除氷

Updated at: 2025-12-01 12:02
除氷とは、航空機から既存の氷、雪、または霜を除去し、清潔で滑らかな空力表面を回復させ、安全な飛行性能を確保するプロセスであり、特に冬季の地上作業中に重要です。<\/b>

1. 定義

航空において、除氷とは、氷、雪、みぞれ、霜などの凍結した汚染物を航空機の重要な表面から取り除くことを指します。これらの重要な表面には通常、翼、水平および垂直安定板（尾翼）、操縦面、プロペラ、エンジンの吸入口、そして時にはピトー管や静圧口などのセンサーが含まれます。
除氷は通常、離陸前に地上で加熱された液体、機械的な方法（軽飛行機用のほうきや柔らかいブラシなど）、または除氷トラックなどの特殊な装置を使用して行われます。これは、除氷が完了した後の氷の形成や再形成を防ぐ防氷とは異なります。
学生パイロットにとって重要な考え方は、航空機が重要な表面に氷、雪、霜が付着したまま離陸してはならないということです。これはしばしば「クリーンエアクラフトコンセプト」としてまとめられます：航空機は離陸前に空力的に清潔でなければなりません。

2. 目的

除氷の主な目的は、凍結した汚染物質によって性能、操縦性、構造の安全性が損なわれないように、航空機を認証された空力条件に回復させることです。
翼や水平尾翼にわずかな氷や粗い霜が付着するだけでも、揚力が大幅に低下し、抗力が増加し、失速速度が上昇します。これにより、離陸滑走距離が長くなり、上昇性能が低下し、予期しない失速や制御喪失が発生する可能性があり、特に離陸後の低高度では回復する時間がほとんどありません。
除氷は、エルロン、エレベーター、ラダー、トリムタブなどの可動面がその全範囲で自由に動くことを確保するのにも役立ちます。氷はこれらの操縦装置を制限したり、固着させたり、またはそれらの上の気流を変化させたりして、異常な操作力や意図しない動きを引き起こすことがあります。
複数エンジンの航空機では、エンジン吸入口とプロペラの除氷が適切なエンジンの気流と推力の維持に役立ちます。プロペラのブレードに氷が付着すると、振動や効率の低下、不均一に氷が剥がれる場合は損傷の原因となることがあります。
運用上の観点から、除氷は規制遵守を支援します。ほとんどの航空当局は、重要な表面に付着した汚染物質がある状態での離陸を禁止しています。学生パイロットにとって、除氷が任意のサービスではなく安全要件であることを理解することが不可欠です。

3. 航空における使用

除氷は、小型の訓練機から大型の商業ジェット機まで、地上で凍結した汚染物質が発生する可能性がある条件下であらゆる種類の航空機に使用されます。これには、降雪、凍雨、凍った霧雨、みぞれ、または湿気と氷点下の温度が霜を生じさせる条件が含まれます。

3.1 地上での除氷方法

航空における一般的な地上除氷方法には以下が含まれます：
  • 加熱除氷液： 通常、グリコールと水の混合液（多くの運用でタイプI液体など）です。除氷トラックや装置を使って航空機に噴霧し、氷や雪を溶かして洗い流します。
  • 機械的除去： 軽量な一般航空機の場合、柔らかいほうき、承認されたスクレーパー、またはカバーを使用して雪や霜を除去します。複合材や金属表面を傷つけないよう注意が払われます。
  • ハンガー内除氷： 航空機を加熱されたハンガーに移動させることで、氷や霜が自然に溶けます。小型機や飛行学校で一般的です。
  • 組み合わせた方法： まず雪をブラッシングで取り除き、その後加熱液を塗布して残った氷やシャーベットを除去します。
大規模な空港では、誘導路の整理と融雪液の流出管理のために、指定された融雪エリアで通常、融雪作業が行われます。航空管制は、融雪と離陸の間の時間を最小限にするために、タキシングと離陸の順序を調整します。

3.2 除氷および防氷液

除氷液および防氷液はタイプ別に分類されており、それぞれ粘度や保持時間（新たな汚染から保護できる時間）などの異なる特性を持っています。学生パイロットは通常、商業運航で特定の液体タイプを選択する責任はありませんが、基本を理解することは有用です。
  • タイプI液体： 低粘度で通常オレンジ色。主に除氷（氷の除去）に使用されます。防氷効果は限定的であるため、飛行機を最初に洗浄するためによく使われます。
  • タイプII、III、IV液体： より高粘度で、より長い防氷効果を提供するよう設計されています。離陸前の氷の再形成を遅らせるため、除氷後によく使用されます。
多くの作業では、まず加熱されたタイプIの液体で航空機の除氷を行い、その後、状況に応じてより高性能な液体で防氷処理を行います。具体的な手順は、運航者の方針や地域の規則によって異なります。

3.3 コックピットの通信とチェックリスト

複数乗務員による運航では、除氷作業はフライトクルー、地上スタッフ、航空管制との標準化されたコミュニケーションを伴います。クルーは通常、液体の種類、混合比、適用時間、処理された表面を含む除氷報告を受け取ります。この情報は、適用されるホールドオーバータイムを決定し、航空機が出発に安全であることを確認するために使用されます。
チェックリストには、除氷に関連する特定の項目が含まれることが多く、すべての重要な表面が清潔であること、操縦面が自由に動くこと、氷結条件下での離陸前に必要な防氷またはピトー加熱システムが選択されていることを確認します。

4. 運用上の考慮事項

学生パイロットにとって、除氷に関する運用上の考慮事項は、意思決定、点検、タイミング、そして航空機の制限の理解に焦点を当てています。地上サービスが実際の除氷を行う場合でも、機長は航空機の飛行安全を確保する責任を負います。

