后浪科学|听说有些意外和飞机积冰有关，冰雪会对飞机造成多大危害？
飞机上 ， 尤其是机翼上的冰雪可能会非常危险 。 这个问题的关键不在于重量增加 ， 而在于冰雪一旦附在外形悉心打造的机翼上 ， 会打断上方和四周的气流 ， 从而毁掉升力 。 此外飞行员还需要抗衡滑溜溜的跑道 ， 跟其他各式各样的挑战 。
在地上
和欺负你的车子的手法一样 ， 冰雪也会堆积在停在登机门的飞机上 。 如果是车子 ， 只要大略刷掉 ， 就可以安全上路；换作飞机就不行了 ， 甚至一层1/4英寸的冰霜 ， 就会改变机翼附近的气流 ， 不利航行 。 这对起飞来说极为重要 ， 因为起飞之际速度缓慢 ， 升力较低 。 为了清掉冰霜 ， 飞机会喷上加热的乙二醇酒精和水的混合液体 。
在乘客眼中 ， 喷洒过程或许颇为随意 ， 但其实这是一个须遵守特定步骤的严格过程 。 过程中视情况洒上成分、温度和黏性不同的液体 ， 通常是好几种混合使用 。
例如 ， 飞机或许会喷上可以融掉大块冰霜的第一类溶液 ， 再喷较有黏性的第四类溶液 ， 防止后续积冰 。 飞行员会遵照一份检查表 ， 确保飞机上一切配置妥当 ， 准备好喷洒溶液 。 通常把襟翼和前缘缝翼降至起飞位置 ， 关掉主引擎 ， 以辅助动力系统供电 ， 空调系统也会关闭 ， 以免舱内起烟 。 
文章图片
等除冰结束 ， 地勤人员会告诉飞行员用了哪种溶液 ， 以及开始除冰防冰的确切时间 ， 如此一来 ， 就能记录所谓的“持续时间” 。 如果在飞机得以起飞前持续时间就过了 ， 可能会需要第二轮除冰及防冰 。 持续时间长短依赖于溶液种类 ， 也会受到有效降水的类型和程度影响（干雪、湿雪、冰珠；规模是小、中或大） 。 我们会用很多图表弄清楚这些事 。
除冰溶液并不极具腐蚀性 ， 但也不是世上最环保的东西 。 些溶液乍看很像苹果汁或杏仁草莓水果泥 ， 不过我可不会喝 ， 毕竟有些乙二醇有毒 。
溶液价格也相当昂贵 ， 每加仑可达5美元 ， 再加上处置和储存的成本 ， 要除去一架飞机上的冬雪 ， 得花上好几千美元 。 另一个解决冰雪问题的方法是 ， 把飞机存放在配有安装在天花板上的强力加热灯的特殊飞机库里 。 从某种角度来说 ， 这方法比较环保 ， 只是消耗的电力大得惊人 。
【后浪科学|听说有些意外和飞机积冰有关，冰雪会对飞机造成多大危害？】在空中
航行过程中 ， 雪不会黏在飞机上 ， 冰却是另一回事 。 由于气流和空气动力的缘故 ， 冰往往不是附着在面积较大的表面上 ， 而是较薄、较隐秘的区域 。
冰可能在机翼和机尾前缘、引擎进气口四周、各种探针和天线上面逐渐积累起来 。 假若不处理 ， 可能会损害引擎、使螺旋桨组件失去平衡、夺走机翼最宝贵的升力 ， 最糟的后果是造成飞机彻底失速 ， 即飞机完全停止飞行 。 好消息是 ， 所有可能受害的表层都装有避免结冰的装置 。
螺旋桨飞机上有种充气式“除冰带” ， 能够弄碎机翼和水平尾翼前缘上的冰 。 喷气机则利用引擎压缩机的热气 ， 将之吹送到机翼、机尾和引擎进气口 。 挡风玻璃、螺旋桨叶 ， 以及其他不同的探针和传感器 ， 都是以电力保温 。 这些系统利用剩余电源供电 ， 而且分别安置在不同区域独立运作 ， 以免一个故障 ， 全机遭殃 。
机身结构上的冰有三种基本形态：白霜、透明冰、混合冰 。 其中以白霜最为常见 ， 看起来像白色绒毛 。 依照结冰速度 ， 积冰等级可分为“轻微”到“严重” 。
严重积冰最常发生在飞过冻雨的时候 ， 非常棘手 ， 但这种情况也颇为罕见 ， 发生的范围往往较窄 ， 很容易就能避开或飞离 。 整体而言 ， 在飞行途中结冻 ， 对小型非商务机的威胁比较大 ， 对民航机则较小 。 即使下了滂沱大雨 ， 在喷气客机上看见轻微白霜也实属罕见 。 
文章图片
跑道危机结冰的跑道会变得滑不溜丢是不言自明的 。 机场针对每一条跑道（甚至是同一条跑道不同区段）发布所谓的“路面制动状况报告” ， 飞行员会仔细留意这些报告与最新风力风向、气候报告 ， 这些数据综合起来 ， 能协助飞行员判断起降是否安全 。
由于降落的滑行距离和飞机起飞中断后用于停靠下来的空间都要足够 ， 因此一旦制动报告低于特定数值 ， 或冰雪和雪泥超过一定深度 ， 就会禁止作业 。 在下雪天 ， 起降速率、电力和襟翼设定 ， 往往和晴天不一样 。
不只如此 ， 如果你曾近距离观察过跑道 ， 会发现路面上嵌着上千细小横向沟槽 ， 每条仅相距几英寸 ， 它们可以帮助飞机牵引 ， 现代飞机上的精细防滑系统也具备相同功能 。 我在冬天驾机着陆的经历相当多 ， 有件事每次都会吓到我 ， 那就是刚下雪过后 ， 真的很难看清跑道并对准 。
正常情况下 ， 跑道看起来和路面、草坪或是其他周遭事物截然不同；下雪时 ， 一切都是白的 。 跑道上装设了一连串不同颜色的灯光 ， 大半时候你只会草草瞥一眼这些陈列 ， 直到你冲破低矮且密布的阴云 ， 距离地面只有几百英尺 ， 在能见度仅为半英里的环境里发现自己面临着全然相同的无垠白色 ， 突然间 ， 那些灯光和颜色就变得很有用了 。
推荐阅读
- 每日科学|NASA将大量银河图像编织成了一首壮丽的音乐
- 魅力科学|太阳每小时会“烧”掉144亿吨物质，为何在未来还会越来越大？
- 科学|王莽有可能是穿越者吗？穿越时空可以实现吗？
- 科学|24颗“超宜居”星球被发现，比地球更完美，美国正研制超光速飞船
- 相由|“相由心生”是否有科学依据呢？
- 科学|世界3大未解之谜：生命起源、地球内核、宇宙之谜，该如何解释？
- 丙肝|他们发现了丙肝病毒！三位科学家荣获2020年诺贝尔生理学或医学奖
- 恐龙|科学家发现新品种恐龙化石 前爪仅有两指
- 科学|有哪些人可能是穿越回去改变历史的？穿越时空真的可以实现吗？
- 电动汽车|中美科学家研制出可快充的锂离子电池材料