典型的 2毫米雨滴典型的 0.02毫米云滴

圖 2-1 液滴尺寸比較

3）凍毛毛雨可以通過(guò)與凍雨相同的過(guò)程形成。它由直徑小于 500微米（ 0.5毫米）、大于 50微米（ 0.05毫米）的過(guò)冷液態(tài)水滴組成。

4）然而，凍毛毛雨更多的時(shí)候是通過(guò)碰撞合并過(guò)程形成。經(jīng)過(guò)凝結(jié)后，云中有一些液滴直徑增大至大約 30微米，這些液滴開始積淀并快速下降以便于和一些更小的液滴碰撞。如果液滴合并，會(huì)得到更大的液滴，也更有機(jī)會(huì)俘獲更小的液滴�？拷�云頂通常有更大的液滴，因此在適宜條件下，該過(guò)程通常能在過(guò)冷云頂部附近產(chǎn)生毛毛雨大小的雨滴。雖然統(tǒng)計(jì)結(jié)果不一，但是有些研究指出在非對(duì)流云中， 80%以上的凍毛毛雨是通過(guò)碰撞合并

過(guò)程形成的。因此，在凍毛毛雨中飛行，飛行員不能假設(shè)在飛機(jī)上方存在一個(gè)暖層（氣溫高于 0℃）。

5）典型的云滴和毛毛雨滴在直徑上差大約 10倍，在體積和質(zhì)量上，差大約 1000倍。毛毛雨滴更大的慣性和沖擊效率將導(dǎo)致超越正常云滴結(jié)冰界限的結(jié)冰現(xiàn)象。當(dāng)過(guò)冷云中存在毛毛雨滴時(shí)，會(huì)形成一種沖擊層，對(duì)于一些飛機(jī)而言，可能導(dǎo)致極快且危險(xiǎn)的失速速度和阻力的增加，對(duì)其他飛機(jī)而言，會(huì)導(dǎo)致橫滾控制不正常。這些情況可能由形成的沖擊層的粗糙度、形狀和范圍引起。這就是之前所述的 SLD（過(guò)冷大水滴）結(jié)冰的一個(gè)例子。

5.1.3鋒面

A.當(dāng)不同溫度、壓力或相對(duì)濕度的氣團(tuán)相遇，鋒就形成了。如果鋒面移動(dòng)的時(shí)候暖空氣取代冷空氣，稱為暖鋒；如果移動(dòng)的時(shí)候冷空氣取代暖空氣，稱為冷鋒。當(dāng)一個(gè)較暖氣團(tuán)在兩個(gè)冷氣團(tuán)之間，并被迫抬升到更高的高度上，就形成了錮囚鋒。在所有三種情況下，都會(huì)發(fā)生顯著的上升運(yùn)動(dòng)。如果溫度低于零度并有足夠的水汽，結(jié)冰條件就形成了。

B.暖空氣沿著暖鋒向上逐漸滑過(guò)冷氣團(tuán)，形成易于結(jié)冰的層狀云（見圖 2-2）。在冷鋒中，冷空氣在暖空氣下方，并迅速抬升暖空氣從而導(dǎo)致積狀云的形成，如果被抬升的空氣是潮濕的，積狀云中會(huì)帶有大量液態(tài)水。上文所述的以凍雨和凍毛毛雨方式形成的 SLD（過(guò)冷大水滴）通常就出現(xiàn)在鋒面附近。

圖 2-2 暖鋒

圖 2-3 冷鋒

C.由于存在結(jié)冰以及與鋒面相關(guān)的其他危險(xiǎn)天氣，如果可能，最好避免進(jìn)入鋒面。穿越鋒面飛行，應(yīng)選擇最短的路徑，而不是沿著鋒面飛行，以便減少在可能的結(jié)冰條件下的飛行時(shí)間。

5.1.4對(duì)流天氣和冰晶

A.對(duì)流天氣容易形成冰晶，一些渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)都表現(xiàn)出了對(duì)這種冰晶的敏感性。氣團(tuán)顯著抬升（上千米）以及水汽在不穩(wěn)定大氣中的凝結(jié)是對(duì)流天氣的特點(diǎn)。對(duì)流天氣能夠產(chǎn)生以下部分或者全部現(xiàn)象：強(qiáng)風(fēng)切變、湍流、閃電以及強(qiáng)降水或冰雹。對(duì)流天氣涵蓋了從孤立雷暴或積雨云，到對(duì)流復(fù)合體或颮線以及熱帶風(fēng)暴或颶風(fēng)。它的水平尺度可以延伸數(shù)百公里，垂直高度可以達(dá)到 15，000米以上。對(duì)流天氣系統(tǒng)，尤其是與熱帶天氣和鋒面系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的，能夠獲得大量水汽并通過(guò)對(duì)流將水汽帶到高空并形成冰晶。在對(duì)流系統(tǒng)消散以后，這些冰晶會(huì)以云的形式維持一段時(shí)間。

B.傳統(tǒng)的機(jī)載雷達(dá)可能探測(cè)不到這些冰晶。這些冰晶通常不會(huì)積累在機(jī)體表面或者形成雷達(dá)反射回波，但是當(dāng)它們大量存在時(shí)，仍然會(huì)積累在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道里溫暖的表面上，這種積累會(huì)最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障或停車。

C.干的冰晶，尤其是在 7500米以上形成的，不能形成明顯的雷達(dá)回波。干的冰晶粒子比雨滴的雷達(dá)反射率小 20倍，所以很難被探測(cè)到。接近對(duì)流天氣時(shí)，云和低于 10攝氏度的溫度能夠較好的指示冰晶存在的可能性。請(qǐng)參照 AFM程序。

5.2結(jié)冰的影響，保護(hù)和探測(cè)

5.2.1結(jié)冰的形成

飛行中的飛機(jī)結(jié)冰可以分為結(jié)構(gòu)結(jié)冰或者進(jìn)氣道結(jié)冰。結(jié)構(gòu)結(jié)冰指的是在飛機(jī)表面或者部件形成冰，進(jìn)氣道結(jié)冰指的是在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)冰。

A.結(jié)構(gòu)結(jié)冰