坐国产客机安全吗?单是飞机除冰这一块,就比美国钢铁侠高级

众所周知,飞机通常飞行在万米高空,飞行时速度也非常快,但高空中空气稀薄非常寒冷,为什么飞机的机翼不会结冰呢?

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相信很多人都看过漫威电影《钢铁侠》的第一部,斯塔克制造了钢铁侠外衣之后,他曾经试图挑战黑鸟侦察机的升限纪录,这种侦察机当年最高升限是85,000英尺,相当于29,000米。

结果升到6000英尺左右的高度的时候,钢铁侠外衣开始结冰,控制全部失灵,能量也丧失了,然后一头栽了下去。其实这是一个非常精确的对于航空现象的描述。

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在空气中存在一种有意思的现象,叫做过冷水。过冷水即使在零下20度30度也不会结冰,仍然是液态。过冷水存在于中空和低空,往往会给飞行造成极大的安全问题。

当飞机飞过过冷水的云层,这些水就会在飞机表面找到凝结核,比如表面上极为细小的凸起、尘埃、或者一些颗粒,之后就会结冰。

飞机一结冰麻烦就来了,特别是在机翼部分,冰层的增加改变了机翼外形,就会破坏飞机的升力特性,飞机产生不了足够的升力,同时大量冰层的堆积会导致飞机的重量急剧上升,飞机越飞越重当然也就飞不远。

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再一个冰层的堆积还会引发空气阻力的激增,导致飞机的推进效率严重下降,给飞行造成巨大隐患。如果升力特性被破坏地比较严重,甚至会出现空中失速的结果,飞机会像一个秤砣一头栽下来。

民航始终在面临着这样的过冷水的防范问题,即防止结冰的技术问题。

今天的客机是如何防止结冰的呢?其实人类也想了很多办法,早期的飞机防止结冰是采用机械的方式,比如在机翼的前缘特别容易结冰的部分设置一个小小的气囊,沿着机翼展开,在结冰以后气囊充气,机翼就会向前伸出一块把冰层蹭掉,相当于强行剥落掉冰层,利用物理的气压产生力量。

现代民航的商用客机技术就更为全面,我们现在采用的是加热防冰的技术,在机翼的前缘等一些关键部位,利用电加热原理,让冰层及时地加热融化掉。

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尤其在寒冷的天气,飞机起飞前我们还会向机翼表面喷洒一些防冰液体,阻止过冷水在机翼上快速凝结,这都是今天民航的一些安全措施。

目前,中国民航客机正在取得突破性的进展,我们的ARJ21在取得中国民航总局的试航证之前,就经历了严格的空中结冰的实验,历时6年,最后在加拿大找到了合适的天气试验条件,这种试验必须要在过冷水的云层中进行。

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在平常的航线运行中,客机都是躲着过冷水的云层,但要完成这样的极限条件的试验,必须到处寻找这样的云层,而且必须在云层中长时间飞行,让机翼上的冰层凝结的厚度超过5厘米,才算是世航标准的达标。

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所以咱们的ARJ21在加拿大进行了长时间的飞行试验,最终等到了合适的条件。机翼的冰层达到了5厘米,并且飞行员还要对飞机进行一连串的操控动作,比如转弯、大坡度上升、下降,必须保证飞机在带着厚厚的冰层的条件下,操控性不能有明显地衰减,这才算考试合格。

今天的飞机防冰和除冰问题已经成为了民航一个大课题。虽然今天防冰除冰的技术措施已经比较完善,但气象条件的掌控,以及飞行员对于防冰除冰设施的操控,仍然是民航飞行员一个必须经历的课题。

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页面更新:2024-03-21

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