除防冰（IPS）的多种形式

戳关注，右上菜单栏···键，设为星标

说明：本文介绍航空器除防冰（IPS,ICE PROTECTION SYSTEM），由于直升机结构复杂，受气象环境影响大，并能基本涵盖固定翼的相关内容，故以之为例，着重论述。

• 直升机在飞行过程中，尤其是在低温、高湿的环境下，结冰问题是一个显著的安全隐患。

• 结冰不仅会影响直升机的气动性能，还可能导致发动机失效、飞行控制受限等严重后果。

• 为了保障飞行安全，直升机制造商和运营商采取了多种除冰和防冰措施。

下面将详细介绍直升机上容易结冰的部位、结冰形成的原因及常见的除冰与防冰措施，并结合具体机型举例说明。

Tips：

• 有些朋友认为我们在南方运营，除防冰的事情与之关系不大，实则不该如此躺平闪躲。

• 直升机航程千里，纵横调度，升限上万......气温从零上到零下可能就是翻一座山的事情，而结一层冰也只需要穿越一片低温云雨。

• 故，“多多关注，没有坏处；常常思考，漏洞会少”。

一、易结冰的区域

AREAS PRONE TO FREEZING

1. 主旋翼叶片

主旋翼是直升机最关键的部件之一，也是最容易结冰的地方。

由于旋翼叶片高速旋转，空气中的水汽在低温下会迅速凝结在叶片前缘，形成冰层。这会改变叶片的气动形状，降低升力，导致飞行稳定性变差，甚至可能引发动力失衡。

2. 尾旋翼

尾旋翼同样容易结冰，特别是在寒冷和潮湿的环境中。

尾旋翼的主要功能是平衡机体的扭矩，但一旦结冰，尾旋翼的效率会大幅下降，进而影响横向控制。

3. 发动机进气口

发动机的进气口是结冰高发区域。

湿冷空气在进入进气口后，水分会在进气道壁面上凝结。如果结冰过多，可能会限制空气进入发动机，导致推力下降，甚至引发发动机熄火。

4. 风挡玻璃

飞行时，风挡玻璃暴露在高速气流中，特别是在低温环境下，水汽容易在玻璃表面形成冰霜，影响飞行员的视线，增加驾驶难度。

5. 空速管、静压口和迎角传感器

这些测量气象和飞行参数的仪器非常敏感。结冰会导致测量数据失真，影响飞行控制，严重情况下甚至可能引发事故。

6. 燃油系统

在高空低温飞行时，燃油中的水分可能结冰，堵塞燃油滤清器或燃油管道，影响燃油供给，进而影响发动机运转。

二、造成结冰的原因

THE CAUSE OF ICE FORMATION

1. 低温

当直升机飞行环境的温度低于零摄氏度时，水分会在机体的冷表面上迅速凝结成冰。

飞行高度较高时，外界温度下降，容易导致结冰。

2. 高湿度

在高湿度环境中，空气中含有大量水分。

当这些水分遇到低温的机体表面时，容易凝结成冰。尤其是当直升机飞入云层或雾气中时，结冰问题尤为突出。

3. 气压变化

旋翼叶片和进气口由于高速气流的作用，局部气压迅速降低，导致温度下降。

这种温度降低使得水汽更容易凝结在这些部位上。

三、除冰和防冰措施

DE-ICING AND

ANTI-ICING

为了应对结冰问题，直升机上普遍安装了多种防冰与除冰设备，常见的包括电加热系统、热空气防冰系统、机械除冰等。

以下列举几种常见的防冰措施，并结合具体机型说明。

Tips：大部分的防、除冰系统都被列为选装设备，运营商根据自身需要决定是否安装。

1. 电加热系统

电加热系统通常应用于直升机的关键部件，例如主旋翼叶片、尾旋翼和风挡玻璃。通过在这些部件上安装电加热元件，当机体表面温度降低至临界点时，加热元件会启动，防止水分凝结为冰。

例如，西科斯基S-92直升机使用电加热装置对主旋翼和尾旋翼进行加热，以确保旋翼叶片不会结冰。此外，S-92的驾驶舱风挡玻璃也配备了电加热防冰功能。

需要说明的是，很多除防冰装置属于选装件，运营商自行选择购买。

2. 热空气防冰系统

热空气防冰系统利用发动机的压缩空气，通过管道输送至进气道等容易结冰的部位。这种热空气加热可以有效防止水分凝结。

LEONARDO AW189直升机便采用了这种系统，它将来自发动机的热空气输送至进气道，防止冰层在这些关键区域积累。

3. 机械除冰系统

机械除冰系统主要通过振动或剥离技术，将叶片上的冰层抖落。利用旋翼在飞行过程中产生的振动和离心力，将附着在旋翼上的冰雪松动并脱落。

也会有某些直升机的旋翼叶片前缘会安装振动装置，定时启动剥落冰层。

4. 化学除冰系统

在一些直升机上，化学除冰液被喷洒在容易结冰的部位。这种防冰液可以降低水的凝结温度，从而防止结冰。

‌除冰剂的工作原理主要是通过降低水的冰点来加速冰雪的融化。‌ 具体来说，除冰剂可以降低冰雪的熔点，使其更容易融化。融雪剂溶于水后，会形成相应的水溶液，这些溶液的冰点通常低于水的冰点。例如，氯化钠溶液的冰点约为-10℃，氯化钙溶液的冰点约为-20℃，而醋酸类溶液的冰点可达-30℃左右。冰点越低，融雪除冰的速度越快。

5. 气囊除冰系统

机翼除冰气囊是一种简单有效的除冰方式。其工作原理是通过向覆冰部位处安放的气囊充气，使该部位变形，从而破坏覆冰层。

机翼除冰气囊的优点在于结构简单、耗能低，适用于飞行速度不高的涡桨飞机。但是，除冰并不彻底，并且在工作时会暂时破坏飞机的气动外形，增大飞机收到的阻力。

Tips：应用于直升机上的，笔者没有了解过，有朋友了解的可以留言。

6. 防冰和除冰操作规避

除了技术手段外，飞行员在实际操作中也可以采取规避措施，避免结冰。

例如，飞行员可以通过机载设备如气象雷达或者提前预知气象预报规避可能出现结冰的飞行区域，或改变飞行高度，远离低温高湿环境。

四、结语

SUMMARY

小结一下：

• 直升机在飞行过程中容易遭遇结冰问题，尤其是在低温、高湿的环境中，有时候也会与局部气压变化有关；

• 尖端部位、靠前的位置都是容易结冰的地方，就像人一样，冬天冻伤的都是耳朵，鼻子，手指、脚趾等地方，航空器也是类似常 见的结冰部位包括主旋翼叶片、尾旋翼、发动机进气口、风挡玻璃、空速管等；

• 为了应对结冰问题，直升机上安装了多种防冰和除冰系统，如电加热、热空气、机械振动和化学喷洒系统等。

• 大气数据系统传感器如皮托管、总温管等部件配备加温系统，防止结冰引发飞行安全，朋友们可以重点关注，参考链接：

不同直升机机型采取了相应的技术来应对结冰问题，这些技术的应用不仅提升了直升机的飞行安全性，也延长了其在恶劣环境下的飞行时间和作业能力。

推荐岗位

精彩推文

声 明：原创文章，欢迎联系获取转载授权，并注明来源飞行邦；转载文章，目的在于传递更多信息，并不代表平台赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题，请及时联系我们更正或删除。文章版权归原作者及原出处所有 ，本平台只提供参考并不构成任何投资及应用建议。