。

（5） 在下降過程和減少動力的時候，要使用足夠的汽化器熱。

（6） 當(dāng)平尾有積冰時，要用盡可能小的襟翼設(shè)定著陸。

（7） 要掌握機(jī)上的防冰設(shè)備，要懂得何時和如何使用它。

（8） 在起飛前要確保機(jī)翼和尾翼表面沒有霜、雪和別的污染，不要認(rèn)為雪可以在起飛滑跑過程中被吹盡而不采取清除措施。

（9） 如果你的飛機(jī)開始積冰，則繞過或避開結(jié)冰區(qū)。如果不能這么做，則考慮以溫度較高的高度或沒有結(jié)冰的高度飛行。

總的來說，預(yù)防積冰事故最根本的措施是，飛行員要認(rèn)識到積冰問題的嚴(yán)重性，要保持高度的警覺性，不能有麻痹大意的思想。

（徐祥松）