【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機積冰強度與什么有關(guān)》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機結(jié)冰原因
2、1. 什么叫飛機積冰?形成飛機積冰的基本條件是什么
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本篇文章給大家談?wù)劇讹w機積冰強度與什么有關(guān)》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、飛機結(jié)冰原因
- 2、1. 什么叫飛機積冰?形成飛機積冰的基本條件是什么
- 3、飛機機身結(jié)冰是什么物態(tài)變化
- 4、飛機積冰的積冰對飛行安全的影響
- 5、飛機飛行中是發(fā)熱還是結(jié)冰
- 6、除冰不當會對飛機造成什么影響?
飛機結(jié)冰原因
飛機外部結(jié)冰是因為飛機在潮濕空氣中飛行一定時間,而飛機內(nèi)部的除冰措施(如熱氣防冰,氣囊防冰)失效而造成的!
1. 什么叫飛機積冰?形成飛機積冰的基本條件是什么
飛機積冰是指飛機機體表面某些部位聚集冰層的現(xiàn)象。它主要由云中過冷水滴或降水中的過冷雨碰到飛機機體后結(jié)冰形成的,也可由水汽直接在機體表面凝華而成。飛機在云中飛行時間過長易導致積冰。
條件:
1、凍雨毛毛雨:外界溫度在0°C以下時,過冷狀態(tài)的雨滴一旦與地面物體接觸便容易結(jié)冰;
2、凍結(jié)的降水,如雪、雨夾雪或冰雹。雪的種類(濕雪/干雪)與溫度、露點有關(guān)。濕雪、溫度和露點相互之差通常在1°C以內(nèi),外界溫度大約在-4°C至1°C之間。干雪出現(xiàn)于、露點相差5°C以上,兩者的外界溫度在-8°C以下;
3、過冷的地面霧的冷低云:在寒冷天氣條件下,帶有過冷水滴的云會在物體表面結(jié)冰;
4、溫度在冰點或以下,相對濕度很高的情況下,飛機表面會形成霜。飛機停場過夜時以及飛機從巡航高度下降著陸后,飛機表面、燃油溫度仍保持在冰點以下時,霜的積聚是很常見的。
擴展資料:
積冰對飛行安全的影響
當飛機出現(xiàn)積冰時對飛行會有什么影響,這是應(yīng)該考慮到的很重要的問題??偟膩碚f,當飛機空氣動力表面出現(xiàn)積冰時,對空氣動力的影響是很大的。風洞試驗表明,當機翼前緣有半英寸厚的積冰時,會減少50%的升力和增加60%的阻力。
積冰的速度是非??斓?,有時在嚴重積冰的情況下,5分鐘內(nèi)的積冰厚度可達2-3英寸。最嚴重的積冰情況一般發(fā)生在云外飛行時、在結(jié)冰溫度下遇到降雨的時候。
飛機機身結(jié)冰是什么物態(tài)變化
飛機機身結(jié)冰:主要是水蒸氣凝華而來的。
形成凝華的條件比較特殊,一般是要求氣體的濃度要到達一定的要求,溫度要低于凝固點的溫度,比如低于0攝氏度的時候的水蒸氣等,形成原因一般是急劇降溫或者由于升華現(xiàn)象造成。
相關(guān)
升華和凝華互為逆過程
使已有碘蒸氣的燒瓶降溫散熱,碘蒸氣將直接凝華成固態(tài)碘。
在燒瓶中放少量固態(tài)的碘,并且對燒瓶微微加熱(如用沸水加熱,達不到熔點但能觀察到升華凝華),固態(tài)的碘沒有熔化成液態(tài)的碘,而是直接變成了碘蒸氣。停止加熱后,碘蒸氣并不液化,而是直接附著在燒瓶上形成固態(tài)的碘。前者是升華現(xiàn)象,后者是凝華現(xiàn)象。
飛機積冰的積冰對飛行安全的影響
當飛機出現(xiàn)積冰時對飛行會有什么影響,這是應(yīng)該考慮到的很重要的問題。總的來說,當飛機空氣動力表面出現(xiàn)積冰時,對空氣動力的影響是很大的。風洞試驗表明,當機翼前緣有半英寸厚的積冰時,會減少50%的升力和增加60%的阻力。
