直升機旋翼在飛行中是會結冰的。

Adverse Environment Rotor Test Stand （惡劣環境轉子試驗檯）

這種情況主要發生在-4~-20度的雨霧等氣象條件下，且除旋翼外，包括空速管、機身、發動機進氣口等部位都會出現結冰現象。具體來看，若機體出現結冰情況，會導致直升機氣動外形出現變化，引發升力下降、操控性降低等情況；旋翼結冰則同樣會破話氣動特性，引起旋翼震動，甚至發生機械損傷。

CH-53E

以美軍為例，如在MD 500、CH-46E的飛行手冊中就規定，是禁止進入結冰空域或該空域中飛行的；對於 AH-1G 則規定，不推薦在輕微結冰條件下連續飛行；對CH-53E則要求其在輕微結冰條件的飛行時間不得超過30分鐘。

另有統計顯示，在1985~2000年間，美國陸軍直升機發生約160起與結冰有關的飛行事故，其中多數都屬輕微事件，但也有1起造成5人死亡；在美陸軍中結冰事故的發生率則約為每1000飛行小時2.5次左右。由此也能看到，直升機結冰雖很少能導致直升機墜毀，但這種飛行風險是需要主動規避的。

CH-47為AW139直升機噴灑除冰液

至於旋翼結冰的應對方式，當前直升機多使用電加熱的方式，簡單說就是透過加熱旋翼中的“電熱片”使冰層融化，然後透過旋翼的離心力將其甩出去。另外，對於一些沒有配備除冰裝置的直升機，若是其需要短暫經過結冰空域，那就要進行除冰液的噴灑，且若是出現結冰，還必須儘快降落。

圖注：AH-56A直升機旋翼結冰，旋翼結冰對於直升機來說具有很大的危險性

直升機旋翼當然會結冰，是因為直升機在結冰氣象條件下飛行時，大氣中的過冷水滴會迅速聚集在高速旋轉的旋翼槳葉前緣並凝結成冰。旋翼結冰後，會改變旋翼的氣動外形，增加旋翼的重量和質量分佈，旋翼上的冰塊還會掉落砸壞機上其他裝置，這些都會嚴重危及飛行安全。1980年，當時咱們國家一架剛引進的“超黃蜂”直升機在起飛半小時後，因旋翼結冰而在山東境內墜毀。

直升機防冰除冰技術的目的之一，是採取措施使得過冷水滴不能在旋翼槳葉上凝結成冰，這叫防冰。之二是除冰措施，在除冰過程中允許結一定厚度的冰，然後除冰。

飛機防冰除冰技術種類很多，但旋翼防冰除冰與飛機機翼、機體表面、進氣道和氣動舵面等其他部位相比，有其特殊性，因為旋翼是一個具有大表面積的轉動部件，同時向旋翼輸電有技術困難。因此能應用在旋翼上的防冰除冰技術從目前來看主要包括電熱防冰除冰技術，氣熱防冰技術，氣動帶除冰技術和液體防冰技術。

電熱防冰除冰技術：該技術的原理是將電能轉變為熱能，加熱部件的待防護表面，使其不結冰。電熱防冰系統一般由電源、選擇開關、過熱保護裝置，及電加熱元件等組成。選擇開關有“手動”、“自動”等位置，當位於“自動”位置時，飛機結冰感測器感受結冰電訊號，自動接通或斷開系統電源。過熱保護裝置(包括溫度感測頭和繼電器)用來防止部件表面蒙皮過熱而變形。電加熱元件將電能轉變為熱能，對部件表面加熱、除冰。以美國“黑鷹”直升機為例，它在四片主槳葉上設定了4個電加熱區，透過在槳葉上敷設電阻絲來進行加熱，這些電阻絲編製成加熱墊，裝在主旋翼和尾槳表面下方，放在一個經過穩固化處理的織物存放裝置內。“黑鷹”的電加熱系統，有半自動、自動等模式，飛行員可以根據環境進行選擇，在更易結冰的地區飛行，就選擇加熱時間更長，間隔時間更短的模式，這樣就可以更有效防止結冰。

