“飛”回家過年的寶寶們，請查收“低溫天氣空乘安全指南”！

一年一度聲勢浩大的“人類大遷徙”——春運已經(jīng)拉開帷幕。根據(jù)預測，今年春運期間，我國民航旅客運輸量將突破8000萬人次，有望創(chuàng)歷史新高。

安全是航空運輸中永恒的第一主題，如今數(shù)九寒天，全國大部分地方隨時都可能出現(xiàn)不同程度的雨雪天氣，著實給民航飛機的起降與飛行安全帶來不小壓力，也給回家心切的旅客們帶來許多困擾。

冬季的低溫天氣對民航飛行安全的不利影響主要體現(xiàn)在兩方面：其一是對飛機自身的影響，其二是對飛行環(huán)境的影響。

1. 積冰對飛機的影響及解決措施

（1）飛機上有哪些可能結(jié)冰的地方？結(jié)冰后又會帶來哪些影響？

在冬季的嚴寒環(huán)境之下，飛機面臨的最大考驗就是積冰。當飛機在室外露天停放時，如果遭遇雨雪天氣或夜間濕度很大，很容易在機身表面形成積冰。如若不及時清除積冰，將給飛行安全帶來諸多不利影響。

不及時清除積冰，將給飛行安全帶來諸多不利（來源：新華社）

1）機翼積冰

冰層可以改變飛機的氣動外形，機翼和尾翼結(jié)冰后會使表面粗糙度增大，從而增加了飛行阻力，減小了升力。試驗分析發(fā)現(xiàn)，即使機翼前緣的積冰厚度只有一毫米，也會使飛機的飛行阻力陡增40%，而升力驟降30%。

此外，機翼積冰還對飛機的操縱性造成嚴重影響。比如，一旦操縱面結(jié)冰，機身的質(zhì)量分布即發(fā)生改變，操縱桿上的作用力也會隨之變化，操縱效率將大大降低。而藏在操縱面縫隙間的積冰則更為危險，它能夠?qū)е虏倏v面卡死，甚至能讓飛機完全喪失操縱性能。

貴陽龍洞堡國際機場的工作人員正給機翼除冰（來源：新華社）

2）發(fā)動機積冰

當周圍的環(huán)境溫度低于5°C時，飛機的發(fā)動機進氣道、壓氣機等部位就極可能結(jié)冰。一方面，進氣道積冰會使發(fā)動機的氣動性能大為惡化，而另一方面，壓氣機葉片上的積冰還可能會隨著振動而脫落，造成發(fā)動機零部件的結(jié)構(gòu)損傷。這些都會令發(fā)動機的工作效率降低、有效推力下降，嚴重時甚至可導致發(fā)動機損毀或停機，威脅航行安全。

3）其他部位積冰

除了機翼與發(fā)動機這兩個最關(guān)鍵的部位之外，嚴冬的低溫還可能會使飛機其他暴露在環(huán)境中的裝置結(jié)冰。比如，積冰可能會讓飛機上用于接發(fā)無線電波的天線失靈，機上無線導航設(shè)備無法正常工作；如果空速管存在積冰，很可能會使空速表、氣壓高度表等重要儀表的示數(shù)失真，飛行員難以判斷飛機的實際飛行狀態(tài)；起落架積冰則更為危險，如果起落架因積冰而無法收放，將直接影響飛機在起飛和降落階段的安全。

長春龍嘉國際機場的工作人員給飛機除冰雪（來源：新華社）

（2）飛機如何清除積冰？

1）人工除冰

為了確保冬季飛行安全，航空公司都會在飛機起飛前進行積冰檢查和除冰作業(yè)。如果發(fā)現(xiàn)機身存在積冰，地勤人員會采用專門的除冰車進行處理。地勤人員首先通過除冰裝置除去機翼等部位的積冰，然后將由乙烯乙二醇或丙烯乙二醇制作的防凍劑以較高速度噴灑到機身上。這種防凍劑需加熱后噴灑，能有效降低飛機表面濕氣的冰點，即使在零下16°C也不會結(jié)冰。不過，人工作業(yè)無疑會增加地勤保障時間，很可能導致航班延誤，機場每天能夠安排的飛行架次也會有所降低。

長安航空開展冬季除防冰工作（來源：新華網(wǎng)）

2）機械除冰

現(xiàn)代飛機在最初設(shè)計和制造時已經(jīng)將防冰問題納入其中，機翼、尾翼、發(fā)動機進氣道前緣等易結(jié)冰的部位都會安裝加熱裝置，以保證無論在何種氣象條件下飛行，這些部位都不會結(jié)冰。例如，空客320、波音737等多數(shù)客機均通過引氣系統(tǒng)將發(fā)動機的熱氣引至機翼前緣，而波音787等則在機翼前緣內(nèi)壁貼上電加熱墊，通過電子調(diào)節(jié)器實現(xiàn)精確加熱。