積冰的速度是非常快的,有時在嚴重積冰的情況下,5分鐘內(nèi)的積冰厚度可達2-3英寸。最嚴重的積冰情況一般發(fā)生在云外飛行時、在結(jié)冰溫度下遇到降雨的時候。 飛機外部結(jié)冰,特別是機翼表面結(jié)冰嚴重影響飛行安全。即使冰或雪或霜造成輕微污染也能損害翼面,相當于中粒砂紙的冰粗糙度可導致操縱品質(zhì)降低到危險程度和失速范圍。根據(jù)風洞試驗數(shù)據(jù),直徑1~2毫米、食鹽大小的細小霜粒或冰粒,按每平方厘米一個的密度稀疏分布在機翼上表面,造成機翼上表面粗糙,會使最大升力系數(shù)在地面效應(yīng)和自由空氣兩種條件下分別損失22%和33%。其造成的升力損失之大,足以使具有高性能的超臨界翼型機翼的飛機無法起飛。
波音公司的試驗表明,砂紙般粗糙度的機翼表面使板條機翼的最大升力降低32%,而且在振桿器發(fā)出失速報警前失速。平直機翼螺旋槳飛機和有前緣增升裝置的后掠翼噴氣機都受薄冰的不利影響。試驗表明,翼面升力對翼弦最初20%的平滑繞流很敏感,哪怕很薄的一層冰也會妨害附面層,造成阻力增加并導致早期氣流分離。(如下圖正常翼面氣流圖與結(jié)冰時的氣流分離圖):
當尾翼前緣出現(xiàn)積冰時,有可能導致尾翼失速。積冰引起的尾翼失速一般發(fā)生在五邊進近階段,這是因為五邊進近時襟翼全部伸出,作用在平尾上的氣動力載荷達到最大。由于前緣積冰對氣流的干擾引起平尾失速,平尾上負升力突然消失,機頭急劇下俯。
從這種失速中改出的操作程序與機翼失速的情況不同,機翼失速時是應(yīng)用全動力和向前推桿的方法來改出,但在只是尾翼失速而機翼不失速的情況下用這種方法則會帶來問題。從尾翼失速中改出的正確方法是將動力減小到慢車狀態(tài),同時向后拉桿。
1989年聯(lián)合捷運公司的一架噴氣流飛機在華盛頓的帕斯科發(fā)生的撞地事故是尾翼失速的一個例子。事故發(fā)生時的飛行情況是飛機在夜間進行ILS進近,云底高度是離地1000英尺,低于目視飛行條件,飛機表面溫度是32F,露點溫度是30F。
NTSB的調(diào)查報告認為,在下降過程中,飛機在積冰條件下飛行了9.5分鐘。進近是不穩(wěn)定的,導致五邊進近時速度大于正??账?,最后導致撞地,2名飛行員和4名乘客死亡。NTSB說,水平安定面的失速和失去控制是這次事故的可能原因;由于積冰造成飛機性能下降被認為是一個影響因素。
無論什么時候,當發(fā)現(xiàn)飛機有積冰時要注意著陸時的襟翼情況,特別是在預(yù)計到平尾有積冰時,更應(yīng)該特別注意著陸襟翼問題。 飛機發(fā)動機結(jié)冰 管道積冰的部位包括空速管、噴氣飛機的N1壓力傳感器、雷達天線和燃油系統(tǒng)通氣管,管道積冰會給飛行帶來其他問題。
(1)空速管積冰空速管積冰是個很嚴重的問題。有的飛行員對此不太注意。儀表中最重要的是空速指示,它的讀數(shù)是根據(jù)空氣的動壓和靜壓給出的。當空速管因積冰受堵,該儀表將變成一個“高度計”,如空速增加,高度指示會隨之增加,這就會給飛行員以錯誤的指示。
1974年在美國紐約Thiels附近發(fā)生的波音727墜毀事故就與空速管積冰有關(guān)。飛機在爬升時遇到積冰條件,機組沒有打開空速管除冰設(shè)備,得到了錯誤的儀表讀數(shù)。當飛機爬升到22000英尺時出現(xiàn)失速,最后落地墜毀。
(2)N1壓力傳感器積冰N1壓力傳感器積冰會造成傳感器堵塞,引起錯誤的大功率指示,導致機組在起飛時使用比實際需要小的推力。
1982年在華盛頓國家機場,一架波音737因N1壓力傳感器堵塞及沒有使用空速管除冰設(shè)備,導致機組用過小的推力起飛,最后飛機掉到了Potomac河里。
(3)天線積冰可能引起天線折斷,嚴重干擾雷達通信。
(4)燃油系統(tǒng)通氣管堵塞,會影響燃油的流動,導致發(fā)動機功率的下降。 最常見的誘導積冰是汽化器冰(Carburetorice),汽化器冰通常是在潮濕空氣環(huán)境下,當功率設(shè)定較低或功率迅速減小時形成。應(yīng)當注意的是當溫度在積冰點以上時也會出現(xiàn)汽化器冰。
對付汽化器冰的困難在于飛行員發(fā)現(xiàn)不到它。當遇到汽化器冰時,飛機的最直接的反應(yīng)是:①對定距螺旋槳飛機來說轉(zhuǎn)速下降;②對恒速螺旋槳飛機來說進氣壓力下降。隨著積冰的增加,汽化器喉部將被堵塞,發(fā)動機將運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。
