防冰知识知多少(上)?
夏
至
炎炎夏日将到,还记得喝完麦当劳可乐,一口含住冰块的清爽吗?还是一勺一勺的芒果冰沙来得更清凉呢?今天小林老师的课堂就和“冰”有关!
全美航空405号航班事故
全美航空405号航班事故发生于1992年3月22日。当日一架福克F28飞机载有51人,计划由纽约拉瓜迪亚机场起飞飞往俄亥俄州克里夫兰霍普金斯国际机场,由于飞机除冰液有效时间短,飞机等待起飞过程积冰,起飞时飞机机翼失去升力在跑道尽头坠落。事故造成飞机全毁,27人遇难。事故后,飞机除冰程序进行了多项改进。
可见,附着在航空器上的冰不是那么友好,是危险的,航空器上的结冰有三种类型,下面我们一起详细了解下!
前言
冰
明冰(Clear Ice)
过冷的水以较慢的速度凝结成的光滑透明的冰叫做明冰。它通常是在温度 0℃到-10℃的过冷雨中或由大水滴组成的云中形成的。 与雾凇比较起来, 明冰的结构比较紧密、坚硬,有时更为透明。如果积冰量较大,明冰可能会形成一些角状的冰棱。接近冰点的的温度、 大量的液态水、较大的空速以及体积较大的水滴很容易导致明冰的形成。
雾凇(Rime Ice)
由过冷水滴撞击到航空器表面后,瞬间或迅速凝结成的粗糙、 白色、 不透明的冰称为雾凇。 这种冰多形成在温度-20℃左右的云中。快速的凝结会导致冰内包含一些空气泡,造成外表看上去不透明, 而且多孔、易碎。对于较大面积的结冰, 雾凇可能沿着机翼流线型地延展。 较低的温度、少量的液态水、较小的空速以及体积较小的水滴容易造成雾凇的形成。
毛冰(Mixed Ice)
毛冰是明冰和雾凇在同一表面的混合物。 它多形成在温度-5℃到-15℃的云中,因为这样的云中往往是大小过冷水滴同时并存,所以形成的结冰既有大水滴冻结的特征,又有小水滴冻结的特征。毛冰不规则的形状和粗糙的表面对空气动力的影响是最大的。
结冰类型
按部位
1 |
结构性结冰(Structural Icing) |
2 |
进气系统结冰(Induction Icing) |
3 |
其他关键系统结冰 |
结构性结冰
结构性结冰指的是在飞机表面的结冰。 飞机表面小而窄的物体是过冷水珠最容易聚集的地方。
明冰对失速迎角的影响要比结霜来得大。
结冰对升力与阻力曲线的影响
1.在迎角很小的时候,结冰对升力系数基本没有影响
2.迎角大于一定角度时,结冰会大大减小升力系数
3.结冰条件下,失速迎角也明显减小
4.结冰情况不仅减小升力系数而且大大增加阻力系数。
结冰对飞机操纵的影响
结构性结冰的另一个危害是可能出现无法控制的滚转现象,由于空中严重结冰导致的自动滚转。
结冰可能导致气体分离,舵面上方产生负压,操纵面发生自动偏转。舵面的操纵性会被减弱甚至抵消。
飞机发生结冰,飞行包线会随着结冰的严重程度逐步萎缩,严重时,超出包线将导致失控。
小结
本篇主要介绍三种冰的类型和外观,明冰,雾凇和毛冰。按结冰部位分三种结冰类型,结构性结冰,进气系统结冰和其他关键系统结冰,今天我们主要介绍了结构性结冰的相关内容,其他两类结冰及防冰措施将在下篇进行介绍。
参考:
INSTRUMENT FLYING HANDBOOK---FAA
杜亮,洪冠新 结冰对飞机飞行包线影响分析及控制
微信号:厦航培训