電加熱防除冰原理示意圖（來源：《民用飛機機翼電加熱防/除冰應用現(xiàn)狀及技術(shù)難點》）

近年來，航空工程師們還從荷葉上找到了新的防冰靈感。生活中我們常會看到，當水滴落到荷葉表面時并不會粘附在荷葉上，而是聚成球狀滾落，這便是荷葉效應。如果能制造出類似荷葉那樣不粘水滴的飛機結(jié)構(gòu)表面，無疑是最直接有效的防冰手段。不過，這種防冰技術(shù)目前還只存在于實驗室中，距離成熟的工程化應用仍需一段時間。

2. 冬季低溫天氣對飛行環(huán)境的影響及解決措施

（1）冬季低溫天氣還可能影響跑道與能見度

在冬季強冷空氣的威力之下，地表溫度急劇下降，如果雨雪較多，機場跑道也難免結(jié)冰。跑道積雪或積冰會使飛機輪胎與地面間的摩擦力驟減，起降距離隨之大大增加，容易發(fā)生飛機偏離方向或沖出跑道等危險情況。

此外，雨雪還會嚴重降低能見度，影響飛行員的視線。在這方面，大霧天氣也不遑多讓。能見度是機組判斷能否正常起飛的主要依據(jù)之一，也是機場能否正常運行的關(guān)鍵因素之一。飛機在整個航程中，最危險的即是起飛與降落階段，這一階段飛機的操縱性會下降。由于冬季升溫緩慢，大霧消散速度也更慢，其帶來的低能見度無疑會妨礙飛行員看清周圍物體和跑道標線，進一步威脅飛機的起降安全。

2021年11月，哈爾濱機場因跑到結(jié)冰關(guān)閉（來源：網(wǎng)頁截圖）

（2）如何應對跑道結(jié)冰與大霧天氣？

對于跑道積雪與積冰，各大機場都有完備的除冰雪方案。比如，通過裝備有刮雪板、掃雪刷和除冰劑的除冰車對跑道進行清掃，采用高溫熱風將冰雪融化，或采用高壓水流將跑道表面的冰雪沖洗掉。

然而，如果雨雪持續(xù)很長時間，無法及時清除跑道上的冰雪，又或者雨雪與大霧使能見度過低，就只能取消或推遲航班，待天氣好轉(zhuǎn)后再放行。

機場工作人員在停機坪除雪（來源：新華社）

3. 冬季安全乘機小貼士

當前，民航飛行應對冬季雨雪和大霧天氣的舉措已經(jīng)十分完善，航班在確保飛行安全的前提下才會放行，旅客無需過度擔心。以下提供一些冬季安全乘機小貼士，希望大家都能平平安安回家、和和美美過年。

（1）及時關(guān)注乘機當天出發(fā)地與目的地的天氣情況。如果遇到雨雪天氣，地面公共交通的通行速度勢必減緩，建議盡量乘地鐵出行。如果自駕或乘專車前往機場，一定要比平常更早出門。如果雨雪或霧氣較大，還需做好航班延誤甚或取消的準備。

大連地鐵5號線大連站（來源：新華社）

（2）飛機進行除冰作業(yè)前是需要旅客先登機的，因此旅客在客艙內(nèi)的等待時間會比平日更長。這是因為飛機除冰后雖然會噴灑防凍劑，但防凍劑的有效期限卻不長，除冰后需要盡快起飛，無法再等待旅客登機。還需要多說一句的是，飛機除冰期間并不會開啟客艙內(nèi)的空調(diào)，旅客在耐心等待時客艙內(nèi)溫度可能較低，一定要隨身帶上備用衣物保暖防寒哦。

客艙內(nèi)注意保暖（圖庫版權(quán)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛）

（3）冬季歷來就是呼吸道疾病的高發(fā)期，也是機上旅客突發(fā)疾病的高發(fā)期。當前多種呼吸道疾病肆虐，候機廳內(nèi)人多擁擠，室內(nèi)外溫差較大，飛機巡航階段又處于高空低壓區(qū)，旅客乘機時可能會出現(xiàn)身體不適的情況，建議佩戴口罩并準備一些常用藥品。

呼吸道疾病高發(fā)期，乘坐飛機建議佩戴口罩（圖庫版權(quán)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛）

（4）雨雪天氣行走在道路上或上下擺渡車、廊橋客梯時，旅客需格外注意握緊欄桿、緩行防滑，女士盡量不要穿高跟鞋哦。

（5）冬季大風天氣較多，飛機在飛行時可能會出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象，旅客在登機后應及時固定好行李及衣物，乘機時務必系好安全帶，防止突發(fā)顛簸帶來的危害。

作者：朱磊 南京航空航天大學航空宇航推進理論與工程博士

審核：鄧曉濤 中國航發(fā)湖南動力機械研究所 高級工程師

出品：科普中國

監(jiān)制：中國科學技術(shù)出版社有限公司、中科數(shù)創(chuàng)（北京）數(shù)字傳媒有限公司