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第二节飞机结冰对飞机性能的影响

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飞机防冰系统 飞机在结冰气象条件下飞行时,在飞机机翼前缘,发动机进气道和压气机叶片上,在涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨桨叶上,在驾驭舱风档玻璃上,以及在测温、测压的各种传感仪器探头上,常常会遇到结冰的现象。飞机结冰后,不仅增加了飞机的重量,而且破坏了飞机的气动外形,因而阻力增加,飞机操纵性、稳定性下降;仪表、仪器结冰后,会导致指示失常,如结冰严重时,还可能出现严重的飞行事故。 第一节 飞机结冰与气象的关系 一 飞机结冰的物理形式 飞机在负温云层中飞行,或者具有负温表面的飞机在无云的大气中飞行时,都可能在飞机表面发生结冰的现象.这就揭示了飞机结冰的本质,即飞机在大气中飞行,只要同时遇到水分和负温两个条件,就会结冰.根据结冰时的具体情况,从物理变化的角度,可将飞机结冰分为三种形式。 (一) 滴状结冰: 它是大气中的过冷水滴撞击在飞机并在其上冻结的一种结冰形式,是飞机结冰的主要形式。 (二) 凝华结冰: 它是大气中的气态水(即水蒸气)不经过液态相而直接冻结在飞机上的一种结冰形式。因为这种这种现象是升华的逆现象,因而称为凝华结冰。 凝华结冰的原因,是相同温度下冰表面的饱和蒸气压力比水表面的小,因此在足够低的负温条件下,虽然在大气中还没有达到水蒸气的饱和状态,而在冰表面上却可达到饱和状态,因而使水节气真接凝华成冰。所以,当预有一层薄薄的象霜一样的冰层覆盖在飞机表面时,面此时飞机表面尚保持低于环境介质温度的负温时,就有可能在飞机表面发生凝华结冰。 (三) 干结冰: 飞机在热带地区飞行时,如果遇到冰晶云(由冰晶体组成的云),冰晶体会沉积到飞机表面上而使飞机结冰。 飞行实践证明,上述三种结冰形式中,干结冰和凝华结冰发生较少。对飞行性能的影响也较小,而滴状结冰是飞机结冰的常见形式, 对飞机性能的影响较大,甚至可能导致飞行事故,因此,后面的讨论一般都是针对滴状结冰进行的。 二 飞机结冰的主要气象参数 飞行实践证明,飞机结冰量的多少,结冰范围大小及冰层的形状,主要取决于云层温度、液态水含量、水滴直径和云层范围(水平长度与垂直高度)四个气象参 数。 (一) 云层温度 云层温度是影响飞机结冰的主要气象参数之一,根据统计资料,飞机结冰一般发生在0———20 的范围内,尤其在-2——10 时,结冰的概率最多,强烈结冰主要发生在-2——8 的温度范围内。 (二) 液态水含量 液态水含量愈大,则在单位时间内撞击到飞机表面现...

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