飞机冬季安全运行 - 机务在线

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翻译一篇波音《AERO》杂志的一篇文章：

Safe Winter Operations

冬季安全运行

Boeing AERO QTR_04.10

航空公司需要了解冬季运行的最新动态，并定期更新寒冷天气的运行程序。

航空公司的工程人员、维修人员和飞行人员以及签订协议的飞机除冰服务提供商，需要了解在冬季天气下飞机运行的最新发展和建议。

在冬季，飞机的安全运行需要有特殊的操作程序，这些程序包括除冰、防冰、寒冷天气的维护和飞行操作等。

本文讨论了冬季运行的最新进展。它适用于维修人员和飞行机组人员，为营运人审查和更新寒冷天气操作程序提供指导。本文还概述了冬季安全运行的一般概念和技巧。

01.

洁净飞机的概念

THE CLEAN-AIRPLANE CONCEPT

“洁净飞机”的概念源自美国联邦航空管理局（FAA）联邦航空条例（FAR）121.629，其中规定，“任何人不得在其飞机的机翼、操纵面、螺旋桨、发动机进气口或其他关键表面上带有霜、冰或雪的时候起飞。但是经相关部门批准后，机翼油箱的下表面带霜是允许起飞的。”

欧洲航空安全局（EASA）、加拿大运输部民用航空局（TCCA）及其他管理机构都出台了类似于FAR 121.629法规的相关规定。

洁净飞机的概念是指具有空气动力学上光洁的飞机，也就是说，没有冻结的污染物。洁净飞机是非常重要的，因为飞机的起飞性能就是基于洁净的表面。

飞机是利用洁净机翼上气流的可预测效应来设计的。附着在机翼上的污染物（如霜、冰或雪）会干扰气流，导致升力降低、阻力增大、失速裕度降低，甚至可能由于不平衡的升力造成严重的横滚，或者不正常的俯仰姿态。

02.

维修和地勤人员注意事项

CONSIDERATIONS FOR MAINTENANCE AND GROUND CREWS

由于霜、冰、雪、雪浆和低温的影响，飞机在寒冷天气条件下运行会出现特殊的问题。飞机维护手册提供了除冰程序和对于随后再结冰的防冰程序。另外营运人还必须保证，在相对应的天气条件下实施了冬季运行维护程序。（参见后面的“除冰防冰的基本知识”和“冬季运行一般注意事项”）。

波音公司建议维修人员和地勤人员以及除防冰服务提供商应该及时了解飞机除防冰领域的最新动态。

增稠的飞机除冰/防冰液（即SAE国际II、III和IV型液体）风干后，可能会在机翼和安定面等关键区域留下非常细的粉末状残留物。这些残留物可以再水化并膨胀成凝胶状物质，在飞行中再结冰并影响飞机的飞行操纵系统。（见图1）。（有关更多信息，请参阅AERO 2007年第一季度文章。）

因此，航空公司应该注意以下几点：

清楚飞机除冰防冰工作的时间频率。
确认是采用了一步还是两步除冰法（见“除冰防冰的基本知识”）。在条件允许的情况下，波音推荐两步除冰法，最好先用Ⅰ型除冰液或者热水作为第一步。用加热的Ⅰ型除冰液或者热水作为两步除冰法的第一步可以有效减小残渣凝胶的形成。
确保航空公司人员或协议的除冰服务提供商遵循正确的程序，包括除防冰液的储存、处理和使用。
对于较稠的除冰液残留物，需要制定具体的检查和清洁维护计划，确保飞行操纵不受影响。检查的区域包括机翼后缘，机翼前缘装置，水平安定面后缘，垂直安定面，APU，操纵面连接处和连杆，还有尾椎舱底区域。目视检查这些区域是否有风干或再水化的残留物。该检查和清洁应按照AMM中针对特定飞机型号的建议进行。
必要时在可能残留除防冰液的区域施加润滑剂和防腐剂。

升降舵控制

维修和地勤人员应制定除冰/防冰液残留物的检查和清洁计划，以确保不会影响飞行操纵。

飞机除冰/防冰液与许多跑道除冰液不相容-两者之间的相互混合后可能会导致形成凝胶残留物。当这两种液体混合时，跑道除冰液中的盐分会增强飞机除冰液中高分子聚合物的分离，造成更快速的凝胶形成。

