明冰

明冰

明冰,為飛機積凍的一種,光滑透明,結構堅實,在0℃到零下10℃的過冷雨中或大水滴組成的雲中形成。明冰凝結時,只有少部分水滴是立即凝結的,大多數水滴是有一個流動的過程逐漸凝結的,因此明冰沒有氣泡,密度大,透明,並且質地堅硬。

定義

飛機積冰主要有三種:冰,霜,霧凇。冰有明冰,毛冰,白冰,其中明冰通常是在在0℃到零下10℃的過冷雨中或大水滴組成的雲中形成的,呈透明玻璃狀,平滑而堅固,主要出現於機翼水平安定面的前緣,飛機機頭整流罩和發動機的進氣口。

這類冰是由較大的水滴在結冰速度相對較慢的情況下形成的。當水滴與飛機結構表面接觸時,有順氣流方向流動的趨勢,凍結後光滑透明且十分牢固,不易排除,類似冬季地面上常見的薄冰。

形成原理

雲中存在過冷水滴,過冷水滴是不穩定的,稍受震動,即凍結成冰。當飛機在含有過冷水滴的雲中飛行時,如果機體表面溫度低於0℃,過冷水滴就會在機體表面某些部位凍結,並聚集成冰層。結凍的速度受飛機的速度影響,飛機的飛行的速度約快,積冰越弱。

基本條件

氣溫低於0℃,飛機機體表面溫度低於0℃,和有溫度低於0℃的水滴存在.

結冰強度

結冰等級劃分,如下表:

積冰等級弱積冰中積冰強積冰極強
單位時間積冰厚度(mm/min)<0.60.6~1.01.1~2.0>2.0
飛行過程所積冰層厚度(cm)
明冰 明冰
5.0
5.1~15.015.1~30.0>30.0

對飛行的影響

破壞飛機的空氣動力性能

機翼和尾翼結冰,使升力係數下降,阻力係數增加,並可引起飛機抖動,致使飛行進入不穩定狀態,嚴重結冰將使操縱發生困難。

降低動力裝置效率,甚至產生故障

發動機進氣口結冰,使進氣量減少;螺旋槳飛機的槳葉結冰,會減少拉力,使飛機推力減小,同時,掉落的冰塊還會打壞發動機和機身。

從進氣口進來的空氣進入液化器,使文氏管內壓力和溫度降低,當燃油注入氣流中來時,溫度會進一步降低,文氏管和燃油雙重蒸發,引起雙重冷卻效應,改變了空氣溫度和濕度,使暴露在空氣中的進氣口結冰。

影響儀表和通訊,甚至使之失靈

如空速管結冰影響空速表工作;天線結冰影響通訊質量,甚至使通訊中斷;風擋結冰影響視線。

結冰對飛行的影響非常大,其中明冰和毛冰是最危險的,因其牢固不易祛除,而且增長迅速。明冰除改變飛機的氣動特性外,積冰較厚時,還可能使飛機的重心改變,產生俯仰力矩,使飛行的安定性變壞,冰層破碎後的冰塊,有時還會打壞飛機。

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