飞机除冰及防冰

飞机除冰/防冰1.飞机除冰防冰的背景和目的-------------------------------------------------22.相关定义-------------------------------------------------------------------------23.地面结冰条件下的航空器外部检查----------------------------------------34.结冰条件下的起飞限制-------------------------------------------------------35.飞机除冰防冰的方法----------------------------------------------------------46.使用的设施设备的介绍-------------------------------------------------------47.飞机除冰防冰的程序----------------------------------------------------------88.飞机除冰防冰过程中的注意事项-----------------------------------------109.案例-----------------------------------------------------------------------------121.飞机除冰防冰的背景和目的在民航历史上曾发生过多起由于飞机结冰导致的航空事故飞机的除冰已然成为机场航空公司共同关注的重要问题对于飞机除冰，我们主要针对是在飞机过站时，对飞机的结冰情况进行判断，进而采取除冰的工作。飞机在机场的结冰一般发生在冬天和春天，而机场方面则是在进入结冰敏感时期，大量采购除冰设备，以备所需。正常情况下，一般飞机过站会结冰的机场一般是西北，华北，华中的各大机场。但是由于不可预测的恶劣天气的增多，甚至包括长江以南的合肥机场、长沙黄花机场、贵阳机场等，都由于天气原因纷纷订购除冰液除冰。1986年12月15日安-24RV型飞机在兰州坠毁（飞机结冰导致2号发动机停车）英国航空777飞机失事（供油系统结冰）1989年3月10日福克F-28飞机（机翼结冰导致起飞失败坠毁）1992年3月22日全美航空405号班机空难（调查人员发现机场的除冰措施不符规定）2004年中国东方航空5210号班机空难（机翼冰层污染且未有除冰）1992年佛罗里达航空90号班机空难（机体结构积冰）1994年美鹰航空4184号班机空难（飞入未预见的结冰环境）安全是民航永恒的话题，所有的航空运行/航空商业盈利都是以安全为前提。防冰是主要工作，除冰是辅助工作地面起飞前，如果霜、冰、雪附着在飞机上，飞机就不能起飞，因为结冰会增加飞机在空中运动的阻力，如果机翼部位出现大量结冰，就会因为阻力增大、升力减小导致失速，并产生变形。所以检查飞机是否结冰极为重要。除冰防冰是民航保障飞机飞行安全系统的一部份，没有主次之分。2.相关定义地面结冰条件：一般情况下地面结冰是指外界大气温度在5℃以下，存在可见的潮气（如雨、雪、雨夹雪、冰晶、有雾且能见度低于1.5公里等）或者在跑道上出现积水、雪水、冰或雪的气象条件，或者外界大气温度在10℃以下，外界温度达到或者低于露点的气象条件。除冰：是指除去飞机表面附着的霜、冰、雪，以提供清洁外表的航空器的工作程序。防冰：是指提供在限定期间内防止飞机的某些表面形成霜、冰和积雪的保护措施的预防程序。保持时间：是指除冰/防冰液可以在飞机保护表面防止形成霜、冰和积雪的预计时间。浸冷效应:如果经过高空飞行后刚着陆或刚添加了非常冷的燃油，从而使飞机中载有非常冷的燃油，则这时的飞机机翼称为“被浸冷的”。在地面上，无论什么时候如果降雨落在被浸冷的飞机上，都可能产生透明冰。即使环境温度在–2°C到+15°C之间，如果飞机结构保持在0°C或以下，在可见潮湿或湿度较高时，仍可能结冰或结霜。