光洁机翼
结冰的机翼
迎角
图 A3
昀大升力和昀大可达到的迎角都被降低了。影响升力的机理与沿着翼弦的边界层的演变有关。图 A4给出了迎角较大时发生的情况。
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这套图通过比较解释了积冰的影响以及这些飞行条件是如何认证的。
-#1图是一个基准：具有正常边界层的光洁机翼。
- #2图是一个构形零的结冰机翼。前缘的积冰是经过放大的。飞机是在这些情况下认证的，因为尽管边界层要厚些，但围绕机翼的空气动力“循环”没有受到严重影响。升力所受的影响不太大，只是气流分离了，因此在较小的迎角就会发生失速。飞机的昀小操作速度考虑了昀大的升力损失。
- #3图显示了着陆条件下的同一机翼。尽管缝翼受到“污染”，但缝翼的开缝在翼盒上恢复了一个“正常”边界层。同样，整个机翼上的“循环”没有受到严重影响，飞机被认证可以在这些情况下着陆。
- #4图显示了飞机在晴空条件下过夜后晨霜的情况。即使是一层很薄的光滑冰也灰破坏整个机翼上表面的边界层。结果是大大降低了“循环”。升力损失可能很大而且不可预测。这就是为什么这些情况没有被认证的原因。
图 A4沿翼弦方向的边界层更厚且扰动更厉害，因此，在小迎角时就会发生气流分离。失速速度将增加。请注意这种影响是多么阴险，因为如图 A3所示，在中等迎角时，升力基本上是一样的。由于不可能考虑所有可能出现的结冰形状，空客公司根据用人工结冰形状进行的飞行实验，按照可能出现的昀恶劣的结冰形状制定了程序。结果，在结冰条件下，规定的昀小速度相对于实际积冰的失速情况在机动性方面留有余地。例如，当用全构形着陆且有结冰时，速度必须大于 VREF+5 kt。不过，对于电传操纵系统，迎角保护系统的设定已经按照结冰的形状进行了调整。这表示，即使结冰了，飞机仍然受到保护。同时，这也意味着在正常光洁机翼状态下，相对失速而言，余度增加了。
若在地面结冰，由于沿着翼弦的边界层变厚更快，则会得到相似的结果。由于气流分离较早，导致昀大迎角和昀大升力变小。由于通常在起飞抬轮时达到较大的迎角，所以我们就比较容易理解为什么在起飞前机翼必需要清洁了。
即使是非常薄的光滑晨霜也必须要清除。其厚度可能非常小，但它覆盖了 100%的机翼上表面，而若在滑行期间机体下部结构被溶雪严重侵袭，且边界层沿翼弦的增厚率也是非常可观的。这对昀好不要起飞，溶雪在空中会冻结，收轮可能起飞是一个威胁，因为没有任何迹象会告诉飞行会出问题。在返回登机口时，应小心刹车并且
员在离地时他也许得不到希望的升力。在进行清洁之前不得将缝翼和襟翼收上。
这也适用于平尾。在起飞前必须清除平尾上的沉积物，以便提供期望的抬轮效率。
A2.2 -结冰认证的历史
为了更好地了解当今结冰认证的状态，需要从历史的观点来看一下这些适用的规则是如何发展的。
在航空运输的初期，结冰成为了一个问题。它同时也成为二战期间轰炸机的一个关切的问题。从那时起，就开始收集结冰和结冰云特性的统计资料。这项重大的工作创建了即使在今天仍然非常有效的结冰数据库。根据那时所遇到的结冰形状的种类，当时就很清楚，对所有情况进行试飞以及对它们单独进行认证是不可能的。这就诞生出了定义“昀恶劣情况”的想法以及达到“相当条件”的方法。结果就是著名的 FAR25的附件 C。它定义了飞机在认证之前必须适应的结冰条件。需要两类积冰率：一类被称为最大连续，另一类被称为最大间歇。它们被假定覆盖层云和积云。水滴直径范围考虑高达 50μm。
此规则及其解释材料隐含地接受了各种冰的形状并要求飞机演示能够承受 3英寸的积冰（在没有保护的部分）。这里的 3英寸是很大的量，是从 45分钟的暴露时间推导出的。它被选为可接受的“昀恶劣情况”或“包线情况”。可以用来确定前缘剖面积冰位置的飞行条件也被选择作为昀恶劣的情况，因为与正常飞行条件相比，它们所产生结冰的位置更靠近机翼上表面。很明显，这种概念对小飞机的惩罚要比大飞机严重。
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