当增稠的飞机防冰液里混入跑道除冰液时，其性能会显著下降。缩短飞机防冰液的保持时间（HOT），甚至使除冰液脱落或者流走，降低除冰液的除冰性能。

跑道除冰液会通过各种途径进入机翼或是尾部，例如前轮转动时的溅射，发动机尾气或其他飞机或者反喷吹到机身上。

而且，跑道除冰液是吸湿性液体，不易快速风干，所以当跑道除冰液粘到机翼上时会形成一个潮湿的薄层，用肉眼很难察觉。

因此在采用Ⅱ型、Ⅲ型或Ⅳ型较稠的除冰液前用热水或加热的Ⅰ型除冰液进行机体清洁至关重要。对此，EASA于2010年9月14日下发了2010-26安全信息通告，特别推荐了这种两步除冰法的除冰程序。

如果碳刹车暴露在碱性金属基（例如.有机盐）跑道除冰液时，会使碳刹车发生催化氧化。这可能导致碳刹车严重损坏，并大大缩短其使用寿命。跑道除冰液还会腐蚀电插头和液压系统的部件。

20世纪90年代，引进了含有醋酸钾和醋酸钠的跑道除冰液（包括后来采用的甲酸钾和甲酸钠），以代替尿素和乙二醇除冰液。因为尿素和乙二醇跑道除冰剂增加了机场周围水系统的生物和化学需氧量，对水生生物的毒性比碱金属跑道除冰剂更大。

随着新型跑道除冰液的引入，一些营运人报告他们的碳刹车散热盘出现了催化氧化的现象。为了帮助装备了碳刹车的运营人遵守FAA的特殊适航信息公告NM-08-27和EASA的安全信息通告2008-19R1的规定，AMM上关于主轮装卸的章节里建议每当更换机轮和轮胎的时候都要检查碳刹盘有没有催化氧化的损伤的迹象。

跑道除冰液对炭刹车盘的损伤

碳刹车散热片上损坏的定子盘驱动凸耳表明，碱性金属基跑道除冰液可能对碳刹车盘造成损伤。

波音公司也发布了几份关于碱性金属基跑道除冰液对各种飞机部件（包括液压管和镀镉电插头）造成腐蚀的服务信函。

03.

机组人员注意事项

CONSIDERATIONS FOR FLIGHT CREWS

冬季或寒冷天气下的运行通常是一系列问题的组合，低温，霜，雪，雪浆或者飞机、机坪、滑行道还有跑道上的雪。AFM定义的结冰条件是在地面外界温度或者在空中总温小于等于10摄氏度，并且存在以下任意一条：

可见水汽（例如云，能见度小于1600米的雾，雨，雪，雨夹雪，冰晶等）；
机坪、滑行道、或跑道上有冰、雪、泥浆或积水。

在被淤泥、雪、积水或冰污染的跑道上，允许使用固定减额推力，前提是飞机起飞性能规划考虑到跑道表面状况。

在受污染的跑道上，假设温度减推力起飞无论是单独还是伴随额定功率减推力都是不允许的。

在泥泞、湿雪或积水深度超过0.5英寸（13毫米）或干雪深度超过4英寸（102毫米）时，波音公司不建议起飞。（参见“冬季运行的一般预防措施”。）

波音公司建议飞行机组人员了解冬季运行领域的以下最新进展：

从2010年的冬季开始，在复合材料表面的Ⅰ型除冰液保持时间表就制定了。过去三个冬季的测试表明，Ⅰ型除冰液在复合材料上的保持时间明显少于在铝制表面的（大约30%）。这个话题在FAA发布的“经FAA检验的除冰程序更新”中已经讨论过，在2010年FAA和TCCA都发表了独立的复合材料表面的保持时间表。因为复合材料不仅大量应用在新型号的飞机上，在老型号的飞机上也包括很多复合材料的表面（比如扰流板、副翼、襟翼、缝翼等）。

除非必要，否则不要在雪或泥浆覆盖的跑道、滑行道、机坪上滑行时使用反推。在这些道面上用反推会造成泥浆、水和跑道除冰液溅到飞机上并附着在机翼表面。

04.

