飞行前的冰雪攻克战 飞机除冰保障安全起飞

(通讯员:赵文涛)寒冬清晨,一架航班即将起飞。地勤人员驾驶专用除冰车辆,向飞机表面喷洒热流体。这是飞机起飞前的关键程序——除冰作业。飞机结冰主要发生在机翼、尾翼、发动机进气道等部位。云层中存在温度低于零度却仍以液态存在的水滴,即“过冷水滴”。当飞机穿越云层,这些水滴受到扰动便立即结冰。

01 结冰对飞行的潜在影响

飞机结冰不仅改变飞机气动外形,还会增加飞行阻力、减小升力。试验数据显示,仅一毫米厚的机翼积冰就可使飞机飞行阻力增加40%​​,升力降低30%。结冰还会影响飞机操纵性能。当操纵面积冰,飞机质量分布发生改变,操纵效率大大降低。发动机进气道结冰可能导致发动机气动性能恶化,叶片上的积冰脱落可能造成发动机结构损伤。飞机空速管结冰会影响空速表、高度表等重要仪表的准确性,天线结冰则可能导致通信导航设备无法正常工作。这些都可能对飞行安全构成威胁。

02 除冰技术应对冰雪挑战

目前飞机除冰主要采用两种方式:地面除冰和飞机自身防冰系统。地面除冰通过除冰车进行,车辆将加热后的除冰液喷洒至飞机表面。常用除冰液包括乙烯乙二醇或丙烯乙二醇等,它们能降低水在飞机表面的冰点。2025年9月,我国自主研发的CX15-E新能源吹气式飞机除冰车投入使用。这款纯电动设备采用高流量吹气加热技术,能快速清除飞机表面霜雪,相比传统化学除冰液更为环保。飞机自身防冰系统包括热气防冰、电热防冰和机械除冰等多种方式。现代大中型客机多采用发动机压气机引气对机翼、尾翼前缘进行热空气防冰。只有空速管、风挡玻璃等小面积部位才用电加热防冰。

03 除冰作业的特殊流程

飞机除冰作业通常安排在旅客登机之后进行。这是因为除冰后喷洒的防冻剂有效期限不长,飞机需要尽快起飞。机场除冰主要有三种方式:机位除冰、集中除冰和慢车除冰。其中慢车除冰效率较高,飞机在滑行道上指定除冰区完成作业,多辆除冰车同时工作,7-8分钟即可完成一架飞机的除冰。除冰车配备高空作业装置,操作人员通过智能控制系统可精准调控吹气流量和温度,在保障除霜作业高效开展的同时确保作业安全。

04 技术发展前景

随着电动飞机与混合动力推进系统发展,电热防冰技术正向更高功率密度和更优热管理方向发展。未来除冰系统将采用碳纳米管、石墨烯等新型加热材料,实现快速响应与精准控温。智能结冰预测系统将结合气象数据与传感器信息,提前预警结冰风险并优化防冰策略。超疏水涂层与低表面能材料的研究也在进行中,这些材料能减少冰层附着力,降低除冰能耗。2025年,航空防冰系统已向更节能、精准的方向发展。飞机除冰技术的进步为航空安全提供了更好保障,使航班在严寒天气下也能保持正常运行。

未来,随着新材料与新技术应用,飞机除冰将向更环保、高效方向发展。智能结冰预测系统将结合气象数据与传感器信息,提前预警结冰风险,为航班安全提供更加精准的保障。

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