结冰条件下的直升机任务：你了解这些风险吗？
结冰条件下的直升机任务：你了解这些风险吗？
2024年3月，中国民用航空华东地区管理局发布安全风险提示，指出近期我国大部分地区受低温雨雪天气影响，部分通航飞机因结构简单、不具备除防冰装置而无法飞行。历史上，空中积冰已导致多起严重不安全事件，包括2006年某大型涡浆飞机坠毁、2009年某航飞机因皮托管结冰导致空速指示异常最终坠毁大西洋、2021年某航在人工增雨作业中因严重结冰导致坠地起火，以及2022年某航直升机在医疗救援中因风挡结冰被迫降落。
结冰对直升机飞行安全的影响是全方位的：
气动性能下降：机翼、尾翼等部位结冰会破坏气流环绕翼型的正常流动，导致升力系数降低、阻力系数增加，临界迎角减小，失速速度升高，严重时甚至会导致操纵困难。
发动机性能受损：发动机进气道结冰会减少进气量，导致功率和推力下降。对于涡扇发动机，不均匀结冰还会引起风扇叶片振动，严重时可导致压气机喘振或发动机空中停车。螺旋桨发动机则会因积冰导致拉力减小，效率降低。
传感器和风挡受影响：皮托管、静压孔等传感器结冰会影响高度、空速等关键数据的测量，风挡结冰则会严重影响飞行员视线。
为应对结冰风险，现代直升机配备了多种防冰除冰系统：
电加热系统：在主旋翼、尾旋翼和风挡等关键部位安装电加热元件，通过加热防止结冰。例如，西科斯基S-92直升机就采用了这种技术。
热空气防冰系统：利用发动机压缩空气加热进气道等易结冰部位。莱奥纳多AW189直升机采用了这种设计。
机械除冰系统：通过振动或剥离方式去除积冰，利用旋翼振动和离心力将冰雪抖落，或在旋翼前缘安装振动装置定时启动。
化学除冰系统：喷洒除冰液降低水的凝结温度，防止结冰。除冰剂通过降低冰雪的熔点来加速融化，例如氯化钠溶液可将冰点降至-10℃，醋酸类溶液可降至-30℃。
气囊除冰系统：通过向覆冰部位充气使气囊变形，破坏冰层。这种系统结构简单、耗能低，但除冰不够彻底，且会暂时影响飞机气动外形。
除了技术手段，飞行员还可以通过以下方式规避结冰风险：
- 利用气象雷达和预报信息，避开可能结冰的区域
- 调整飞行高度，远离低温高湿环境
- 密切监控飞机状态，及时启用防冰除冰系统
在结冰条件下执行任务时，应采取以下措施：
完善飞行前准备：检查防冰系统状态，研究航线天气，制定绕飞预案。
优化飞行中信息传导：关注空域监控信息，及时获取积冰报告。
强化积冰规避与处置：综合各类信息判断积冰风险，必要时改变航线，严格按照机型规定使用防冰设备。
通过这些技术和措施，可以有效降低结冰条件下的飞行风险，保障直升机执行任务的安全性。