福博士谈飞机除冰

在冬天不久就要到来时,我们最好提前做好准备。与来自英国Kilfrost公司的首席技术官福斯特·罗斯博士(Dr Foster Ross)的一席访谈足以消除你对除冰的误解,原来许多严重问题都被我们低估了。

一般来讲,当空气中的水分含量最高时,结冰最厚,这通常发生在温度接近0度时。很多人会错误的认为这种温度情况不足以引起担心,但事实上这是最该担心的时候。当温度继续下降,空气实际上会变得更加干燥,结冰反而会较少。

商业飞机飞行在云层之上,在飞行时不会受到结冰的影响。然而,在起飞和降落的过程中,飞机暴露的表面会有结冰或结霜的危险,当飞机下降到地面的时候实际上是受冬季条件影响最大的环节。许多人没意识到的是即便是很小的结冰都会大大影响飞机的表现。

霜比想象更危险

霜最容易看见,但其危险性却常常被低估。它通常夜间时在机身上形成,特别是天气清澈的情况下,因为这时机身比外界空气温度更低。这个过程通常被成为辐射制冷,这种情况的发生通常只需机身与外界空气的温度相差不多的几度,5度是比较普通的情况,更严重的情况会相差10度。这就是为什么即便室外温度为4度的时候还会结霜的原因。

最佳检查法:手和眼睛

那么,怎么检查飞机结冰情况呢?初期检查是非常有必要的,你必须特别关注飞机的一些关键部位,比如机翼——特别是机翼前沿,因为这个地方会产生最大的提升力。检查时一般会采取视觉检查的方式,但如果可以的话,使用手指去感受边缘平滑度是否有改变也是很好的办法。即便是民用航空管理局也建议眼睛和手是检查冰霜的最好工具。

为什么结冰这么危险?

如果机翼前沿有结冰,就会极大地降低提升效率。许多人也许以为结冰的重量是问题所在,但事实上不是。表面粗糙的情况——即便是最好的金刚砂纸那样的表面,也足以扰乱飞机空气动力学属性。

2004年美国科罗拉多州发生一起事故后,美国国家运输安全协会开始研究飞机结冰的影响。根据他们的调查,即便是像精制食一样细腻的冰或霜,在他们以1平方厘米的大小布满机翼上表面的时候,它们所足以能阻止飞机起飞。根据风洞数据,这种程度的霜和冰能减少22%至33%飞机在地面及空中的提升力。提升力的损失,在加上飞机的重量及跑道的长度,就不难理解为什么每年都有那么多可以避免的事故发生。

如何为飞机除冰?
为飞机除冰我们需要移除粗糙的表面,使机翼特别是前沿尽可能的干净。除冰的方法有许多种,但最常用的方法是为飞机喷洒液剂,有许多液剂可供选择。除冰液通常包含乙二醇及水混合物,且提前加热。防止再次结冰的保护程度依据不同的液体而有所不同。 

除冰液防冻液
除冰液防冻液一共有三大种类:类型I、类型II和类型IV,他们依据其功能和有效期(持续的防冻保护)而有所不同。

类型I主要用于除冰而不提供任何有意义的持续防冻保护,因此他通常是除冰/防冻作业中的一部分。英国Kilfrost公司就推出了四种此类除冰液:DF Plus、DF Plus 80、DF Plus 88和Dfsustain。这些液体为橙色,起泡量小便于喷洒,PH值为8.5到9.5之间。类型I均要稀释和加热。类型II可用与除冰也提供防冻保护。用于防冻时,可以加热也可以不加热,可以稀释也可以不稀释。在加热但不稀释时可同时进行除冰和防冻作业。除冰和防冻当然也可以分开进行。类型IV提供最大程度的防冻保护同时也能除冰,其应用方法也是多种多样的。这一类型的液体药剂为区别起见被着为绿色。

所有这几种液体的粘连度都很低,当用于结冰时,它会融化并溶解冰。使用类型II和类型IV时,一小部分结冰还会存在于机翼上,但当飞机起飞时它们就会脱落,机翼就会变得干净平滑了。 

安全的冬季飞行
飞机防冻除冰是关键的安全环节。根本上来说,飞行员必须确保其驾驶的飞机进行了正确和全面的除冰,并且使用的液体要在其达到一定高度前能持续提供防冻保护。但是,为避免事故,实际上每个人都在这一环节中扮演着重要角色。

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