時間:2018-10-30 18:52來源:飛行邦 作者:中國直升機網(wǎng)
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由于直升機特殊的旋翼結(jié)構(gòu)和空氣動力原理,使之對積冰的反應(yīng)相對固定翼飛機更為敏感。炎炎夏日逐漸褪去,飛行員們在迎接涼爽的同時不得不又一次面對即將登場的空中積冰的危險。據(jù)以往的資料顯示,1986~1996 年的十年間,國際民航客機因積冰造成的飛行事故共42 起,死亡人數(shù)323 人;截止到1994 年,我國使用的米-8直升機共發(fā)生14 起空中停車,其中有11 起是積冰原因造成,約占空中停車率的80%。
![]() 拿出這個資料的主要意義在于,我國目前還有很多米-8直升機在飛,而飛行員不一定都知道這個數(shù)據(jù),有必要提醒一二。秋天來了,冬天還遠嗎?我們期待著冰和雪給我們的生活帶來無限趣味的同時,飛行員們卻隨時會被它們謀殺!
影響積冰強度的因素較復(fù)雜,一般來說由氣象條件和直升機的空氣動力特性決定。主要有云中過冷水含量、過冷水的大小、飛行速度、積冰部位的曲率半徑等。可以用一個公式來詮釋這四個因素:
積冰強度公式I =6EWV*10-5 克/ (平方厘米*分)
式中I 表示積冰強度,E 表示捕獲系數(shù),表示云中過冷水含量,V 表示空速,其中捕獲系數(shù)E 與過冷水滴的半徑、積冰部位的曲率半徑等因素有關(guān)。
通俗的說,水滴越大,慣性越大,越容易被捕獲,捕獲系數(shù)E就較大;旋翼前緣曲率半徑小時,也就是比較尖時,在離前緣較近的地方氣流才開始分離,水滴被捕獲的機率較多,積冰的可能性就比較大,捕獲系數(shù)E較大;過冷水含量W 主要與云中氣溫和濕度有關(guān),一般-5℃~5℃,濕度80%比較容易結(jié)冰,也稱積冰區(qū);雖然空速對機體會產(chǎn)生增溫值,但由于直升機飛行速度較小,則可以忽略不計,但遠離槳尖的地方,因動力增溫的減小,溫度可能在冰點以下,而駐點附近的溫度在零度以上,因此,積冰一般先從槳葉根部生成,然后向槳尖方向擴展,考慮到槳葉根部附近返流區(qū)的存在,實際積冰強度并不大,因此旋翼中部的積冰強度往往最強。
當(dāng)然,作為直升機飛行員只了解積冰的成因是不夠的,要想有效預(yù)防還要了解最容易積冰的部位和對直升機的影響。
一是發(fā)動機及進氣道,發(fā)動機及進氣道積冰會改變進氣道表面的空氣動力特性,破壞循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)方式使軸承受損,發(fā)動機工作的穩(wěn)定性變差,脫落的冰塊隨氣流進入發(fā)動機,會打壞發(fā)動機葉片或其它機件,損壞發(fā)動機,嚴重時可能造成事故的發(fā)生;
二是旋翼積冰,由于翼型的改變,破壞了旋翼原有的空氣動力特性,使升力減小,阻力增大,同時積冰的不均勻性使旋翼的重心位置發(fā)生了改變,破壞了旋翼的平衡性,引起加劇振動,安全性變差,操縱困難,極易造成槳葉的載荷性變差,升限降低,掉高度;
三是風(fēng)擋玻璃,風(fēng)擋玻璃積冰會嚴重影響飛行員目視飛行,特別是山區(qū)飛行、凈空條件差和起降階段,水汽迅速在風(fēng)擋上凝華,使目視困難極為影響飛行安全;
四是空速管,空速管裸露在機身前緣極易結(jié)冰,積冰后會使全靜壓系統(tǒng)儀表的讀數(shù)失真,甚至完全失效,而且對依賴于空速管系統(tǒng)提供大氣參數(shù)的設(shè)備(如自動駕駛儀、參數(shù)記錄儀、狀態(tài)測量儀等)都將受到影響,這是極危險的事情,當(dāng)直升機已進入危險飛行狀態(tài)時,如這種示數(shù)的偏差未被覺察,則必然導(dǎo)致事故的發(fā)生。
作為一名飛行員在空中飛行時要主動預(yù)防和及時發(fā)現(xiàn)積冰。一般積冰強度與直升機表面情況有關(guān),粗糙的表面比光滑的表面積冰快,鉚釘鉚接處容易積冰,風(fēng)擋邊緣的鉚釘不失為最容易被發(fā)現(xiàn)的部位,此外,積冰信號探測器一般都安裝在發(fā)動機進氣口附近,對積冰也是最敏感的地方。主要有三個方面來預(yù)防:
一是起飛前的防冰準備。飛行前必須徹底檢查和清除積冰和霜。在東北、西北等冬季氣溫較低的地區(qū),直升機露天停放極易造成積冰或霜凍。因此應(yīng)注意及時涂撒防凍液或者利用機載防冰系統(tǒng)驅(qū)除冰霜。另外借助于地面加熱器、紅外暖氣爐等對直升機進行起飛前暖機,根據(jù)氣象情況應(yīng)適當(dāng)延長加熱暖機時間。
二是按維護規(guī)程的要求,仔細檢查機載防冰系統(tǒng)的工作情況。
三是認真研究飛行區(qū)域天氣及可能積冰的情況,包括云、降水(濕度)和氣溫分布情況,特別是-5℃~+5℃等溫線的位置,根據(jù)飛行速度、航線高度等條件判明可能發(fā)生的積冰區(qū)域,避開積冰區(qū)域。
但是天有不測風(fēng)云,人有旦夕禍福,如果空中真的遇到了積冰也不能束手無策。正確的處置措施其實就一條:盡快脫離!盡快脫離!盡快脫離!重要的事說三遍。而操作上要注意,當(dāng)飛行中遇到積冰時,通常伴有顫動、燃氣溫度上升、重量增加、速度減小或功率下降等現(xiàn)象。
首先應(yīng)按照飛行前確定的預(yù)案脫離積冰區(qū),一般要求降低高度脫離,但是如果你在山谷飛行,恰巧風(fēng)擋玻璃迅速被積冰覆蓋遮擋視線,那就另當(dāng)別論。筆者身邊就有一位教員在山谷中遇到此類狀況,處置辦法是打開邊窗保持與山壁的距離,同時轉(zhuǎn)為儀表飛行保持好航向和狀態(tài),柔和上升至山頂高度以上,脫離山區(qū)和積冰區(qū)后,待積冰現(xiàn)象消除再下降高度返場。這樣做的優(yōu)點在于:一是上升高度防止撞山;二是上升高度后溫度下降脫離結(jié)冰溫度也可以脫離結(jié)冰區(qū)域;三是脫離山谷后特情處置難度降低,飛行員心理壓力相對減小有利于特情的處置。當(dāng)然還要考慮云層厚度和濕度情況,具體情況具體分析,這里只是想提醒各位飛行員不要機械的執(zhí)行預(yù)案,要審時度勢的處置特情。
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