飞机性能

AIRPLANE PERFORMANCE

波音现在提供两种不同的着陆性能距离表给营运人：放行的数据和实际飞行中的数据。

放行着陆数据是在做飞行计划时，决定能在目的地机场和备降机场安全停下飞机的最大落地重量的。该数据在AFM中称为认证数据，是基于标准天的温度、机场气压高度和跑道风力而得出的。但这个数据并没有考虑反推和跑道坡度的影响。湿滑跑道的数据是通过修正干跑道的着陆距离数据来计算的。

飞行操作数据是根据快速检查单（QRH）正常形态着陆距离表的数据得出的。对于FAA来说这个数据是不变的，但对于JAA或EASA来说，湿滑跑道要乘以1.15倍的系数。波音公司提供的咨询数据基于使用反推和1,000英尺（305米）的着陆拉平距离。

FAA已经授权给ARC（航空立法委员会）计算TALPA（起飞着陆性能评估），以保证在非干、非湿（例如污染跑道）进行的操作训练有充足的指导和依据。基于ARC的建议，决定747-8和787的正常形态着陆距离数据的因素如下：

刹车效应和跑道道面情况的描述；
7秒的着陆拉平距离；
在FAA要求的基础上乘以1.15的修正因子。

波音747-8和波音787飞机的QRH咨询数据将基于ARC关于TALPA的建议。同时，波音777和波音737NG等机型的QRH咨询数据也将有所修正。为此，波音公司还会在现有QRH正常构型着陆数据的基础上给出具体实施细则。

05.

总结

SUMMARY

航空公司需要关注冬季运行的最新进展，并相应的审查和更新其寒冷天气下的运行程序。

06.

除防冰的基础知识

The basics of deicing and anti-icing

除冰是除去飞机表面附着的霜、冰、雪的工作程序，一般使用热水或者热水与除冰液的混合物。尽管还有一些其他批准的方法，比如使用红外线加热或使用热空气，但世界上通用的基本方法还是使用液体。

防冰是在一段时间内（比如防冰保持时间段内）防止霜、冰或雪附着在机体上。虽然用于除冰的液体也用于防冰，但SAE II，III和IV型液体更通常用于防冰，因为它们会增稠以保持在飞机上，从而提供更长的防冰保持时间。它们在不加热和未稀释的情况下喷洒在清洁的飞机表面会更有效。

不论是用来除冰还是防冰，这些液体都要适当的运输、储存和使用，以保证效果。营运人必须保证在除防冰过程中遵循除冰液制造商的操作手册。

▎ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;background-color: #ffffff;color: #000000;font-size: 18px;text-align: left;">除防冰液

DEICING AND ANTI-ICING FLUIDS

SAE定义了四种型号的除防冰液体。这四种液体可以使用在所有波音飞机上（见图3）：

I型除冰/防冰液为非黏稠的流体，含有80%以上的乙二醇，除冰时它本身不增加厚度，黏度一般较低，保持时间相对较短，主要适用于加热除冰，具体标准见SAE航空航天材料规范（AMS）1424；

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型除冰液最少含有50%的乙二醇，并增加了一些高分子增稠剂。增稠剂减缓了液体从机体表面流走的速度。结果就是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型除冰液能提供比Ⅰ型除冰液更长的保持时间。Ⅲ型除冰液更适用于低抬轮速度的支线飞机。Ⅳ型除冰液比Ⅱ型除冰液有更长的保持时间。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型除冰液的标准在SAE的AMS1428中列出。

用颜色识别除冰和防冰液

四种类型的除冰/防冰液可通过颜色轻易识别。

根据AMS1424和1428的规定，所有除冰液必须要经过空气动力学测试，以保证用在飞机上的除冰液是合格的。所有除冰液必须每两年就从新检测一遍。

军用的除冰/防冰液规范（如MIL-A-8243D I型和II型）已不再适用，如果参照的是MIL标准，波音建议参照SAE标准升级服务技术文件。

▎保持时间

HOLDOVER TIME

HOT（保持时间）指的是飞机表面用过防冰液以后，能够阻止冰或雪的堆积和霜的形成的时间长度。这些时间仅能作为参考，很多因素会减少保持时间，包括：

降雪量越大，保持时间越短；
大风或发动机喷气吹过，会破坏保护层，降低防冰的效果；
雨雪比粉雪更容易造成防冰液的稀释和失效；
机体温度低于外界温度；
降雪过后紧跟着阳光；
用不正确的设备来喷洒防冰液

每年冬季，FAA都会在8900.XX（XX为年度）公告中发布获批准的除冰/防冰更新程序，其中包括所有批准使用的除冰/防冰液的保持时间的详细说明。

类似的，加拿大交通部民航管理局（TCCA）也会每年发布类似的保持时间数据表。

▎除防冰液的使用

APPLYING DEICING/ANTI-ICING FLUIDS

除防冰液有两种使用方法：

一步法：该方法采用一种液体同时进行除冰和防冰程序，一般是用加热的除冰/防冰液水溶液来进行；
两步法：这种方法第一步是用加热的Ⅰ型除冰液、加热的水和Ⅰ型除冰液的混合液或加热的水和粘稠除冰液（II，III或IV型）的混合液来除冰。然后再单独施加II，III或IV型液来实现防冰保护。实践表明，先用加热的I型除冰/防冰液，或者I型除冰/防冰液与水的混合液进行除冰，有助于除去先前防冰液的残留物，提高防冰效能。而用II，III或IV型液除冰会造成残留物的形成。

07.

