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关注冬季运行风险之:重视空中积冰风险

 zwd2125188 2018-01-08



根据中央气象台的中期预报:未来10天至少有3股冷空气影响我国。除了正在影响我们的11.28冷空气外,还有12.4,12.7两股。这三股冷空气可以说是一波接一波,大家又要做好应对各种冬季运行风险的准备了!


去年的冬天,我们曾经发文提示过两种冬季运行风险——《关注冬季运行风险之:冻雨》和《关注冬季运行风险之:燃油低温》,今天我们为大家提示另一个冬季运行风险——“空中积冰”。


在空中,机组遇到强积冰情况,防冰设备已无法完全排除积冰,冰在积聚,飞机性能越来越受到影响,机组希望改变高度,但得不到批准...

——这并非电影剧情,而是最近e起飞群里引起大家热烈讨论的一起疑似空中结冰的事件。


我们将讨论内容整理如下,希望各运行单位一起来重视、防控“空中积冰”这一严重的安全隐患。


(以下部分内容为群友发言,在此引用并一并致谢)



 

【背景事件】


11月24日,某公司飞机在杭州起飞后,5400米高度进入结冰区后使用发动机防冰并一直保持打开,期间一直使用气象雷达并两次使用机翼防冰,飞机到达巡航高度8400米擦云头并间断在结冰条件下飞行,机长感觉到飞机有轻微抖动情况,打开MFD发动机次要参数,发现左发振动指数增大到2以上。

机组立即向上海区域三次申请改变高度或者偏离航路脱离积冰区,上海区调回复航路左右均有活动不能偏航并且只能保持高度直到P215后申请,机组监控发现发动机振动指数逐渐下降。

在P215前换频后,机组再次要求改变高度,但上海区调仍然要求保持高度,此时遭遇严重积冰,机组感觉发动机震动突然增大,后观察右发振动指数达到4并显示反白色,几秒钟后左发震动指数也达到4,机组稍收油门控制好飞机状态,同时立即向上海区调管制报告发动机振动大无法保持高度申请下降高度,区调同意下高度到6000米。

机组执行发动机振动大检查单,油门减少后振动指数逐步降低小于4,飞机高度保持6000米后,飞机状态恢复正常,双发振动指数小于1,机组综合评估天气、发动机状况、航路MSA和油量,决定保持6000米高度继续飞往目的地。

后续飞行正常。

 

群友A——我就是24日那天凌晨从杭州飞出来的,只不过我们货机都在半夜,绝对是积冰,那天我从杭州机场上6000,就一直在申请上高度,中间也用过大翼防冰,最后终于在厦门区域才上到8400,就是5100到7800那中间,想想后怕啊

 

 群友W——遇到过一样的情况,风挡上面挂着拳头大的冰坨坨,两个发动机一起抖,不解决就秒变滑翔机,只能靠APU了,刺激...


群友X——经历过两次 振动值大 基本都是即将出云的时候 风挡很快就被冰糊住了 从无到有也就是两分钟的事情


群友XZ——我见过高空云中巡航发动机振动超过5的,也是下降脱离结冰区恢复的,还有亲身经历高空巡航大翼防冰造成双引气超温失效,座舱高度高上升较快,紧急下降的,高空结冰不是小事,早处理为妙!


群友XZ——贵阳区域发生过同样情况。VIB值最大4.7,也是下高度脱离的


群友D——振动值高主要是因为每个叶片的根部有结冰,改变高度,冰化掉就可以了,我经过的一次上去就出云了,还有一次下到低高度就好了

 

群友C——分享一起类似事件

2016.1.4 B738 成都-长沙 机长:PF。副驾驶PM 。 在起飞前,航行气象资料无显示航路有积冰,空中机组,ATC也无报告积冰区。 机组正常启动,发动机参数均正常,滑出后进跑道,机组执行起飞前程序并设定气象雷达。爬升过程中,机组也根据实际天气情况使用了发动机防冰,起飞后40分钟,积冰情况有增加,机组使用了两分钟机翼防冰系统,并调节气象雷达增益方式最大,但并未观测到危险天气。起飞后50分钟,高度8900m巡航,外界温度-30,云中飞行伴随接近中度积冰,发动机防冰保持接通位。突然机组感觉到发动机异响并伴随机体异常震动,随即观察到发动机振动值瞬间突破正常值,左发峰值达4.9,右发峰值达3.3。机组立即处置,接通机翼防冰,通报ATC积冰情况,申请下降高度,后一直根据指挥下8100/7500/6900,以脱离积冰区。并执行检查单。下降过程中振动值参数逐渐回到正常,但有来回起伏,此时机组距长沙机场只有20多分钟,机组做好进近准备,申请直飞,尽快落地,并在简令中明确时刻关注发动机参数,如果有异常及时处置。如果需要复飞,谨慎使用复飞推力(因为不能判断发动机是否有损坏,一味使用大推力可能造成发动机情况更加恶化)。飞机最终在23:25分安全落地,旅客下完以后与机务进行交接,通过目视外部检查,左右发外部蒙皮 整流罩 叶片以及机翼表面均无损伤,并建议机务做进一步深层检查 孔探等工作。


 

 

