圖：機長，機翼上表面結冰，請求除冰勤務。劉蔚然/繪

　　“北國風光，千里冰封，萬里雪飄”……在不知不覺中，我們又一次進入了“銀裝素裹”的冰雪季節(jié)。但是對飛機來說，穿“冰衣”并不顯得“分外妖嬈”，因為冰雪會對飛行安全構成極大威脅。據(jù)統(tǒng)計，在1986年-1998年間，因雪和冰引起的世界民用客機事故有42起，其中18起是在起飛時發(fā)生的事故。僅這18起事故就造成323人死亡。

“冰衣”

降低飛機空氣動力性能

　　一般來說，寒冬季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)冰、雪、霜等天氣情況。它們會給飛機的空氣動力性能帶來嚴重影響，主要包括：升力明顯減少，失速提前，失速速度增大；臨界迎角減小，起飛滑跑距離增長；飛機的重量增加，阻力增加，耗油率增加；升力中心位移，操縱品質(zhì)變差。比如，機翼上表面如果出現(xiàn)大量可見積冰，將造成飛機空氣動力性能顯著降低，引起操縱困難。根據(jù)風洞試驗，直徑1毫米-2毫米（即食鹽大?。┑念w粒以大約每平方厘米一顆的密度分布在機翼上表面，會造成機翼上表面粗糙，使升力在地面效應和自由空氣兩種條件下?lián)p失22%和33%。

　　在上世紀70年代中期發(fā)展起來的超臨界翼，雖然對高速飛行非常有利，但對冰、雪、霜等尤其敏感。如果裝這種機翼的飛機又沒有前緣增升裝置，在低速飛行時，若機翼失速，則會產(chǎn)生機翼前緣氣流分離，使機翼上表面陷入分離區(qū)，機翼升力突然損失。一般來說，升力系數(shù)曲線在失速前沒有明顯異常，但超過臨界迎角后會突然減小。來自某著名飛機制造公司的數(shù)據(jù)表明，受諸多因素的影響，飛行中兩邊機翼通常不會同時對稱失速。當一邊機翼先失速時，不對稱升力作用在機翼外側(cè)會產(chǎn)生大的滾轉(zhuǎn)力矩。這類飛機如果意外失速，有可能導致飛機快速滾轉(zhuǎn)。

　　如果左右機翼上表面的冰、雪、霜積存的程度、污染的區(qū)域不一致，必然會造成左右升力大小不一樣，這種升力差會對飛機縱軸形成明顯的滾轉(zhuǎn)力矩。在起飛過程中，飛機速度本來不大，一旦滾轉(zhuǎn)力矩超過了操縱力矩，在低高度、小速度、大載重的情況下，飛機將很難逃出墜毀的命運。因此，從空氣動力學角度來看，必須嚴格確保飛機的關鍵表面在起飛離地時無結冰污染。

飛機結冰的條件

　　既然飛機冰、雪、霜污染對安全的危害如此之大，我們有必要了解什么情況下飛機容易結冰或結霜。

　　一是外界溫度在零攝氏度以下時，發(fā)生降水、凍雨或毛毛雨。如果雨滴保持在過冷的狀態(tài)，一旦與地面物體接觸便會結冰。

　　二是凍結的降水，如雪、雨夾雪或冰雹。濕雪經(jīng)常出現(xiàn)于大氣溫度和露點溫度之差在1攝氏度以內(nèi)，外界大氣溫度在零下4攝氏度-1攝氏度；干雪則通常出現(xiàn)于大氣溫度和露點溫度相差5攝氏度以上。

　　三是過冷的地面霧和低云。在寒冷天氣條件下，帶有過冷水滴的云霧會在物體上結冰或結霜。

　　四是相對濕度很高，溫度在冰點以下時，飛機表面會形成霜。飛機停場過夜和飛機從巡航高度下降著陸后，飛機表面和燃油溫度仍保持在冰點以下時，霜的積聚是很常見的。當飛機機翼下表面結霜厚度小于3毫米時，可放行飛機。

