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飞行中飞机积冰的原理

云中尤其是积状云，如积云、积雨云和层积云等存在着过冷水滴，即水滴温度在冰点以下而不结冰仍保持液态水的状态。过冷水滴是不稳定的，稍受振动，即冻结成冰。当飞机在含有过冷水滴的云中飞行时，空气受到扰动，如果机体表面温度低于0℃，过冷水滴就会在机体表面某些部位冻结，并聚积成冰。因此当飞机经过冷却的云层或云雨区域时，机翼、机尾及螺旋桨或其他部分，常会积聚冰晶。

由此可见，飞机积冰的条件是：气温和飞机表面的温度低于0℃，并且云中有温度低于0℃的过冷水滴存在。

飞机积冰的种类大致有以下4种。

1

明冰：光滑透明、结构坚实，多在0~-10℃C的过冷雨中或大水滴组成的云中形成。

2

雾淞：不透明，表面粗糙，多形成在温度为一20℃左右的云中。

3

毛冰：表面粗糙不平，冻结得比较坚固，像白瓷，形成在温度为ー5~-15℃的云中。

4

霜：飞机由低于0℃的区域进入较暖的区域，未饱和空气与温度低于0℃的飞机接触时，如果机身温度低于露点，水汽在机体表面直接凝华而成霜。霜是在晴空中飞行时出现的一种积冰。

飞机的积冰形状通常有三种：楔形平滑状积冰、槽形粗糙冰和无定形起伏状积冰，如图所示。楔形平滑状积冰往往是明冰，一般表现为沿气流方向的积冰；槽形粗糙冰对飞机的空气动力学特征的损害最严重；无定形起伏状积冰多为在混合云中飞行时造成，积冰牢固，在长途飞行中有危险。

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文字与图片来源：《飞机飞行力学》（清华大学出版社出版）、部分图片来自网络。

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