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标  题: 带您认识结冰风洞与飞机防护新技术
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Sep  7 17:49:59 2006), 站内

       飞机结冰及其防护技术研究是飞机、尤其是大型运输机研制不可忽视的重
要方面。飞行实践表明，当飞机穿过含过冷水滴的云层飞行时，许多部件都可能出
现结冰生成物，如机翼、尾翼的前缘、螺旋桨、直升机旋翼叶片、发动机进气口、
空速管、挡风玻璃等。在无防冰系统或防冰系统使用不当时，产生的这种冰生成物
就会使飞机升阻特性恶化、失速迎角及稳定性裕度减小、操纵性能降低，可能造成
发动机空中熄火、飞行中显示数据失真等等。这些冰生成物不但对飞机的飞行性能
会产生严重影响，更重要的是使飞机的飞行安全性降低，甚至造成机毁人亡的事故
。 

从飞机到导弹研究谁都不能少 

      飞行器结冰造成事故的案例很多，仅美国对1978年-1983年大、小飞机失事
/事故的统计数字就有360起与结冰有关。案例研究表明，飞机结冰并不限于高寒地
带，因为在大气中1万米高度以内的飞行器均可能结冰，而最可能结冰的高度范围
是1000米至7000米。 

      因此，飞机结冰现象及其防（除）冰研究是飞机研制必须认真考虑的问题。
对于多种军用飞机，特别是大型运输机、预警机、加油机、舰载机、海上巡逻机和
武装直升机等，均需要具备防（除）冰的能力。同时，对于要在常结冰的低空作远
距离飞行的巡航导弹来说，有关防护研究同样是必不可少的。 

特种风洞与人工模拟巧妙结合 

       人们从认识结冰对飞机飞行的危害开始，就一直致力于对飞机结冰及其防
护的研究。研究的方法除了正在发展中的计算模拟外，主要有自然结冰条件下的飞
行试验，人工模拟结冰条件下的飞行试验和人工模拟结冰条件下的地面试验等。其
中，人工模拟结冰条件下的地面试验主要依靠结冰风洞来完成。 

       结冰风洞是一种特种风洞，是研究飞机在结冰气象条件下飞行时，不同部
件迎风表面和探测仪器的机外传感部分的结冰形态、结冰容限及其防（除）冰技术
的地面试验设备。 

       在飞机设计阶段，通过结冰风洞试验，可取得防（除）冰设计所必需的数
据，即通过确定飞机各部件结冰形态的试验，以确定结冰的冰形及其结冰区、结冰
量和结冰速率，从而确定结冰容限及必须防冰的表面，为飞机防（除）冰提供安全
设计的依据，确定防（除）冰系统的方案形式及最小需用功率。 

        飞机防（除）冰系统完成设计和研制后，可在结冰风洞进行验证试验，即
在结冰状态检查系统防（除）冰功能，判断设计的正确性、合理性，并对飞机结冰
探测仪器进行验证试验。 

建立新概念促进新技术发展 

        通过结冰风洞还可以进行飞机结冰机理和模拟方法或缩尺定律的试验研究
，为确定缩尺模拟准则和发展数值计算方法提供依据；进行飞机防冰新概念和新型
防（除）冰技术研究，可大大促进飞机防冰技术的发展。 

        结冰风洞试验最重要的内容，是确定飞机的防（除）冰设计所需要的临界
冰型和结冰区的范围，而要将临界冰做成模型贴在飞机模型上进行风洞气动力试验
，还要根据结冰对飞机性能的影响程度，确定该表面是否需要防（除）冰；对于确
定的防冰区也要根据结冰的情况，来把握防冰的有效性和除冰时机等，因此，深入
开展新概念新技术研究十分有益。 

      总之，结冰风洞是为保证飞机在结冰气象条件下飞行安全、扩大现代军用飞
机在恶劣气象条件下执行任务的能力，同时保障民用或通用飞机完成结冰适航合格
审定、为适航取证提供依据性文件的基本试验装置，是新机研制、特别是大型运输
机等研制必不可少的重要地面试验设备，所以这方面研究已愈来愈得到各国的广泛
重视。（黄坤 胡泊）

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