Part 1
飞机在飞行过程中，高空的低温和水汽会使得飞机表面出现结冰现象。飞机表面的结冰会改变飞机的外形，对飞行安全性造成重大影响，由于飞机结冰而造成的飞行事故不在少数。
飞机结冰这么可怕，以后还怎么安心坐飞机呢？放心吧！现代客机在设计阶段就用科学完整的设计流程保证了飞机结冰后的安全性。下面让我们来一起了解下，飞机设计师们是如何让飞机带冰翱翔的。
Part 2 结冰“侦探”
想要搞清楚飞机结冰后的安全性，首先要确定飞机可能遭遇到的最严重的结冰条件以及最严酷的冰形。飞机结冰是气象条件和飞行状态综合决定的，涉及到温度、云层水汽参数、飞行速度和飞行姿态等多个参数。
为了从如此多参数的排列组合中，找出最严重的结冰条件，设计师们要像“侦探”那样，从上千个“严酷冰形嫌疑条件”中进行摸排调查，逐步锁定出最严重结冰条件。
“严酷冰形嫌疑条件”锁定后，下面就要开始进行“冰形抓捕”行动，即确定最严酷的冰形。目前确定冰形最重要的手段是结冰风洞试验。
有人说飞机是“吹出来的”，指的是在飞机设计过程中，需要频繁地在风洞中模拟飞机在空中的飞行情况并进行相应的数据采集，进而不断验证和完善飞机设计。结冰风洞顾名思义就是能够模拟飞机结冰情况的特殊风洞。目前，我国已建成具备国际标准的３米×２米大型结冰风洞。
根据最严酷结冰条件完成结冰风洞试验后，试验人员对机翼上的冰形进行扫描、测绘，最终经过数字化处理给出最严酷的冰形。
Part 3 “造假”？我们是认真的！
在确定了飞机最严酷冰形后，下一步就要通过试验和试飞验证飞机带冰后的安全性。可是在试验和试飞前，如何给飞机“装上”冰块是个大难题。
真实的冰块容易破碎，难以进行打孔安装，也不能用胶粘接，并且为了保证冰块不会融化，还需要地面处于低温状态。这些因素就造成无法通过人工操作将真实的冰块安装在飞机上。
既然真冰不行，那就只能“造假”了。
飞机设计师们用木材、树脂等低密度材料复制出与最严酷冰形形状一致的“假冰”，然后通过螺栓或者强力胶将其装到飞机的表面上，就可以开展飞机带冰后的试验试飞工作了。
目前3D打印和复合材料成型是常用的加工“假冰”的手段，如美国“全球鹰”无人机采用由3D打印技术制造的“假冰”完成研发试飞工作。
Part 4 “追云”翱翔
在上面工作完成后，最后还得让飞机真正地飞上天空，在云层里完成自然结冰试飞，再一次验证飞行安全性后才算通过考验。
然而，这项工作难度极大，因为想要顺利完成自然结冰试飞，除了需要飞机自身性能过硬、飞行员技术高超之外，更需要天公作美。最严酷的结冰条件对云层气象条件有着严格的要求，世界上能满足这一要求的空域屈指可数。中国商飞在研制ARJ21-700飞机的过程中，对这一点深有体会。
ARJ21-700飞机先后三次，历时三年前往新疆乌鲁木齐地区开展自然结冰试飞，然而最终都因为云层气象条件达不到要求铩羽而归。最终在外交部、工信部、民航局等国家部委的大力帮助和全力支持下，途经中国、俄罗斯、美国、加拿大四国，历经14天、航程14000多公里的长途飞行，ARJ21-700飞机于加拿大东南部和美国中东部五大湖区域完成自然结冰试飞。
