典型的 2毫米雨滴典型的 0.02毫米云滴

图 2-1 液滴尺寸比较

3）冻毛毛雨可以通过与冻雨相同的过程形成。它由直径小于 500微米（ 0.5毫米）、大于 50微米（ 0.05毫米）的过冷液态水滴组成。

4）然而，冻毛毛雨更多的时候是通过碰撞合并过程形成。经过凝结后，云中有一些液滴直径增大至大约 30微米，这些液滴开始积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，会得到更大的液滴，也更有机会俘获更小的液滴。靠近云顶通常有更大的液滴，因此在适宜条件下，该过程通常能在过冷云顶部附近产生毛毛雨大小的雨滴。虽然统计结果不一，但是有些研究指出在非对流云中， 80%以上的冻毛毛雨是通过碰撞合并

过程形成的。因此，在冻毛毛雨中飞行，飞行员不能假设在飞机上方存在一个暖层（气温高于 0℃）。

5）典型的云滴和毛毛雨滴在直径上差大约 10倍，在体积和质量上，差大约 1000倍。毛毛雨滴更大的惯性和冲击效率将导致超越正常云滴结冰界限的结冰现象。当过冷云中存在毛毛雨滴时，会形成一种冲击层，对于一些飞机而言，可能导致极快且危险的失速速度和阻力的增加，对其他飞机而言，会导致横滚控制不正常。这些情况可能由形成的冲击层的粗糙度、形状和范围引起。这就是之前所述的 SLD（过冷大水滴）结冰的一个例子。

5.1.3锋面

A.当不同温度、压力或相对湿度的气团相遇，锋就形成了。如果锋面移动的时候暖空气取代冷空气，称为暖锋；如果移动的时候冷空气取代暖空气，称为冷锋。当一个较暖气团在两个冷气团之间，并被迫抬升到更高的高度上，就形成了锢囚锋。在所有三种情况下，都会发生显著的上升运动。如果温度低于零度并有足够的水汽，结冰条件就形成了。

B.暖空气沿着暖锋向上逐渐滑过冷气团，形成易于结冰的层状云（见图 2-2）。在冷锋中，冷空气在暖空气下方，并迅速抬升暖空气从而导致积状云的形成，如果被抬升的空气是潮湿的，积状云中会带有大量液态水。上文所述的以冻雨和冻毛毛雨方式形成的 SLD（过冷大水滴）通常就出现在锋面附近。

图 2-2 暖锋

图 2-3 冷锋

C.由于存在结冰以及与锋面相关的其他危险天气，如果可能，最好避免进入锋面。穿越锋面飞行，应选择最短的路径，而不是沿着锋面飞行，以便减少在可能的结冰条件下的飞行时间。

5.1.4对流天气和冰晶

A.对流天气容易形成冰晶，一些涡轮发动机的设计都表现出了对这种冰晶的敏感性。气团显著抬升（上千米）以及水汽在不稳定大气中的凝结是对流天气的特点。对流天气能够产生以下部分或者全部现象：强风切变、湍流、闪电以及强降水或冰雹。对流天气涵盖了从孤立雷暴或积雨云，到对流复合体或飑线以及热带风暴或飓风。它的水平尺度可以延伸数百公里，垂直高度可以达到 15，000米以上。对流天气系统，尤其是与热带天气和锋面系统有关联的，能够获得大量水汽并通过对流将水汽带到高空并形成冰晶。在对流系统消散以后，这些冰晶会以云的形式维持一段时间。

B.传统的机载雷达可能探测不到这些冰晶。这些冰晶通常不会积累在机体表面或者形成雷达反射回波，但是当它们大量存在时，仍然会积累在涡轮发动机气流通道里温暖的表面上，这种积累会最终导致发动机故障或停车。

C.干的冰晶，尤其是在 7500米以上形成的，不能形成明显的雷达回波。干的冰晶粒子比雨滴的雷达反射率小 20倍，所以很难被探测到。接近对流天气时，云和低于 10摄氏度的温度能够较好的指示冰晶存在的可能性。请参照 AFM程序。

5.2结冰的影响，保护和探测

5.2.1结冰的形成

飞行中的飞机结冰可以分为结构结冰或者进气道结冰。结构结冰指的是在飞机表面或者部件形成冰，进气道结冰指的是在发动机的进气系统结冰。

A.结构结冰