影響飛機積冰強度的因子
1 云中過冷水含量和水滴的大?。?/p>
2 飛行速度;
3 機體積冰部位的曲率半徑;
飛機飛行中是發(fā)熱還是結(jié)冰
飛機飛行中是結(jié)冰。
飛機結(jié)冰是飛機機身表面的某些部位聚集冰層的現(xiàn)象。在大氣中,經(jīng)常存在著0℃以下仍未凍結(jié)的過冷水滴,它是云層中水滴存在的一種特殊情況,這種過冷水滴多出現(xiàn)在0~20℃的云層和降水中。當過冷水滴碰到機體后就會立刻結(jié)冰覆著于機體上,瞬間機體上就會有嚴重的結(jié)冰。當冰層開始在機體表面上形成時,便會改變繞流流場,破壞氣動性能,導致飛機機動載荷分布發(fā)生變化,使操控性和穩(wěn)定性受到影響,給飛行安全帶來危害。全年中,飛機結(jié)冰主要出現(xiàn)在冬季,飛行高度在海拔3 000 米左右的結(jié)冰概率最大。
由于飛行和氣象條件的不同,飛機結(jié)冰的結(jié)構(gòu)、種類和形狀也有所不同。典型的機翼結(jié)冰冰型主要有霜冰、明冰、混合冰三種。霜冰表面粗糙不透明,組織疏松,密度強度均較小,附著力差,較容易脫落。多在溫度很低、飛行速度較低、云層中水滴較小的情況下形成。對飛機的氣動性能帶來較大危害。明冰呈槽狀,表面光滑,透明堅固,由于它透明無色。結(jié)冰速度快,較難被發(fā)現(xiàn)。多形成于飛行速度較高,云層溫度稍低于冰點的凍雨或過冷水滴較大的環(huán)境中,它是對飛行安全影響最大的冰種。它除了能夠改變飛機的氣動性能外,當結(jié)冰較厚時,可使飛機重心發(fā)生改變,產(chǎn)生俯仰力矩,破壞飛機的穩(wěn)定性和操縱性,若明冰脫落后掉入進氣道中,還會對發(fā)動機造成損傷。
在飛行中,機體容易結(jié)冰的位置主要在機體的突出部位。比如:機翼前緣、尾翼前緣、風擋、發(fā)動機、槳葉、空速管、天線等。飛機結(jié)冰將惡化飛機的氣動特性,使得阻力增大,升力減小,影響飛機的穩(wěn)定性和操縱性,嚴重時會導致空難發(fā)生。當飛機的機翼、尾翼的前緣結(jié)冰時,嚴重破壞它們的流線外形,附面層提前轉(zhuǎn)捩,流動提前分離,使得機翼升力下降,操縱性能受到破壞;風擋結(jié)冰,在起飛和著陸階段直接影響飛行員視線;發(fā)動機前方進氣道結(jié)冰,會導致進氣量減少,進氣道速度場分布不均勻,氣流發(fā)生局部分離,發(fā)動機的推力下降,如果有冰塊脫落進入壓氣機,會造成壓氣機葉片損傷,嚴重時可造成發(fā)動機空中停車;空速管結(jié)冰將導致部件指示失真,導致飛行員無法準確判讀;天線結(jié)冰,影響正常陸空通信或造成通訊導航信息的中斷??傊w機結(jié)冰會對飛行安全造成不同程度的影響,必須消除。
除冰不當會對飛機造成什么影響?
除冰不當,輕則飛機無法正常飛行,重則機毀人亡。
飛機機身和機翼結(jié)冰,或者積雪、落霜,都會對飛機造成不良影響。附著在飛機表面的冰、雪、霜會嚴重影響飛機的空氣動力效果和操縱性能,使得中控電腦無法獲得正確的飛行數(shù)據(jù)、降低飛機的升力、導致發(fā)動機無法正常工作乃至毀損,最終機毀人亡。
目前飛機除冰的方法包括壓縮空氣除冰、紅外加熱除冰、熱水除冰、熱液除冰等四種。
除冰不當,造成的后果,跟不除冰一樣、乃至更壞。
后果一:除冰過程中,如果因為操作不當,發(fā)動機進氣口漏除,同樣會導致發(fā)動機故障乃是毀損,最終機毀人亡。
后果二:因為除冰時不小心,發(fā)動機進氣口積液,也會因為高空氣溫驟降而結(jié)冰,毀損發(fā)動機乃至機毀人亡。
后果三,因為除冰不凈,導致飛機升空后繼續(xù)凝結(jié)水汽,結(jié)冰越來越多,同樣可能機毀人亡。
后果四:除冰時因為時間過短,未能完全除冰,也會造成飛機中控電腦因為機長空速管或靜壓探口,發(fā)生堵塞或變形,導致數(shù)據(jù)傳送錯誤。如因高度錯誤,導致飛機撞山墜毀的空難,就曾經(jīng)發(fā)生過。
關(guān)于《飛機積冰強度與什么有關(guān)》的介紹到此就結(jié)束了。