馒头:寒冷天气的运行,除防冰程序
又到了秋冬季节,国内航司又开始新一轮的换季学习。
秋冬的换季主要有两个内容,一是低能见运行,其次就是除冰和防冰。
飞机结冰对飞行的影响是非常大的。2004 年 11 月21 日,中国东方航空 CRJ-200 型飞机执行 MU5210从包头飞往上海航班时,因飞机机翼结冰而导致起飞时失速,飞机在刚离地后就失去控制,一头栽进机场附近公园的湖中。事故造成47 名乘客,6 名机组成员全部罹难,同时遇难的还有两位公园的地面人员。
事故调查报告指出,事故飞机在包头停场过夜,当天包头气温在摄氏零下七度以下,存在明显的结冰(霜)条件,而飞机当天航班运行前没有按规定进行除冰程序,导致机翼带着积冰起飞。由于机翼污染物导致飞机失速速度增大,飞机在起飞后不久即在无警告情况下失速,飞行员未能在失速中改出导致飞机坠毁。
因此如果存在结冰条件——外界气温在零度以下,存在明显水汽(雨、雪),或者飞机常时间停场等,飞机在起飞前应进行除冰。
飞机遭遇结冰条件时对飞行安全的影响主要有下面几个方面,请看 馒头机长的分享。
刹车效应
首先在结冰条件时,机场的跑道、滑行道的刹车效应会因道面结冰而急剧下降。跑道的刹车效应的下降将大大增加飞机的起飞滑跑时,如果出现发动机故障等原因需要中断起飞时的停止距离。为了能在跑道内停住飞机,飞行员需要通过相关性能软件或查表,根据跑道长度,外界温度,跑道的刹车效应系数,计算飞机中断起飞的决断速度 V1和飞机的最大起飞重量。刹车效应越差,对应的最大起飞重量就越小。如果跑道刹车效应太差,飞机就无法起飞。机场需要出动跑道除冰车清扫跑道。在暴风雪等情况下,跑道除冰车也无法及时清理出一条干净的跑道以供起飞时,机场就只能关闭。此外飞行员还需要注意,在下雪的时候,飞行员还需要特别注意滑行道的刹车状况。机场跑道除冰车在忙于给跑道除冰的时候,往往容易忽略了滑行道的除冰。
在跑道很滑的时候,飞机发动机的反推就变得重要了。在干跑道时,因为刹车效应足够,反推通常不会增加飞机在中断起飞及落地后的飞机减速率,因为自动刹车系统已经能完全提供减速了,反推只起到减少刹车能量,以减少飞机下一次起飞的转场时间的作用。但在跑道存在冰雪污染物的情况下,刹车效应变差,甚至轮子会完全打滑,即便是刹车防滞系统也起不了什么作用时,反推就成了非常重要,甚至是唯一的减速工具。此时飞行员不能犹豫,落地后需要及时打开发动机反推,最大反推可以一直使用到使飞机完全停住。有时跑道的接地区刹车效应很好,但在跑道末端却还有积雪,此时不要轻易将反推完全收上,因为如果反推已经被收回,重新解锁反推还需要几秒钟,这在关键时候是很致命的。
2005 年美国西南航空 1248 航班落地后冲出跑道就是一个很经典的案例。
仪表防冰及空速指示不可靠
其次在寒冷天气运行时很重要,但也常常被忽略的风险因素是飞行仪表的可靠性问题。飞机的空速管,迎角探头等都是电加温除冰的。只要存在结冰条件时,就都会打开这些探头的加温,或者在发动机启动前就把探头加温放在自动位了。
因为飞行仪表的可靠性太重要了,飞行员通常会信赖飞机的仪表指示。但在某些极端的情况下,比如极端严寒的暴风雪天气,或者探头加温系统故障,那么这些仪表也可能会出现故障。如果出现速度指示故障了怎么办?飞机还能安全的飞行吗?
答案是可以的。这也是波音 / 空客飞机的主要【记忆项目】,当飞行员遇到探头加温系统故障,或者飞机的两个空速表指示不一致,或者突然出现抖杆/超速警告时,飞行员需要考虑是否【空速指示不可靠】。此时飞行员需凭记忆完成一系列动作:断开自动驾驶/自动油门、飞行指引仪,再根据襟翼位置,设定飞机的推力和姿态在某个特定的值,在机翼收上时为 俯仰4° 及 75% N1,然后再执行 QRH 上的空速指示不可靠检查单。然后根据“空中性能”表格,按需设定好推力和姿态,飞机就能达到合适的速度,飞行员可以一直按表格下降进近,并安全落地。
此时最关键的因素是在初始阶段不要惊慌失措,如果没能及时判明情况,飞机有可能在短时间内进入失速或超速状态,无法改出而坠毁。2009 年法航447航班在大西洋上空空中解体坠毁,就很有可能是因为这样的原因而导致的。
翼面积冰
这是寒冷天气运行的重点。如果飞机的机翼、水平安定面、垂尾和方向舵上出现结冰,就很容易导致飞机的气动性被破坏,飞机会变得难以操纵,容易失速。因此在下雪时,或冬天飞机长时间停场后,飞机在起飞前一定要进行污染物检查。按程序进行除防冰工作。
飞机的除冰液有好几种,其中 I(一) 型除冰液仅用于除冰,而 II (二)型 和 IV(四) 型除冰液还有防冰效果,在喷洒之后,根据当时的气象条件,可以在给飞机提供 15 - 45 分钟的防冰时间,这称为保持时间(hold over time)。需要注意的是,保持时间的计算是从最后一次喷洒除冰液的开始时间计时,也既是最后喷洒除冰液的这段时间也计算在保持时间内。喷洒除冰液后,飞机滑出到跑道,排队起飞。如果排队时间过长导致保持时间已经过了,那机组需要再次回到除冰区,进行再次除冰后,才能起飞。这会导致大量的延误,但为了安全也是必要的。
包头空难的事故,以及1982年佛罗里达航空 90 号航班,都是因为这样的情况,而在起飞后飞机失速而坠毁。
前事不忘后事之师,祝各位起落安妥。