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[30防冰排雨] 飞机除冰故事:关于冰的定义和构型设置要求

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发表于 2020-1-8 08:14:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京
飞机除冰:冰非冰、光洁为光洁[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]

01
一步除冰法:除与防相结合的“热水澡”

很多人听说过航空公司为了使飞机外表变干净而做的一项工作——“洗飞机”,却几乎没有机会亲眼见到。那么这个寒冷的早晨会是个例外吗?

飞机舱门已经关闭,安全广播也刚刚停止,前方座位的孩子突然叫了起来:“爸爸看,洗飞机,省油!”他的父亲回答:“嗯,热水澡,你看,冒热气儿。”“爸爸,长颈鹿!”他又叫道。

于是我也望向窗外,可不是嘛,一头长相奇特的长颈鹿,伸着长长的脖子、探着方方的脑袋,正使劲地从嘴里喷出一股热水……

呃,先从童话世界里回来吧……这是除冰车,北方机场重要的特种保障车辆。“热水”是60℃以上的除冰液,确切讲,大部分时候,我们看到的其实是“除冰/防冰液”——兼有除冰和防冰功能的特殊溶剂。与此相应,除冰车实施的是“一步除冰法”,即同时完成除冰和防冰。


那个方脑袋又是什么呢?只见里面坐着一位虽然很壮实,但是目测绝对不超过135公斤的叔叔。哈哈,目测是不可能目测的。真相是:除冰车的这个吊舱,额定承重只有135公斤。只见他扛起冲锋枪吗?不对,小朋友,那只是一根圆管子。他瞄准了……不不,必须稍微比目标高一点,把一股除冰液喷射在飞机的翅膀上面。薄薄的冰在冲击力和热量的作用下就融化了,而且还能“保温”一段时间,不让翅膀重新结冰……

当我讲完这一切,客舱里响起了一片掌声吗?呃,并没有这个桥段。也没有小男孩目瞪口呆以及他父亲连连给我竖拇指的镜头。以上内容准备保留着讲给我自己的儿子讲……

只有一个细节需要特别交代给成年读者:除冰液之所以也能防冰,原理不是“保温”而是其物理特性能防止冰的生成,这效果就相当于保温了。对于幼儿读者,权且用“保温”二字吧。这个效果只能持续一段时间,术语叫“保持时间”(holdover time),飞机应当在保持时间内起飞。因此,“热水澡”是一个信号,洗完了很快就能开开心心地起飞啦!


02
冰非冰:只有一层薄霜也不行

和日常概念中的“冰”不同,我们为飞机清除的“冰”泛指水的——除了能够自由流淌、不会附着在飞机表面的液态除外的——各种形态,以及它和各类颗粒物的结合体。所以我们历数一下就有:冰、霜、雪、半融雪、雪泥,等等。统统要让它融化流淌走。

机坪上的一位老师傅说,假如只有特别薄的一层霜附着在飞机上,也不太影响安全,只不过飞机表面的摩擦力大了一些,多烧一些燃油罢了。这也许是对的,可我们是公共运输。真正能保障大众安全的,是这样一种一刀切的、并且有足够安全裕度的法规:

“当有霜、雪或者冰附着在飞机机翼、操纵面、螺旋桨、发动机进气口或者其他重要表面上”,“任何人不得使飞机起飞”。
——《CCAR-121-R5 大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》

哪怕只有一层薄霜也不行。

一位年轻的飞行员想确认,某种机型只有扰流板(减速板)覆盖一层薄霜,是否可以起飞。答案同样在这条法规里:扰流板属于操纵面,所以不可以。假如从技术层面来给出理由,那么也可以这么理解:有霜,即意味着可能存在使结冰情况恶化的条件。当然了,在事关安全的法规面前,还须首先敬畏它,给予技术上的解释只不过是为了加强对它的理解。


03
光洁为光洁:去除所有外来物


让各种“冰”都变成液态,与它结合的污染物也一并冲走,这样就把飞机“洗”成了一架“光洁的飞机”。这里应当给“光洁”二字加着重号,它是英文clean在特殊语境里的翻译。与此相关的,稍后还将介绍“光洁飞机概念”(clean aircraft concept)。将以CAC这个缩写替代它。

很多人反应过来了,飞行操纵上也有一个“光洁”的概念,它是指襟缝翼放在收上位/0位的“光洁构型”(clean configuration)。

而这里的“飞机光洁概念”是这样的——

An aeroplane is considered to be clean when all surfaces are completely clean or when surfaces are protected by de-icing/anti-icing fluid and the surface aerodynamic characteristics are unaffected. (当所有表面完全光洁,或者当所有表面被除冰/防冰液保护并且表面空气动力学性能不受影响,飞机被认为是光洁的。)
—— ICAO doc 9640: Manual of Aircraft Ground De-icing/Anti-icing Operations《国际民航组织9640号文档:地面除冰/防冰作业手册》

事实上,CAC和FOD(外来物)的概念也有相似之处,它可以被理解为飞机的外表面不允许附着与结冰现象相关的外来物。CAC有助于理解除冰作业中的许多细节,包括操作步骤和安全事项。例如:

  • 作业之前应当收上操纵面。正常情况下,驾驶舱准备阶段的程序不要求飞行员操作液压系统以及操纵面。然而,CAC要求飞机表面不能有污染物,实际上也包括了在除冰作业过程中,由除冰液带入操纵面缝隙或下方的污染物。为了避免这种情况发生,对于所有机型,作业前的“除冰构型设置”都要求将各操纵面放到收上位。为此,驾驶舱与地面建立通话期间,应当传递到关于相关的操作和检查要求。简而言之,为了此光洁(CAC),就必须先做到彼光洁(clean configuration)。

    FCOM_NG_anti_ice_requirement.png
    ▲ B737NG FCOM: 如果需要除冰,收起襟翼
  • 应当暂时关闭空调和引气。关闭空调可能会影响客舱的温度,好在大多数时候除冰作业只需要不到15分钟即可以完成。而除冰液却可以通过APU的进气口进入空调系统,从而污染客舱内的空气。对于A320等空客飞机,DITCHING(水上迫降)电门也应当按入,从而关闭机身表面各个可能被除冰液侵入的开口。
  • 作业期间应当从前往后喷洒除冰液,应当避开各类传感器和探头,应当保持刹车,这些做法都有助于形成光洁的表面。相关的部位通常也是作业结束后应当着重检查的。


04
最后一步


除冰完成以后,别忘了填写记录:除冰液类型、溶剂与水的混合比、最后一步的开始时间。是的,咱们是一步除冰法,所以最后一步的开始时间就是整个除冰作业的开始时间;是的,只需要记录开始时间,机组就可以根据除冰液的“保持时间”,估算出应该在多长时间内起飞了。


地面的兄弟,也就是上面这个图片里站在边上监控的那位,裹得跟熊似的,他会带上耳机跟机长报告:“驾驶舱,我们使用了I型除冰液,比例50:50,开始时间06:21。”副驾根据表格,查出保持时间是45分钟,报告给了机长。

事实上,在飞机“洗热水澡”的十几分钟里,机组早已准备好了,也和塔台申请了推出。机长郑重地在记录本里签署了名字,然后把防撞灯的电门扳到接通位,呼叫地面:“地面,辛苦啦,刹车已经设好,挂拖车吧!”

—— END ——












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