圖注：UH-60A“黑鷹”直升機旋翼防冰除冰系統結構示意圖

氣熱防冰技術：氣熱防冰是利用熱空氣加熱飛機部件的待防護表面。活塞式發動機的飛機，多用汽油加溫器等加熱衝壓空氣作熱氣源；噴氣發動機的飛機包括直升機在內，一般從發動機壓氣機內引氣作熱氣源。被引出的熱壓縮空氣流過流量限制器、單向活門、防冰控制閥，輸入表面加熱器，對部件表面加熱以防冰。

氣動帶除冰技術：該技術又稱“膨脹管除冰技術”。它的原理是利用飛機部件前緣表面上膨脹管的膨脹作用，使其外表面冰層破碎而脫落的機械除冰技術。該技術系統由空氣泵、控制閥、卸壓閥、輸氣管及膨脹管等組成。膨脹管常由塗膠的織物製成。用於旋翼、尾槳前緣的膨脹管通常有展向、弦向兩種形式。週期地使膨脹管充氣而膨脹，卸壓而收縮，從而使冰層破裂，脫離表面，然後被氣流吹去。

液體防冰技術：液體防冰就是向部件防護表面噴射防凍液，與撞擊在蒙皮表面上的過冷水滴混合，使液體凝固點低於蒙皮表面溫度而不結冰。通常採用連續噴射防凍液的防護方式，有時也用週期性噴液的方式。液體防冰系統一般由貯液箱、泵、過濾器、控制裝置、輸液管及液體分配器等組成。常用乙烯乙二醇、異丙醇、乙醇、甲醇等低凝固點的液體作防凍液。在泵的壓力作用下，防凍液經液體分配器被均勻地送至部件表面。直升機旋翼所採用的液體防冰技術與固定翼飛機相比顯得與眾不同，它是在旋翼根部設定防冰液噴孔，然後利用直升機旋翼旋轉產生的離心力將防冰液甩到槳葉、旋翼前緣表面。

從當前情況看，氣動帶除冰和液體防冰技術始於20世紀三、四十年代，屬於最早期的防冰除冰技術，但因膨脹管充氣時對飛機氣動效能影響較大，目前已很少使用。而最晚興起的電熱防冰技術，已成為現代直升機旋翼防冰除冰技術發展的主流。

直升機的旋翼系統較為複雜

按照飛機飛行都是前向飛行的原理，直升機的主旋翼由於旋轉的關係，其旋翼前緣一樣會和固定翼飛機的前緣在迎風面上產生結冰的現象，若不及時處理，冰層不但越結越厚，也會順著整個機翼前緣的橫向產生結冰現象，而直升機的旋翼在結冰原理上是一致的，所以若不及時處理，只會越來越厚越來越多的結冰面，最終導致機毀人亡。

直升機結冰實驗

要說到如何處理直升機旋翼的結冰問題，最早有在旋翼上塗上防凍液除冰劑的，但效果山不高並不是很好，後來在旋翼上加了電熱阻絲，以及其它配套裝置，但由於它不像固定翼飛機那樣，是依靠噴氣式發動機的推力來提供動力，而是依靠發動機推動旋翼轉動來進行飛行，所以在技術難度上更大，並且也不會像固定翼飛機前緣那樣對於加溫條件相對苛刻。

雖然未來的直升機的主流除冰技術還是向電加溫這個方向靠攏，但不得不還是要克服旋翼機所固有的一些技術難點，畢竟拿防凍液除冰劑來降低飛機旋翼結冰的問題，相對還是本末倒置的手段，就算是美軍現役的幾款直升機中有電加溫旋翼的設計，也有對於易結冰飛行區域的諸多限制，這不僅體現在飛行空域上，還有著飛行時長的很大制約。

高寒地區的飛行對於直升機而言還是有著諸多限制

另一方面則是做好後勤維護工作，飛行員也需要熟悉飛機的情況，在寒冷天氣出任務的時候，控制在什麼海拔高度，飛行時間控制在什麼時間範圍以內。做好了這些工作，即使直升機的旋翼結冰，也不一定會造成人員傷亡和飛機損失。

旋翼結冰的危害是很大的，它會改變飛機正常的空氣動力學特性。相比於固定翼飛機，旋翼飛機對空氣的依賴程度更高，抗擾流的能力也更弱。旋翼結冰後，旋翼的重量增大，配重也發生變化。飛行中和空氣接觸後，就會產生無法預測的各種空氣小漩渦，影響飛機的穩定性。

