史國強

冬季來臨,我們又面臨著冰雪的挑戰,冰雪對我們飛行的危害相當大。1986年至1998年,因冰雪引起的世界民用客機事故有42起,其中18起是在起飛時發生的事故。僅這18起事故就造成323人死亡。
再看離我們最近的一起,2004年11月21日,包頭東航CRJ飛機起飛后失速墜毀。事故調查小組認定,飛機在包頭機場過夜時存在結霜的天氣條件,機翼污染最大可能是霜,飛機起飛前沒有進行除霜(冰)。飛機起飛過程中,由于機翼污染使機翼失速臨界迎角減小,當飛機剛剛離地后,在沒有出現警告的情況下飛機失速,飛行員未能從失態中改出,直至飛機墜毀。
機翼表面積冰的危害
機翼上表面如果出現大量可見積冰,將造成飛機空氣動力性能顯著降低,引起操縱困難。風洞試驗顯示,直徑1~2毫米也就是僅食鹽大小的顆粒,約每平方厘米一個分布在機翼上表面,將造成機翼上表面粗糙,會使升力在地面效應和自由空氣兩種條件下各損失22%和33%。
如果左、右機翼上表面的冰、雪、霜積存的程度,污染的區域不一致,必然造成左右升力大小不一樣。升力差對飛機縱軸形成明顯的滾轉力矩,飛機在起飛過程中速度本來不大,安定性不好,一旦滾轉力矩超過了操縱力矩,在低高度、小速度、大載重的情況下,將很難逃出墜毀的命運。因此如果飛行機組沒有注意到機翼表面的冰、雪、霜而起飛,即使執行完全正確的飛行數據和飛行動作也可能造成嚴重的后果。航空史上有多起飛行事故被證明與此有關。因此,飛機嚴禁表面帶冰、雪、霜起飛是每一個飛行員應該遵守的準則,是鐵的紀律。
易結冰霜的天氣條件
為了盡量減少冰雪給飛行安全帶來的威脅,機組人員要時刻關注結冰情況以及氣象的變化,特別是以下這些容易結冰霜的天氣條件。
外界溫度在0℃以下時的降水,凍雨和毛毛雨。雨滴保持在過冷狀態,一旦與地面物體接觸便會結冰。
凍結的降水,如雪、雨夾雪或冰雹。濕雪出現于“溫度”和“露點”之差通常在1℃以內,外界溫度大約在-4℃至1℃之間。干雪出現于溫度/露點相差5℃以上。
過冷的地面霧和低云。在寒冷天氣條件下,帶過冷水滴的云霧會在物體上結冰/霜。
相對濕度很高,溫度在冰點以下的情況,飛機表面會形成霜。飛機停場過夜以及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積聚少于3毫米時,可放行飛機(我們通常在早晨回來的國際航班的機身上就可以看到此種現象)。
在降雨條件下,且機翼溫度達到結冰溫度以下時,機翼上表面就容易結冰。在機翼寒冷的地方也可能積冰。此外,機翼下表面也可能有相當多的霜或結冰。這時的機翼外表上給人的印象可能有點潮濕而已,結成的冰也很難被發現。
飛機在地面遇到疾風和高吹雪時,機身上不受空氣動力干擾的地方會受到吹雪的污染。
TAT為10℃或低于此溫度,以及出現目視可見濕氣(云,能見度少于1英里的霧、雨、雪、凍雨、冰晶等),或停機坪、滑行道或跑道上有積水、冰或雪時,存在結冰條件。
機組人員除防冰須知
重在預防,做好起飛前的檢查工作。寒冷潮濕的冬季是最容易出現結冰現象的。當外界氣溫低于8℃,并且露點和氣溫差值小于3℃,外界有雨、雪、霧等現象時,飛機的機身、機翼和操縱面上就有可能結冰、積雪或結霜。準備起飛的飛機各個表面必須接受認真檢查,尤其是重要表面(機翼前緣和上表面、垂直尾翼和水平尾翼、各操縱面、縫翼、襟翼)必須是無冰、雪、霜。機身上表面允許有薄的白霜,對飛機性能幾乎沒有影響。其他表面尤其是重要表面發現有冰、雪、霜時,必須除防冰后才可以起飛。
思想重視,嚴格遵守航空公司的運行規定。當機長或機組成員懷疑飛機已經被冰、雪、霜污染,或者除冰后超過保留時間起飛以及對除冰效果不滿意,機長應做出果斷決定,堅持“安全第一,預防為主”的方針,嚴格遵守公司的運行規定,以保證飛行安全,確保旅客的生命和國家財產不受損失為根本宗旨。
各部門需加強協調與合作。當機組做出除防冰的決定,應及時通知地面人員。向飛機噴灑防冰液時一般要求發動機和輔助動力裝置(APU)關閉,飛機上所有艙門關好。經過除防冰處理后,請地面工作人員檢查飛機表面確實已經無冰、雪、霜。飛行機組還應該向地面工作人員詢問防冰代碼,包括使用何種除防冰液(I型或II型);液體與水的混合比;開始記錄保持時間的時刻。
根據氣象條件的不同,選用合適的除防冰液體。
時刻關注結冰情況及氣象變化,及時采取應變措施。在有可能繼續結冰的氣象條件下必須在防冰液的有效保持時間之內起飛,否則就要考慮再次除防冰。當出現結冰時,飛行機組要考慮適當的檢查措施來評估結冰的嚴重程度,在超過保持時間或起飛前,應通過從飛機內外進行的檢查,判定重要控制面的真實結冰程度,由此做出是起飛還是對飛機進行再次防冰保護措施的決定。
實施除防冰的程序
在實施除防冰程序之前,我們先了解什么是除防冰?飛行前必須除去所有飛機機體表面冰凍層和積聚污染物,這種方法稱為除冰,是將冰、雪、半融雪或霜從飛機表面除去的過程。一旦已經清除飛機機體表面的凍冰層后必須防止再次結冰,這種方法稱為防冰。防冰是一種預防措施,可以在有限的時間內為清潔的飛機表面提供保護,防止冰和霜以及雪和半融雪的積聚。
防冰液在被保護的(經處理的)飛機表面能夠有效地防止霜、冰形成以及雪的積累,這個估計時間稱為保持時間或者持續效應時間。持續效應時間的計算從最后一次噴灑除防冰液開始時計起,至除防冰液不再起保護作用時結束。在惡劣的天氣條件下,保護時間會縮短,高風速及噴氣流導致保護膜的效力下降,并且明顯降低保護作用時間。
影響保持時間主要有以下這些因素:天氣,如:雪、霜、霧、雨等,雪、霜、霧、雨越大則保持時間越短;除冰的性質,比如,Ⅱ型除冰液要比Ⅰ型除冰液保持時間長;除冰液配置比例,一般而言,除冰液配置比例越大則保持時間越長;環境溫度,環境溫度越低則保持時間越短。
我們要特別注意,任何降低飛機表面“清潔度”的物品都被視為污染物。除霜、冰、雪外,還包括泥土、昆蟲、結構損劣、氣動封嚴物的缺失或突出,腐蝕、侵蝕過多表面層級和縫隙,漆層剝落等。
一般除防冰主要有兩種程序,一種是一步除冰/防冰方法,是通過噴灑加熱后的除冰液水溶液進行既除冰又防冰的除冰程序(烏魯木齊維修基地采用一步法除防冰)。另一種是兩步除防冰法,先采用加熱除冰液進行除冰,再噴灑冷的防冰液保護相關的機體表面從而最大限度地提高機體防冰能力。”