4.1 飛行前の計画と意思決定

寒冷または潜在的に氷結する可能性のある状況での飛行前に、パイロットは次のことを行うべきです：
  1. 気象情報を確認する：METAR、TAF、および地域予報で気温、露点、降水の種類、雲底、高度凍結条件を確認します。
  2. 地上の着氷リスクを評価する：出発時刻前に機体に霜、雪、または凍結性降水がある可能性を考慮します。
  3. 除氷時間を計画する：特に混雑した空港や慣れていない空港では、除氷や格納庫使用のために出発前に余裕を持たせます。
  4. 現地のサービスを把握する：出発地および目的地の空港で除氷サービスや暖房格納庫の利用可能性を確認します。
  5. 機体の制限を確認する：既知の着氷条件での飛行が承認されているか、フライトマニュアルや運用ハンドブックで推奨される地上除氷手順を理解します。

4.2 寒冷条件下での飛行前点検

プレフライト点検中、パイロットは凍結した汚染物質がないか徹底的に確認する必要があります。重要な手順は以下の通りです：
  1. すべての揚力および制御面を点検する： 翼および尾翼の前縁と上面に手を沿わせ、目視では明らかでない透明な氷やざらつきを検出します。
  2. 操縦の自由度を確認する： エルロン、エレベーター、ラダーを全範囲にわたって動かし、氷や雪による制限がないことを確認します。
  3. プロペラとスピナーを調べる： ブレードおよびスピナー周辺に氷、霜、または固まった雪がないか確認し、不均衡や振動の原因となる可能性があります。
  4. 開口部とセンサーを確認する： ピトー管、静圧口、燃料ベント、エンジン吸入口が氷や雪で塞がれていないことを確認します。
  5. 着陸装置とブレーキを点検する： 操縦や制動の効果に影響を与える可能性のある固まった雪や氷を取り除きます。
重要な表面に汚染物質が付着している場合、飛行前に航空機の除氷が必要です。氷や霜の層が下に残っている場合、緩い雪を払うだけでは不十分なことがよくあります。

4.3 タイミング、ホールドオーバー、および再汚染

除氷後、降水が続く場合や航空機が冷たく湿った空気中で待機している場合、新たな汚染が迅速に形成されることがあります。除氷および防氷液を使用する作業では、適用された液体が新たな氷の形成からどのくらいの時間保護するかを推定するために、ホールドオーバータイムの概念が使用されます。
正式なホールドオーバーテーブルを持たない小型一般航空機の場合でも、原則は変わりません。除氷後から離陸までの間に航空機が再び汚染された疑いがある場合は、新たな検査と場合によっては再度の除氷が必要です。重要な表面に目に見えるまたは触知できる汚染がある状態での離陸は許されません。
パイロットは、除氷液の中にはランプや誘導路での制動摩擦を低減させるものがあることにも注意する必要があります。特に汚染された表面では、タキシング速度を減速し、停止距離を延ばす必要がある場合があります。

4.4 航空機の性能と操作

徹底した除氷作業の後でも、寒冷な気象条件は航空機の性能に影響を及ぼすことがあります。エンジンのウォームアップに時間がかかることがあり、オイルが粘度を増し、バッテリーの性能が低下することがあります。パイロットは、寒冷時の運用に関する航空機の飛行マニュアルまたはパイロット操作ハンドブックの指示に従い、推奨されるウォームアップ時間やキャブレターのヒートや代替空気の使用を適切に行うべきです。
離陸時には、残留汚染を示唆する可能性のある異常な兆候に注意を払う必要があります。例えば：
  • 通常の性能と比較して異常に長い離陸滑走距離。
  • 鈍い回転または予想よりも高い回転速度。
  • 減少した上昇率または異常な操縦力。
性能が著しく低下しているように見える場合、安全な行動はしばしば離陸を中止することです（まだ滑走路上で制限内にある場合）か、安全な対気速度を維持して条件が許すときに着陸のために戻ることです。

4.5 制限事項と飛行を控えるべき場合

多くの訓練機は、既知または予報された着氷条件での飛行の認証を受けていません。そのような場合、たとえ地上で安全に除氷できても、パイロットは飛行中の着氷が予想される地域への飛行を計画してはなりません。地上での除氷は、航空機の認証や制限を変更するものではありません。
適切な除氷が利用できない場合、または離陸前に再汚染が起こりやすい状況であれば、フライトを遅らせるかキャンセルすることが唯一の安全な選択肢となることがあります。境界的な冬季条件での運航を避けるべき時を認識することは、学生パイロットにとって良好な操縦技術の重要な一部です。

5. 例

以下の簡単な例は、学生パイロットに関連する典型的な除氷の状況を示しています。
  • 訓練機の翼の霜： 寒く晴れた朝、軽飛行機の翼上面に薄い霜の層が覆っています。パイロットは霜が完全に溶けるまで機体を暖房付きハンガーに入れる手配をし、その後、出発前に目視と触診で翼を再点検します。
  • 出発前の降雪： 軽い降雪の間、小型機は駐機中に翼に雪が積もります。パイロットと地上スタッフは慎重に雪を払い落とし、認可された除氷液を使用して残ったシャーベットを除去し、タキシング前にすべての操作面が自由に動くことを確認します。
  • 商用ジェットの除氷： 地域ジェット機が凍結性の霧雨の中でゲートから押し出されます。指定されたパッドで加熱されたタイプI液体を使用して除氷し、その後タイプIVを塗布して防氷処理を行います。乗務員は除氷報告を受け、ホールドオーバータイムを計算し、その時間内に出発し、汚染の兆候を監視します。
いずれの場合も、除氷は航空機が清潔で滑らかな重要な表面を保ち、期待される性能と操縦性を維持し、クリーン航空機の概念に準拠して出発することを保証します。