冬季运行的一般注意事项

General spancautions during winter operations

▎机务人员

For maintenance crews

只有一些常规的指导，更多信息参照AMM。

由于飞机在地面上长时间停放而造成的发动机风扇叶片结冰称为“地面积冰”，发动机启动前必须被除去；

发动机在慢车转速时，叶片上有可能会积冰，这叫做“操作中积冰”，滑行前这种积冰是允许存在的，因为起飞前发动机的加速会把它移除的；

左右侧的机翼、水平安定面（包括升降舵）必须用相同的液体来操作，还有垂直安定面的两侧也要用相同的液体；

机翼和尾翼喷洒除防冰液时，应从前缘到后缘、从外侧到内侧；

机身除冰应该从前往后工作，喷洒时应从顶部中心线到两侧来进行；

不要朝着飞机表面、机身的缝隙和天线用固定的水流直射，应该用小的角度喷射，以便于水流更合适的排出，防止损坏；

除冰过程中要保证所有的冰都被移除，在一些雪或雪浆的下面隐藏有一层透明的冰不容易被发现，因此为了充分的检查是否有冰，有必要进行触摸式检查；

不要直接把除防冰液喷进APU、发动机进气排气管、静压管、皮托管或者是总温探头中去；

不要把热的除防冰液或者热水直接喷向窗户，会造成损伤；

保证在除冰时，冰或雪没有被冲进飞行操纵面的区域；

关客舱门前除去门边和周围的雪；

如非必要，货舱门要关闭，进入飞机前要除去货物上的雪和冰；

如果用SAE的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型除冰液，离港前必须要除去驾驶舱窗户的残留液体，以保证能见度；

除防冰液的储藏罐必须用不互相反应的材质来制造，对于有粘性的液体这些容器必须用不容易腐蚀的材料（例如不锈钢或者玻璃纤维）。这非常重要，因为如果被污染或者吸收过多的热，或者在使用过程中受到机械裁剪，粘性液体的粘性有可能会永久性地降低；

当在跑道上或者滑进的滑行道上有冰、雪浆、雪或者积水时，一定要在飞机停好后检查飞机。看看表面有没有损伤或者有没有污染物，小心的清除污染物；

AMM上规定的关于寒冷天气下起落架的维护程序可以帮助减少结构连接处的退化，保证减震支柱在完好的状态下；

▲前起镜面结冰会导致下站镜面低或到底

寒冷的天气会影响起落架关节处润滑油的能力，如果可以的话在温度高于零度的维护基地里进行例行注油工作，有暖气的机库是最有效的。如果必须在露天注油并且温度低于冰点，就要用热风去加热起落架结构，或者把它周围加热；

飞机周围的温度对减震支柱内的气体体积和油液粘性有直接的影响。波音的MMSL（multi-model service letters）提供了一些程序，以保证在不同地区有明显温差的情况下减震支柱能在最佳状态下；

不要直接冲着轮子或者刹车组件喷除防冰液；

飞机在机位上除去前轮和主轮污染物的时候（霜冰雪浆雪）要把轮胎妥善安置。轮胎如果冻在机坪上，必须清除干净才能移动。

▎机组人员

For flight crews

这些是常规的指导，详细信息查询FCOM。

飞机冬季安全运行-13.jpg

● 滑行前

外部检查时仔细检查操纵面上的冰雪霜，着重检查皮托管、静压管、空调的进排气、发动机进气口、油箱通气口、起落架门、小车式起落架、刹车组件、APU进气口。机翼下表面带有1/8英寸（3毫米）的霜起飞是允许的。但是所有的前缘装置、所有的操纵面、水平尾翼、垂直尾翼、机翼上表面不能有任何冰雪霜；

执行正常的发动机启动程序，滑油压力可能会较缓上升。可能需要更长的暖车时间发动机才能显示准确读数。显示屏的亮度可能会低于正常水平；（注：如果滑油压力一直为0没有上升需要立即关车）

