结冰对飞行安全的危害不容小觑2009年法航空难,飞机通过除冰和防冰两方面来解决这个威胁。
首先说结冰的危险:飞机的升力来自的机翼,而机翼上一旦沾上了冰、霜,外形改变会导致升力的巨大变化,让机翼丧失原本的性能。如果机翼上用于操纵飞机姿态的的襟翼、副翼被冻结,则会使飞机无法操纵,非常危险。
2004年11月21日,从包头飞往上海的MU5210航班起飞后约1分钟坠毁,共55人遇难。事故调查组认为,飞机在包头机场过夜时存在结霜的天气条件,机翼污染物最大可能是霜。飞机起飞前没有进行除霜(冰)。
另外机翼、机身上脱落的冰块可能被吸入发动机,对发动机造成破坏。2014年12月28日,从印尼泗水飞往新加坡的QZ8501航班发生坠海空难。调查组认为就是结冰吸入发动机引起的事故。
而机身上各种探头:探测飞机速度的空速管、探测及外温度的全温探头、探测飞机迎角的迎角探测器等等,这些探头结冰就无法探测准确的数据,会让飞机系统计算出错误的指令,导致严重后果。2009年6月1日,法国航空从里约热内卢飞往巴黎的447号航班就是因为空速管结冰堵塞,计算出错误的飞机速度,导致坠海。
看了这些血淋淋的事故,再来看看对飞机结冰威胁的处置:
飞机的防冰系统设计:针对机翼前缘、发动机整流罩这些重点区域,从发动机引出高温气体,导入这些区域进行加热;针对机身上的探头、驾驶舱风挡,则布设了电热丝进行电热加温。加温系统在驾驶舱有指示灯,一旦出现故障,加温失效,机组就会执行应急程序尽快备降。
起飞前的除冰工作:为确保飞机不带冰霜起飞,在气象状况符合结冰条件的时候,机场回开来除冰车,在飞机起飞前除去积冰并喷洒防冰液,防止飞机再次结冰。但由于除防冰液的有效时间都不是很长,所以飞机除冰后需要马上滑入跑道,等待起飞。冬天经常遇到关舱门后一架架飞机排队除冰,久久不能起飞。希望大家能多一些理解。
战斗机头部的空速管,为何有人说是个让人又爱又恨的部件
兔哥回答:空速管是所有飞机上都普遍存在的一个设备,空速管有一堆名称,什么皮托管、总压管等等,皮托管这个名称是因为它的发明人叫皮托。空速管测飞机空速是一个方面,它也是飞机气压高度表的一部分,同时也肩负着升降速度的测量,因此,空速管可是飞机上不可或缺的一个重要设备。
空速管结构并不复杂,由两个管组成,空速管的式样和它的名称一样的多,通常情况下是一个全压管和一个静压管组成,布局方式通常是里面的空心管为全压管,也叫总压管,外面的套管(有空隙)为静压管,全压管的头部开口,用来流入空气,静压管外面有排列的开孔,两个管最后都汇流到一个叫膜盒的设备里面。这个盒子是密封的,有一根管子与空速管相连。飞机飞行时空气从空速管的全压管流入,进入到膜盒里面,膜盒的材料是有弹性的,膜盒受到空气压力会膨胀,通过杠杆和齿轮等等组合部件可以将变形量测量出来并用指针显示出来,这是空速管测量飞机速度最简单的一个方式,也是最简单的一个原理,现在都采用更先进的方式了,不过原理相同。空速管的测速,高度,升降速度等数据都是利用空速管的全压与静压之差来获得数据,由大气计算机等设备解算出数据。
空速管通过空气气流压力差测空速,通过与精密电位计或同步解析器连接在一起,就可以提供出飞机桁架纵轴的空气流方向等电信号,测量飞机的高度和升降速度,因此它也是获得飞行所需其它数据重要的设备。空速管的安装都有一定的要求,飞机在空气中会产生气流扰动和湍流,因此它要安装在气流变化小的部位,而机头是最佳位置,空速管通常都是多个,只不过机头部位的比较大,也更实用,机翼尖部,垂尾等等部位都有安装的。空速管测量的是飞机空中速度,并不实际速度,空气不同高度的密度并不一样,因此,空速表一般都有两个指针,一个是实速,一个是空速,就是根据空气密度进行增减计算获得,这事不用飞行员动脑筋,计算机就搞定了。
空速管虽然解决了飞机的飞行需要但也有缺点,对飞机的结构重量以及气动布局不利,特别是机头部位的空速管对于雷达波束是有影响的,战斗机的头部雷达罩都是透波材料,而空速管则是金属材料,并且空速管的安装底座也是金属的,金属材料除了干扰雷达探测波束还是不透波材料,因此,对雷达信号是有影响作用的。机头部位的空速管看着挺小,其实不然,为了获得更准确的数据都做的尽量长,也会阻挡雷达探测波束的射出,其实空速管对雷达的影响一直都存在,只不过是能接受它的不足而已。
隐身战斗机的空速管会对隐身效果产生不利影响,不利于隐身。空速管同样也不利于飞机的场地调动,需要注意,特别是舰载机,空间狭小,需要格外小心。看来空速管并不是光有好处,也有让人讨厌的一面,为什么不取消呢?主要是空速管的使用技术非常成熟,还找不到替代品,另外机头即便不安装空速管也不能完全使用透波材料,这是因为战斗机需要安装导电金属条,飞机在空中飞行遇到雷雨天气很正常,需要有导电金属条,也需要释放静电,同样也会影响到雷达,因此为就没必要计较了。
而隐身飞机则不同,这些长长的空速管对隐身有严重影响,需要采取遮蔽措施,这也是嵌入式大气数据传感系统的使用,虽然采取嵌入式的设计,但原理也发生了改变,而且需要最少安装四个以上的这种先进设备才能满足需要,由于嵌入式的大气探测系统受气流扰动影响大,对计算机,探测系统的性能要求高,研制和布置难度也大,而且整个系统非常复杂,更重要的是价格,这是一个让人头疼的事,因此,除了隐身战斗机,其它的非隐身战斗机都舍不得用,也没有必要使用。
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