质疑:飞机机身的温度高于环境也会结冰?

张学文

质疑:飞机机身的温度高于环境也会结冰?

质疑印尼气象局对空难的分析

张学文，2015/1/6

最近亚航，2014.12.28，的QZ8501航班A320-200客机失事一事，说它是飞机结冰而引起的论点相当盛行。就此我想提出如下也许是愚蠢的问题，现在向各位请教：

1.       我的生活经验和物理知识告诉我，水的凝结现象容易发生在比较周围环境冷的界面上。

2.       物理学知识告诉我摩擦可以生热，流星进入地球大气层烧毁是例子，人造卫星返回地面也存在这个问题。

3.       飞机在空中存在，它的机身的温度应当与环境温度相等。飞机在空中飞行就有摩擦，摩擦就生热，所以我认为飞机平飞时，其机身温度应当高于大气环境温度。

4.      基于 前面的知识，我们自然推测飞行中的飞机机身因为存在摩擦，它的温度要高于环境温度。而温度高于环境温度时，是不应当出现结冰现象的。

5.       飞机如果从高空（哪里更冷）进入低空，机身的问题是可以比环境温度低的，此时如果水汽条件合适，出现结冰现象是可能的。

6.       如果以上的认识没有问题，那么飞机是否出现结冰情况，飞行员是比较容易分析和避免的。

7.       飞机结冰的水分凝结过程应当是放热过程，不是冷却过程。而最近报载（新疆都市报2015.1.6A10版）印尼气象、气候和地球物理当局发表初步报告，分析称飞机可能穿入一片雷雨云“最有可能触发的天气现象是结冰。飞机表面结冰可能引发冷却过程，进而对飞机发动机造成破坏”。我认为这个认识是不对的。

质疑:飞机机身的温度高于环境也会结冰?

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言深深

重新检索了关于此次航空灾难的报道：
http://baike.baidu.com/link?url=0wqFRS_MC7dahza-HcgLwcz-s6y8dNC3pgeJ_LQo8rAKUbfCVgFzUNb0WiUDQ5w2qVxG7eKqAuTRK67r5ybc-TaDp-veqIqF03zQE1taIvKOC9ujlLG3qVZ6cLScaPRQPGP0CfgL2Z2UcP-4tLy28sx-DT3cmtaqv9s1bDnVxJ3KB6XSHh0w18kQKT44dK3k34f001UrAFTRHV-VoBdx0q

对于张老的质疑表示部分认同：
即飞机是否如报告所言“飞机表面结冰可能引发冷却过程，进而对飞机发动机造成破坏”。

显然的结冰是一个放热过程，因此这上面这句话的逻辑是有问题的，这也是张老的质疑点所在。

那么当时发生了什么呢？

根据报告，飞机当时处于高度3.2万英尺，这一高度大约是1万米，我们知道垂直方向上升1000米，温度降低大约6℃，那么飞机当时的高度上面，温度大约是零下40℃，也就是说此处的过冷水是不存在的。

考虑到当时的天气情况，局地强对流造成的降水。也就是说飞机在-40℃的空气中飞行之后，进入风暴中心（注意到风暴中心可能存在降水，也就是说此处的温度相对于前者是比较高的，那么飞机进去之后），触即水之后，引起结冰，并且冰水混合物很可能造成发动机失灵，造成失事。

下面是飞机失事的解释，似乎验证了这一解释：
“
数据写明客机曾以每分钟6000英尺（约合1828米）至9000英尺（约合2743米）的速度爬升，“这只有战斗机才做得到”。之后客机坠落的速度更是高达每分钟1.1万英尺（约合3353米），这表明当时的天气极端恶劣，客机接连遭遇强大的上升气流和下降气流发生失速是其失事主因。
”

因此，结论如下：飞机在正常的飞行中是不应该引起结冰的，因为飞机表壳的温度和空气温度相当，但是当突然飞机一个暖气团的时候，可能引起结冰，对飞机造成一定的威胁！

topmad

飞机在空中存在，它的机身的温度应当与环境温度相等。飞机在空中飞行就有摩擦，摩擦就生热，所以我认为飞机平飞时，其机身温度应当高于大气环境温度。基于 前面的知识，我们自然推测飞行中的飞机机身因为存在摩擦，它的温度要高于环境温度。而温度高于环境温度时，是不应当出现结冰现象的

如果环境温度是 -20 加上摩擦 机身温度是 -18  一样可以结冰

部分飞机结冰  是因为过冷水现象

aridlhy

楼主总是提出一些稀奇古怪的想法

沙颖凯

请先百度 “水的冰点 气压”。然后百度并比较“民用飞机速度”和“陨石速度”。最后百度“积云冰晶化”。

qiuboling

物体撞击到过冷水滴的时候，物体表面会形成霜状冰（rime ice）.
当飞机穿越云层的时候如果云内含有过冷水滴，过冷液会在机翼前缘以及前缘一带会形成霜状冰。这会影响机翼的升力，会导致飞机失速。
摘自Pilot's weather
103-104页

张学文

qiuboling 发表于 2016-1-8 10:28
物体撞击到过冷水滴的时候，物体表面会形成霜状冰（rime ice）.
当飞机穿越云层的时候如果云内含有过冷水 ...

谢谢提示，应当承认飞机有结冰的情况。余下来是如何认识好理解这个现象。我先前的分析不全面。

qiuboling

飞机表面的冰会破坏飞机的流线型，引擎要补偿由此引起的阻力，并且要增大攻角才能维持飞行。不仅机翼前缘，螺旋桨以及挡风玻璃会结冰，而且天线，通风口以及整流罩都会结冰。
http://flighttraining.aopa.org/pdfs/SA11_Aircraft_Icing.pdf

qiuboling

当机翼前缘结冰的时候，要加大推力并且增大攻角才能维持正常飞行。
如果螺旋桨都结冰，那么正常推力也都没有了。
飞机会失速。

qiuboling

张学文 发表于 2016-1-8 10:46
谢谢提示，应当承认飞机有结冰的情况。余下来是如何认识好理解这个现象。我先前的分析不全面。

抱歉，没有看到您的回复，只是顾着看资料。