气动除冰飞机结冰风洞试验技术

高郭池, 李保良, 丁 丽, 王梓旭, 倪章松

(1. 中国民用航空沈阳航空器适航审定中心, 沈阳 110043; 2. 中国空气动力研究与发展中心, 四川 绵阳 621000)

0 引 言

飞机结冰是影响飞行安全的重要因素之一，据统计[1-2]，在1978年至2010年期间，每年大约有8起因结冰导致的民机飞行事故或事故症候，而军机则平均为10万飞行小时1次。飞机结冰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、飞行显示数据失真等。风洞试验和飞行试验表明[3]，机翼上表面或前缘的冰积聚，即使厚度和粗糙度不如一片粗糙的砂纸，也可产生大约30%的升力损失和最大到40%的阻力增加，而临界冰积聚则可能导致80%的升力损失和阻力增加。因此，为了保证飞机在预期、已知和非预期结冰条件下的飞行安全，美国联邦航空管理局(FAA)、欧洲航空安全局(EASA)、巴西国家民用航空局(ANAC)、加拿大民用航空局(TCCA)和中国民用航空局(CAAC)等适航当局对结冰条件的型号合格审定都提出了最低水平安全要求。西方国家对除防冰技术的研究始于20世纪40年代，在结冰对飞机性能及安全的影响、结冰气象预报、结冰风洞试验技术及测试设备、除防冰系统及结冰探测等方面进行了广泛和深入的研究，大量研究成果已得到实际应用。目前在用的结冰风洞有20余座，以美国IRT结冰风洞和意大利IWT结冰风洞为代表。美国IRT结冰风洞承担美国航空器的结冰风洞试验任务，意大利航空航天研究中心(CIRA)的IWT结冰风洞则进行欧盟航空器结冰风洞试验，从而形成欧美两大航空器结冰风洞试验中心，先后完成了多类飞机型号的适航合格审定任务。……