飞机过冷大水滴结冰气象条件运行设计挑战

作     者：陈勇 孔维梁 刘洪 CHEN Yong;KONG Weiliang;LIU Hong

作者机构：中国商用飞机有限责任公司上海210016 上海交通大学航空航天学院上海200240 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      面：1-15页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(51906143) 国家科技专项 国家重点研发计划(2020YFA0712001) 

主　　题：过冷大水滴(SLD) 结冰异常性 结冰安全防护 适航取证 运行效率 

摘      要：过冷大水滴(SLD)环境是一种普遍存在的危险气象,已造成多起空难事故。因其结冰特征异常、导致失事快而受到广泛重视。20余年来,国内外在过冷大水滴结冰机理、模拟方法、试验技术等方面开展了大量研究,但结冰保护和适航取证研究一直进步缓慢。国际最新SLD结冰适航条款的取证是目前中国大型民机面临的一大挑战。更重要的是在严厉的SLD结冰条款要求下飞机结冰条件的运行能力是否提高,这是一直以来缺乏探讨的问题。按基础研究到工程应用的逻辑,依次介绍了过冷大水滴结冰机理、模拟技术、结冰风险评估和防冰方法等方面的研究进展,并对飞机结冰保护设计及运营策略进行了探讨。综述认为飞机SLD结/防冰设计中多个环节技术仍不成熟,包括数值/试验模拟、结冰环境探测和高效防除冰技术,导致SLD结冰安全设计技术风险大、成本高。单纯提升防除冰能力的综合收益低,飞机应重点提升冰环境感知、结冰探测、防除冰精确性和容冰能力。为此需突破精准结冰保护、结冰准确感知和过冷大水滴试验模拟技术,而这有赖于过冷大水滴环境产生方法和溢流结冰机理等基础问题研究的进步。