而且值得說明的是，直升機旋翼要結冰不一定是零下多少度。即使是在零上十幾度的較涼爽天氣，如果天氣狀況不佳，有大霧大雨或者大雪。直升機的旋翼在飛行中運轉速度極快，會逐步的把氣體裡的塵埃，液體，顆粒物都積聚起來。因此即使在十幾度的情況下，也有可能出現凝固和結冰。

飛機結冰後就需要快速進行除冰作業。由於冰遇到水和熱量都會化解，所以除冰手段主要就是電熱除冰，氣熱除冰，氣體帶動和特殊液體防凍技術。

由於直升機是一種具備懸停功能的飛行器，它在飛行中產生的熱量很大，需要散熱。在寒冷環境裡，又需要加熱。所以說很多直升機在設計時，會考慮把熱能的相關裝置設計成迴圈式的。如果旋翼結冰，鋪設在直升機相關部位的電阻會加熱旋翼，實現除冰作用。

首先得知道為什麼飛行器會結冰。這是一個很好玩的問題，實際上並不應該屬於軍事領域，但W君知道一點點就給大家說說吧。

在地面上的直升機結冰往往是在低溫下有水汽或者水分直接接觸飛行器表面形成冰層。在這樣的條件下，飛機機翼結冰和公園裡的健身器材結冰是沒有任何區別的。

然而如果在高空飛行或者在雲層中飛行的時候，其實飛行器也會出現結冰現象。

這裡要說到的一個概念就是過冷水了。

相信大家基本上都看過這個實驗影片吧？

原本是液態的水，在倒入杯子的瞬間就變成了冰沙。這裡就得說水結冰的兩個主要原因了：第一溫度要足夠低，第二要有凝結核。在這兩個條件滿足後，水就會立刻結冰。實際上還有第三個情況——“衝擊”過冷水在被衝擊的情況下也可以迅速的結冰：

在國內研究飛行器結冰的機構其實就在天津。他們的論文W君其實還是看過的。飛行器結冰的現象其實更多的情況下是在6000米高度以下，在這個高度的中高空中會有很多的過冷水小液滴，這些小液滴如果積聚的比較濃密的話就是我日常所看到的雲了。但即便是晴空萬里也會有很多的小的過冷水液滴懸浮在高空大氣中。這裡實際上還有一個度量每立方米空氣中有多少公斤的過冷水液滴。

當這個量達到一個閾值的時候，還要有飛行器在其中飛行飛行器表面就可以生成薄薄的冰膜。

不過直升機比固定翼飛機要有優勢一點，由於直升機旋翼本身的旋轉震動，會導致一定範疇內的微冰膜破裂並不會形成太大的影響。

整體上的計算結冰係數的公式實際上也就是上面的公式範例了。

但是如果繼續再去推這個公式的話，就涉及到流體力學、水粘滯度、斯托克斯數等等一系列的專業資料了，寫出來意義也不是特別的大。

咱們就說影響吧。目前如果直升機機翼結冰，將直接導致直升機失去控制造成事故。

通常的情況下對直升機旋翼結冰的預防方法也有。大型直升機採用了發動機廢氣引流的方式進行除冰。小型直升機則採用電加熱旋翼的方式仿製冰層的凝結。

直升機的旋翼實際上並不像很多人想象的是完整的一塊，大部分直升機的旋翼是分層分結構和功能的。例如上面的結構圖上直升機旋翼前端就有防結冰層，這個層用疏水材料製造，本身很難讓水粘在上面，其次疏水材料層下還有電加熱層。可以整個加熱旋翼。這樣以來旋翼的溫度高於冰點也不會使水在上面凝結成冰。

會結冰。

原因：因為直升機在寒冷或易結冰的氣象條件下飛行時，當達大氣中的過冷水滴達到結冰條件時會在槳葉的前緣結冰，飛機旋翼結冰會改變直升機的氣動佈局等，對飛機安全飛行造成了隱患。

除冰技術的主要措施：分為除冰和防冰兩種思路，分別由氣動防冰、氣動帶除冰、電熱防冰除冰和液體防冰技術等。