透明冰是非常难以通过目视检查发现的并可能在起飞期间或之后破裂。下列因素有助于浸冷的产生：温度及各油箱中燃油的数量、各油箱的类型及位置、在高空飞行的时间、所添加燃油的温度及加油后的时间。关键表面:起飞前不得有冰、雪、半融雪或霜的飞机表面。关键表面由飞机制造人确定，通常包括机翼、操纵面、螺旋桨、发动机进气口、发动机装于后部的航空器的机身上表面、水平安定面、垂直安定面或航空器的任何其他稳定性表面。3.地面结冰条件下的航空器外部检查在地面结冰条件下，飞行机组必须在起飞前通过航空器外部检查确认机翼、螺旋桨、舵面、发动机进气道及飞机制造厂家手册中规定的其他关键表面是否附着冰冻污染物，以确定航空器的状态是否适合安全飞行或者需要执行除冰/防冰程序。确定飞机是否存在冰冻污染物的最终责任人是机长。当起飞前航空器外部检查是由经过培训并具有检查资格的地面人员完成时，在起飞前机长应当确认其完成了检查，并确定航空器的状态是否适合安全飞行或者需要执行除冰/防冰程序，必要时还应当进行补充检查确认（如检查者怀疑但不能确认是否为冰冻污染物、反映飞机表面潮湿等情况）。飞行前实施航线维修任务时，维修人员应当检查机翼、螺旋桨、舵面、发动机进气道及飞机制造厂家手册中规定的其他关键表面是否附着冰冻污染物，发现或者怀疑有冰冻污染物的情况时，应当及时通报机长。对于没有机翼前缘装置（一般称为硬式机翼）的飞机，起飞前航空器外部检查中还应当用手触摸检查确认机翼前缘的冰冻污染物。4.结冰条件下的起飞限制除非满足下述情况，否则任何人不得起飞或者要求起飞：（1）附着在螺旋桨、风挡、动力装置及空速、高度、爬升速率、飞行姿态等仪表系统上的霜、雪或者冰已经被清除；（2）附着在机翼、安定面、舵面及飞机制造厂家手册中规定的其他关键表面的冰、雪或者霜已经被清除；经局方批准，在油箱处的机翼下方区域有霜的情况可以起飞，但必须由型号合格证持有人明确允许此种运行，并且制造厂家提供的手册应当说明如何保证此种运行的安全。当航空器进行了除冰/防冰工作后，航空运营人还应当根据机型的特点和除冰液的特性，充分考虑防冰液污染对起飞性能和失速特性的影响，并采取适当的补偿措施（如减小载重或者提高起飞速度）。注：飞行试验表明，大部分的防冰液可以在起飞抬头速度（Vr）前脱离产生升力的飞机表面，但某些飞机实际运行中还可能因防冰液污染造成性能的下降，尤其是对小飞机的影响更显著。为满足上述起飞限制要求，航空运营人应当在各型飞机的飞行机组操作手册或者其他有效文件中明确相应机型的具体限制要求，以提供飞行机组明确的指导。5.飞机除冰防冰的方法压缩空气除冰法是一种使用历史较长的操作方法，它可以快速地清除机身外表上的没有冻结的积雪，绿色环保，但是对于飞机的活动部件尤其是活动部件的连杆、转抽等有外层护板和遮挡的部分效果不好。此方法适合于低温下干雪的清除。红外线加热除冰法:是一种新的除冰法，它利用集束式安装的大功率红外发生器发射的红外线照射到飞机身上，加热机身融化冰雪来实现除冰作业。作业过程没有污染物残留在其身上，属于环保型作业法，但是设备投资大，适用于冬季降雪周期长、航班较大的机场。热水除冰法:是过去常使用的方法，特别是当周围环境温度远低于零摄氏度以下时，热水在低温的机身上会很快冷却可能在飞机表面上重新冻结，影响活动部件的动作也会阻塞飞行测控仪器；仅在环境温度（OAT)高于负三摄氏度，且热水除冰后的三分钟之内保证可以完成防冰操作时才能使用;如果环境温度低于负三摄氏度不能单独使用热水进行除冰，应采用除冰剂混合液。液体除冰液除冰:乙二醇除冰液经混合配比和加热喷洒到飞机上需要处理的部位以清除冰冻层，再用经过测定、配比的防冰液喷洒到飞机上需要处理的部位上防止再次形成冰冻层或冰堆积，两步操作完成除冰和防冰工作。6.使用的设施设备的介绍飞机除冰车飞机除冰车是对飞机进行除冰/防冰作业的专用车辆，具有能够将均匀混合的有一定浓度的除冰液加压后喷洒到作业面上完成除冰/防冰作业的功能。