【安全风险】

结冰是飞行的重大安全风险之一,历史上因此而导致的事故很多,这里不一一列举。


结冰最大的危害,一是导致飞机翼型由光滑变粗糙,损失升力,增加阻力;一是导致飞机发动机工作异常,甚至熄火/受损;此外,还有可能导致机仪表指示异常等等。


现代商业客机都有防/除冰设备,但大多数局限在两个关键部位——发动机和机翼前缘(迎风部分)。


而且,防/除冰设备并非万能的,遇到一些严重积冰的情况,超出了飞机防/除冰的能力,冰一样会在发动机和机翼上面聚积,严重影响飞行安全。


前面这个事例提到的是发动机受影响而导致振动值增加(工作不稳定增加)就是非常典型的情况。同样,机翼部分的积冰危害也不容小觑。

 

比如任何机型,如果长时间在空中将Wing Anti-ice(机翼防冰)用作防冰功能,很可能会导致融化的水在机翼后半部分重新遇冷凝结。这种现象被称之为Runback ice——runback ice is caused by liquid water flowing downstream, due to aerodynamic shear forces, and then freezing in the unheated areas, where anti-icing devices are not installed. 

 

除此以外,还有一些机型在机翼防冰的使用上有一定风险。比如B737飞机,在高于FL350的高度上使用机翼防冰,可能会导致引气跳开,进而使飞机陷入释压的风险。


大家如果还记得曾经我们某重点型号飞机试飞时遇到严重积冰天气而失事、国家折损几乎整个prewarning专家团队的事,就能对这种危险天气的危害有更深的理解。


所以,对于飞行员来说,避开严重积冰的高度层是最好的、甚至是唯一的选择。



 

【吐槽】


这样的事例,难免会引发大家的吐槽

群友L——就像绕飞雷雨,左偏不行,右偏不行,返航可以,民航机得学会拉筋斗返航。


群友S——就觉得xx区域最郁闷,申请偏航不同意,申请换高度不同意,申请返航不同意……


群友B——只能祭出panpan大招才好用吗?



 

【回应】


交流,才是消除误会、互相促进的最好形式。


e起飞的专业群,除了飞行专业,还有空管/机务/客舱/航务几个专业的专家。

有吐槽,就会有解释。


群友Q——空域管理权在其他用户,申请偏航之类的事情管制都要向其他用户申请,如果他本身有活动,除非紧急情况不然基本不会给空域用,管制大多也只是执行规定,要是领域真的能用还不给那纯粹是害人害己,这种情况基本不可能。


群友M——飞行觉得向空管申请就该得到服务,但是决定权在其他用户,其他用户是军事化管理,没那么多理由给你解释,除非紧急情况不然根本不会给你讨价还价。


群友B——如果没有活动,都会同意偏的,但要有提前量,方便ATC协调。


群友E——你宣布panpan在你看来是不了了之,下面程序是不一样的,一定是有人为你做了避让。


群友S——除了战斗飞行、专机飞行,都得避让宣布紧急状况的飞机。这是共识!


群友W——panpan以后,我先不说当时管制员会做啥,下席位以后,要写材料上报监管局,这是正常要走的程序


群友Y——空中还有很多是禁区,原因你懂的,也不能进去。至少民航没权限


群友H——坦率说,空地信息是不对等的,飞机上有气象雷达,地面的功率更大,只是说顶高、降水不一定有你清楚,发展趋势应该比你更了解,毕竟一直盯着发展的,空情就不用说了,你的TCAS里面显示的肯定没有ATC的屏幕多。当然,你的体感是地面取代不了的。


群友P——边界不一定很清楚,趋势还是掌握的,我知道雷达屏幕上没有气象画面。


群友L——卖个广告,我们中南空管有。

 

 

【e点评】

飞行员遇到空中积冰,想改变高度,但得不到批准——飞行员当时的心情看完全文的朋友现在应该有所体会了。


空中积冰的危害极大,值得所有一线运行人员和安全管理人员重视,尤其是飞行员、管制员、以及签派员。


我们呼吁,

面对空中积冰的风险,

需要我们

共同重视、积极配合、系统防控。


以下安全建议可供大家参考:

  1. 航前准备很关键,机组和签派员要共同关注、互相提醒航路上存在的这一风险;


  2. 对于没有结冰自动探测功能的机型,在空中,驾驶舱风挡结冰是遇到中度/严重结冰的迹象之一。机组应定期观察,尤其是夜间,可以定期开灯看一看。空客推荐夜航时驾驶舱需要开适当亮度的灯光,这一条是值得其他机型借鉴的。


  3. 发动机油门(马力)长时间的比正常状态大,也是判断飞机积冰的重要线索——请熟悉自己机型的典型油门和姿态参数;


  4. 以波音飞机为例,机翼防冰(wing anti-ice)在空中主要用于除冰(de-ice)——冰在机翼前缘聚集后使用,恢复光洁翼型。对其防冰(anti-ice)功能的使用要谨慎,因为可能产生Runback ice,造成更大的风险。


  5. 发动机防冰(engine anti-ice)的作用是防冰,在进入结冰条件(全温TAT小于10℃并且有可见水汽)之前就必须打开


  6. 对于中度以上结冰,改变高度是最好的选择。机组应尽早申请,管制员应多理解、尽量配合协调,帮助机组改变高度——机组选择不多,风险可能迅速加大。

 

 

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