飛行員職業風險 飛機結冰威脅飛安
巴西一架民航機日前在維涅杜市（Vinhedo）住宅區墜毀，機上62人全數罹難，而失事原因可能是機翼結冰。此一事故不免讓人們擔心飛機結冰對飛行安全的威脅。究竟飛行員該如何應對這個問題？
據航空新聞網站「簡單飛行」（Simple Flying）報導，飛機結冰是指飛機表面有冰積聚。這可能會導致性能下降、油耗增加，在最壞的情況下會造成飛機失控和墜毀。因此，防冰和除冰系統是飛機安全飛行的關鍵部分。
過冷水滴惹禍
飛機表面結冰是過冷水滴（supercooled water droplets）所引起的。過冷水滴因為缺乏結冰核（freezing nuclei），可能在非常低的溫度下保持液體形態。
當純水滴被冷卻到非常低的溫度或遇到結冰核時，就會變成冰。結冰核可能是一粒灰塵或任何其他形式的雜質，水會在其周圍凍結。
過冷水滴是純水滴，所以能夠保持液態。這種水滴對飛機來說最危險。因為飛機的表面會變成結冰核，當過冷水滴與飛機接觸時，它們會立即結冰。
過冷水滴可以存在於攝氏0度至-40度的溫度範圍之內。在0度至-20度之間有很多過冷水滴，這些水滴給飛機帶來相當多的麻煩。在-20度至-40度之間的過冷水滴很少。
當溫度低於-40度時，過冷水滴無法保持液態，所以會凍結，不會造成飛機結冰，除非溫度驟降至攝氏-40度以下。
飛機結冰有多危險？
當機翼前緣結冰時，它會擾亂飛機產生升力所需的平穩氣流。這會造成升力損失和阻力增加，使飛機的性能變得效率非常低。這也會因為失速攻角（angle of attack，飛機飛行時氣流和機翼所形成的角度）變小而增加飛機的失速速度。
飛機起飛前進行除冰作業。（Shutterstock）在配備傳統無動力飛行控制裝置的飛機中，空氣動力平衡裝置（如控制喇叭）之間可能會結冰，進而讓控制裝置堵塞。結冰也會增加飛機的重量，這和額外的阻力都會增加飛機整體燃油消耗。
飛機結冰也可能對引擎構成危險。結冰通常發生在引擎的進氣口。它們有時會與進氣口分離並可能進入引擎內。這些冰碎片可能會撞擊引擎的風扇葉片，使其嚴重受損。葉片損壞還可能擾亂引擎內部氣流，導致失速。
當水滴從機身掉落的過程中結冰，會形成冰脊。飛機感測器（如皮託管）附近形成的冰脊可能會致使氣流中斷，讓感測器給出錯誤資料。
清冰對飛機威脅最大
冰的種類包括清冰（clear ice）、霧凇冰（rime ice）、混合冰（mixed ice）、凍雨（freezing rain）和白霜（hoar frost）等，其中對飛機最危險的是清冰。
當過冷水滴撞到飛機時會形成清冰。這些冰在形成時會釋放熱量，進而減緩水滴的凍結過程。這會導致一些水滴流回表面並結冰。因此，清冰往往會大面積的覆蓋飛機。
由於清冰是透明的，一旦在飛機表面形成就很難被注意到，而且能凍結飛機的大部分區域，所以會顯著增加飛機的重量，同時導致平衡和控制問題。
飛機機翼覆蓋薄冰，正在清除結冰。（Shutterstock）四種結冰類型及處理方式
飛機結冰的狀況可分為4種：
● 微量結冰
當結冰開始變得看可見時，稱為微量結冰。此時，冰的積聚速率通常大於昇華（指冰氣化）速率。即使不使用除冰和防冰系統，這種類型的結冰也不是很危險，除非長時間遭遇。
● 輕微結冰
在輕微結冰的情況下，如果飛機持續飛行超過一個小時，冰的積聚可能會造成問題。使用除冰和防冰系統可以輕鬆去除輕微結冰或防止其形成。
● 中度結冰
中度結冰即便在短時間內積聚也可能是危險的。飛行員可能需要讓飛機改變高度、航道並持續使用除冰和防冰系統。
● 嚴重結冰
當除冰和防冰系統未能減少積冰時，這種情況稱為嚴重結冰。這時候飛行員必須立即讓飛機脫離結冰條件，刻不容緩，才能確保飛行安全。◇