一般有预热式、即热式、自行走式、拖动式、自动配比式、外部配比式以及作业和行走一体式等形式或几种形式的组合。（一）预热式飞机除冰车我国目前使用的国产飞机除冰车还有一部份是传统的预热式飞机除冰车，随着近几年民航客运量和货运量的大幅增加，预热式飞机除冰车的性能已经不能满足航班量和航班正点率的要求，存在一些缺陷。1．准备时间长:预热式飞机除冰车一般通过车载燃油加热器循环加热储液罐中的全部飞机除冰液，使飞机除冰液罐中全部液体从环境温度升至工作温度之后再进行现场喷射除冰，准备时间约需300分钟到1个小时。个别的需要时间更长。为了防止飞机在进行除冰操作后再次结冰，除冰操作一般在飞机起飞前较短时间内进行，预热式飞机除冰车过长的准备时间会使飞机需要长时间的停场等待，甚至排队等待，已经不能满足大流量对飞机除冰速度的需求。2能源浪费严重:飞机除冰液需要适应本场除冰的各种机型，飞机除冰液储液箱按照为大型飞机与冬季寒冷环境需要大量飞机除冰液的情况而设计的，工作室需要将整箱飞机除冰液全部加热到工作温度后才能喷射除冰。但由于飞机结冰程度不同或因为飞机机型大小的差异948经常有很多的飞机除冰液没有使用而在闲置状态中逐渐散热冷却，造成能源浪费，再次需要除冰时又重新进行全部加热，同样还会有剩余液体及剩余热量的浪费。3。喷射系统自身能来损失大预热式飞机出兵车的喷射系统是由定量容积泵和溢流阀等构成的恒功率系统，出兵作业时喷射流量随工作人员的操作在0-230L/min之间变化，而系统是按照最大流量的情况设计，也是按最大流量和压力输出的，泵的出口压力保持不变，多余的流量只能通过溢流管路回到储液箱，溢流回去液体的能量将白白浪费掉，如果在该系统中采用离心泵，那么多次的循环还要伤及除冰液的粘稠度参数。随着飞机起降间隔的缩短，要求飞机出兵车能在很短时间内加热到所需温度进行除冰作业，预热式飞机除冰车已经不能满足要求而又逐渐被淘汰的趋势。（二）即热式飞机除冰车该类飞机出兵车的关键技术主要在于飞机除冰液喷射工作过程中即时将除冰液从环境温度加热至工作温度，这使得在除冰操作前不必进行飞机除冰液的预热，从而大大减少了准备时间，也不会出现没有用完的大量的高温飞机除冰液在储存箱内冷却的情况。此外，即热式飞机除冰车在除冰操作中流量发生变化的情况下，控制系统调节燃油的供给量使之仍能够输出恒温的飞机除冰液，保证了飞机除冰的效果及人员设备的安全。即热式飞机除冰车需要在交流量下对高速流动的飞机除冰液进行及时加热，并在整个过程中保持其基本恒定的温度，这是即热式飞机除冰车的一个技术关键。即热式飞机除冰车由于其加热升温快的优点深受用户欢迎，国外新型飞机除冰车的喷射泵选用离心泵核心的管道设计，配合流溢管路可以有效地克服预热式飞机除冰车喷射系统能量损失大的问题。以一台6.8吨容量的预热式飞机除冰车为例，加热系统将除冰液从初始温度加热到84度，从开始加热时到系统能够输出满足作业要求的除冰液需要四五十分钟。即热式飞机除冰车不再加热整个除冰液箱内的液体，而是将从液箱中抽出的常温液体送入加热系统升温到84度，然后直接由喷枪射出。除冰液从启动加热到液体升温到84度只需要1.5分钟左右，在民航生成使用中的即热式飞机除冰车多是近几年的进口设备。国内生产飞机除冰设备（一）QX12/3200和QX12/5000飞机除冰清洗车QX12/3200和QX12/5000飞机除冰清洗车适用于大、中型机场主要机种的除冰、清洗和高空维修作业，是国产的第一代飞机除冰清洗车，功能上可替代进口。QX12/3200型飞机除冰清洗车，是在EQ140底盘上加装液压举升装置、加热除冰装置和水系统；它以24千瓦发电机组为工作动力源，分别驱动液压油蹦和风机，用来实现整车的各种功能。为了提高作业的机动性，实现了边行驶边作业。钢板弹簧锁紧装置是保证边行驶边作业的关键件，它使变幅作业时的弹性支撑位刚性支撑，保证了作业的稳定性；专用的水枪可以调节水的流量和水柱的形式，以便达到较好的喷射方式。该产品于1989年12月通过部级评定。（二）