发动机启动好后可以立刻打开双发防冰，并且存在结冰条件时在地面保持打开。不要依靠目视是否结冰来使用发动机防冰，只要温度够低且有可见水汽就打开；

如非必要除防冰期间不要使用APU；

当使用了粘稠除冰液后（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型），地面就不要使用机翼防冰。不要把机翼防冰作为地面除防冰的备用方法；

如果滑行的路线上会经过冰雪泥浆积水或者预报温度低于冰点，滑行时襟翼收上。滑行时襟翼放出有可能会造成积冰；

检查飞行操纵面和襟翼可以自由活动；

任何时候怀疑飞机是否积冰了，都要请求除冰。不要假设雪可能会被吹掉，有可能雪下面会有冰层。如果外界温度接近冰点且在下雨，不要以为雨滴落在表面上还会保持液态并流走，它们有可能会冻在表面上。由于机翼被油箱中的燃油冷浸，可能会发生类似的问题；

由于飞机在地面上长时间停留而造成的发动机风扇叶片结冰称为“地面积冰”，发动机启动前必须被除去；

发动机在慢车转速时，叶片上有可能会积冰，这叫做“操作中积冰”，滑行前这种积冰是允许存在的，因为起飞前发动机的加速旋转会把它移除的。

● 滑行中

适用于使用所有发动机的正常滑行。

滑行时允许飞机之间的距离大于正常距离，有助于在较滑的道面上刹车和转弯。这还将减少被其他飞机吹起的雪和雪泥附着在飞机或发动机进气口上的可能性；

慢速滑行。在较滑的滑行道或者跑道上快速滑行或者有较大的侧风时，会造成飞机打滑。减少前轮转弯和方向舵舵面偏转量，尽量用最小的推力；

转弯时可用差动推力辅助，转弯快要完成时收双发到慢车，减少前轮打滑的几率。在湿滑或受污染的道面上差动刹车可能比前轮转弯更有效；

滑行前在两个方向上活动前轮转弯，这样可以循环温暖的液压油，减少由于低温引起的转弯滞后；

长时间的地面滑行时，定期按照FCOM进行暖车，避免积冰的形成。

● 起飞前/起飞期间

正常做起飞前程序，如果因为防冰原因未放出襟翼，则现在放出至起飞构型；

起飞前核实请核实飞机表面没有冰，雪和霜冻；

在积冰条件下，按照波音FCOM进行原地暖车；

松刹车前检查发动机工作稳定，设置起飞N1后检查发动机指示正常，并且驾驶舱其他的指示也都正常范围内；

平稳正常的抬轮，当有除冰液时不要过于粗猛的抬轮；
在正常襟翼收回高度和正常速度计划下收回襟翼

如果温度与ISA差别过大，会造成较大高度表误差。当温度低于ISA，真实高度低于指示高度。在极低的气温（-22F/-30C）下和有地形的地区或者机场附近有障碍物的地区飞行时，要考虑FCOM中关于寒冷天气下的高度修正。建议与当地和途中的空中交通管制进行协调。

● 下降

除非飞机有全自动防冰系统，否则要时刻考虑到发动机和机翼防冰的使用，尤其在仪表飞行的下降过程中；
当下降过程中使用防冰时，要遵守波音FCOM的最小N1限制。

● 降落

机组必须要清楚跑道道面的情况，例如积冰、积雪等；

按照正常程序进近和着陆，用正常的参考速度除非FCOM上有特别要求；

降落前预位自动刹车和自动减速板；

飞机要在接地点扎实接地；

主轮接地后立刻放出减速板（手动或自动）；

立刻放下前轮，获得前轮方向控制。在湿滑跑道上不要延迟前轮的接地；

推荐用自动刹车，可以帮助飞行员把注意力集中在飞机的方向控制上。如果用人工刹车的话，要均匀一致的在踏板上施加中度的稳定的压力直到能保证安全刹停；

尽量让防滞刹车系统自己工作，不要人为的来回踩刹车踏板；

不要在湿滑跑道上用不对称的推力，除非为了制止飞机的侧滑；

在有侧风的湿滑跑道上用反推的时候，请准备好在有侧风的湿滑跑道上会顺风漂移；

冬季运行脱离跑道的时候一定更加注意降低滑行速度；

减少滑行速度，湿滑跑道上快速滑行或者湿滑跑道上有大侧风时容易造成飞机侧滑；

在波音FCOM中的寒冷天气运行补充程序里规定了在存在结冰条件时接地后多久能收起襟翼。如果襟翼区域发现有积冰，直到机务除去积冰才能收襟翼；

存在或预期有结冰情况时，请在所有地面操作期间打开发动机防冰系统。

原文：

http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/2010_q4/2/

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