　　五是在降雨條件下，機翼溫度在結冰溫度以下時，機翼上表面就容易結冰。

　　六是全溫（TAT）為10攝氏度或低于此溫度時，出現(xiàn)目視可見濕氣（云、能見度少于1英里的霧、雨、雪、凍雨、冰晶等），或者停機坪、滑行道或跑道上有積水、冰、雪時，存在結冰條件。

充分準備應戰(zhàn)“冰衣”

　　對機長來說，只要存在結冰、結霜的可能，建議每次起飛前都做好以下七方面的準備工作：

　　一是在地面出現(xiàn)結冰條件時，機長要嚴格執(zhí)行有關操作程序，打開發(fā)動機和機翼防冰，檢查大翼加溫的工作情況。

　　二是飛機除冰/防冰后，按當前天氣條件記錄和監(jiān)視持續(xù)效應時間，保證在效應時間內(nèi)完成起飛。

　　三是機長在起飛前5分鐘內(nèi)完成起飛前冰情檢查，評估飛機表面條件，確定滿足“光潔飛機”條件，并調(diào)整有關的起飛性能數(shù)據(jù)。否則，機組可申請地面人員對飛機外部進行檢查。

　　四是飛機外部檢查可以由合格的地面機務人員或指定人員進行。如需要，必須重新執(zhí)行除冰/防冰程序，清除飛機上的附著物。

　　五是如果除冰/防冰液持續(xù)效應時間已過，但又沒有完成起飛前冰情檢查，則不要試圖起飛。飛行機組或合格的地面機務人員必須在起飛前5分鐘（地面結冰時，應在起飛前5分鐘內(nèi)）按要求進行目視檢查，評估機翼表面情況。那么，如何判定效應時間是否過期？筆者認為，可以通過檢查飛機表面，尤其是機翼上表面，斷定除冰/防冰液是否已失效。當飛機表面由濕表面變成有雪或冰覆蓋的表面時，I型除冰/防冰液則不再有效；當飛機表面由光滑膠狀表面變成雪水般表面，最后成為有雪或冰覆蓋的表面時，II型防冰液不再有效。

　　六是起飛前的附著物檢查應集中在機翼前、后緣。由于燃油溫度低，在機翼下表面形成一層3毫米厚的薄霜是可以起飛的。但是，所有的前緣裝置、操縱面、調(diào)整片表面、機翼上表面和平衡面板夾縫必須無雪或無冰。如果所有的通風口和靜壓口清潔，那么在機身上表面有一層薄的灰白色的霜是可以的。薄的灰白色霜是一種白色的晶狀沉積物，通常在寒冷無云的夜晚，在物體表面上形成。它很薄，以至于不妨礙觀察其下面的表面特征，如漆線、標志或字母。

　　七是不得完全用機翼中弦部分的情況代表整個機翼表面的情況。如果在完成附著物檢查后，飛機不能在5分鐘內(nèi)起飛，則必須重新進行除冰/防冰處理。

　　值得一提的是，飛機在空中遇到結冰條件時，要及時接通發(fā)動機防冰電門和按需接通機翼防冰電門。對于噴氣式發(fā)動機來說，其進氣道有時會率先積冰。這是因為機翼和尾翼前部的動力增溫，比噴氣式發(fā)動機進氣口處要大得多。如果發(fā)動機是在渦輪機大轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，飛行速度又不大，那么空氣是被吸入，而不是被壓縮，這會導致空氣絕熱膨脹，氣溫降低。飛行實踐證明，當環(huán)境空氣溫度等于或小于5攝氏度時，噴氣式發(fā)動機進氣口可能發(fā)生積冰。所以，飛機在云中飛行時，為了防止發(fā)動機積冰，當外界溫度低于5攝氏度時（對空客和波音飛機來說，當全溫低于10攝氏度時），需要打開發(fā)動機防冰裝置。

　?。ㄗ髡呦抵袊窈娇茖W技術研究院總飛行師/機長、民航特聘專家）