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中国科学家揭示飞机结冰规律 用于ARJ21设计

归档日期:06-12       文本归类:飞机积冰      文章编辑:爱尚语录

  飞机外部结冰,特别是机翼表面结冰,是飞行安全的致命威胁。中国科学家21日报告说,发现了飞机在飞行环境中的结冰规律,这对于提高飞行安全具有重要意义。

  过去20多年,多起空难被发现与粒径超过1000微米的过冷大水滴结冰有关。水一般在零摄氏度结冰,但过冷水可以在零摄氏度以下还保持液态,也可能随环境变化而瞬间结冰。出于对过冷大水滴的担忧,美国联邦航空局2014年出台规定,要求飞机的防冰和除冰设计考虑相关因素。

  但对于过冷大水滴的实际结冰机理,人们的认识仍是空白。上海交通大学航空航天学院副院长刘洪教授在新一期美国《流体物理学》杂志上报告说,中国研究人员用了近10年时间设计能够在地面模拟飞机结冰环境的风洞装置,以及能够精确控制水滴粒径的发生器,对介于0至1500微米之间的过冷水滴的结冰过程进行了系统研究,最终量化出了过冷因素和粒径因素影响结冰速率的物理规律。

  刘洪告诉新华社记者:“飞机结冰的速率因为粒径和过冷因素会差别上百倍,这是以前没有认识到的现象和规律,能够帮助解释失事飞机遭遇的极快速结冰问题。”

  他指出,这项研究有助提升飞机的设计安全性。目前,他们建立的有关过冷结冰模型、冲击传热水滴模型已应用在国产客机ARJ21和C919的相关设计上。

  “飞机结冰的真实环境非常复杂,”刘洪说,“接下来将针对飞行的实际环境,不断修正这些理论。这是一个非常庞大与复杂的工作,最终目标是为人类飞行安全做出实质性贡献。”

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