机场作为航空运输的核心枢纽，其跑道、滑行道和停机坪的积雪清理直接关系到航班起降安全与运行效率。传统除雪方式依赖人工或通用设备，不仅效率低，还可能因除雪不彻底或道面损伤影响飞行安全。随着技术发展，针对机场场景的专用除雪设备不断涌现，这些设备的技术特点通过专利创新得以固化和推广，成为提升机场冬季运行保障能力的关键。通过科科豆等专利检索平台可以发现，近年来机场除雪相关专利申请量持续增长，技术方向从单一机械除雪向“机械+融雪+智能控制”多维度融合发展，形成了一系列具有实际应用价值的技术方案。
机械除雪是机场除雪的基础手段，其核心在于如何在高效清除积雪的同时，避免对道面（如沥青或混凝土跑道）造成损伤。早期除雪设备的滚刷或刮板多为刚性连接，作业时易因道面不平整产生冲击，导致道面裂纹或设备部件磨损。针对这一问题，多项专利提出了弹性缓冲与自适应调节设计。例如，某专利公开了一种带液压缓冲机构的滚刷装置，通过在滚刷支架与车体之间设置阻尼器和弹簧组件，使滚刷在遇到道面凸起时能自动抬升缓冲，冲击力降低40%以上；同时，滚刷表面采用高弹性聚氨酯材料，既保证了积雪清除效果，又避免了金属材质直接接触道面的划伤风险。在抛雪功能上，传统设备的抛雪角度固定，易导致积雪堆积影响后续作业，而新专利技术通过可编程控制器调节抛雪筒旋转角度，配合车速传感器实现动态调整，使抛雪距离控制在15-30米范围内，且雪堆分布均匀，减少了二次清理工作量。
单纯机械除雪难以应对结冰或压实雪层，融雪技术的应用成为必要补充。传统融雪剂（如氯化钠）虽成本低，但会腐蚀飞机轮胎、道面钢筋及周边植被，因此环保型融雪技术成为专利研发的重点。国家专利局公开数据显示，近五年环保融雪相关专利占比提升至35%，其中生物降解型融雪剂和热融除雪技术最受关注。某高校团队研发的生物基融雪剂专利，以甜菜碱和植物多糖为主要成分，冰点可降至-20℃，融雪效率是传统氯化钠的1.5倍，且对金属腐蚀率降低80%，已在北方多个机场冬季试用。热融除雪技术则通过高温介质（如热风或热水）直接作用于冰雪层，某企业专利设计的燃气热风除雪车，利用航空发动机改型的燃烧器产生600℃以上热气流，配合导风罩均匀吹向道面，可在30秒内融化5厘米厚冰层，且能耗较传统电加热方式降低30%，特别适用于跑道结冰应急处理。
机场除雪作业环境复杂，需协调多台设备在有限时间内完成大面积清理，智能化控制技术成为提升协同效率的核心。通过八月瓜平台检索可知，智能除雪相关专利近三年申请量年均增长25%，主要涉及路径规划、状态监测和远程控制三大方向。某机场集团申请的“基于数字孪生的除雪协同控制系统”专利，通过在除雪车上安装毫米波雷达、激光雷达和高清摄像头，实时采集道面雪厚、设备位置及运行状态数据，构建虚拟跑道模型；系统根据航班起降计划自动生成最优除雪路径，避免设备交叉作业冲突，使整体除雪效率提升20%。此外，部分专利还引入AI算法，通过历史除雪数据训练模型，可提前12小时预测积雪量和结冰风险，辅助调度人员制定设备排班计划，2023年北方某枢纽机场应用该技术后，冬季航班延误率同比下降15%。
机场不同区域的除雪需求存在差异，跑道需快速清除积雪保证摩擦系数达标，停机坪需精细化作业避免损伤飞机部件，滑行道则要求设备灵活通过狭窄区域。专利技术通过针对性设计，在各场景中实现了精准适配，以下结合具体案例展开说明。
跑道作为机场核心区域，除雪要求“快、净、稳”，即除雪速度快（通常需在30分钟内完成单条跑道清理）、残留雪量少（道面残留雪厚度≤1毫米）、设备运行稳定不影响道面性能。某工程公司研发的“多联式跑道除雪车”专利技术，将滚刷、刮板、热风融雪和真空吸雪功能集成于一体，作业宽度达6米，车速保持在15公里/小时的情况下，单次通过即可清除15厘米厚积雪，残留雪量控制在0.5毫米以内。该设备在2023年哈尔滨机场暴雪应急中，配合3台协同作业，仅用25分钟完成3200米跑道清理，保障了后续航班正常起降。此外，专利中设计的道面摩擦系数实时监测模块，通过安装在车辆底部的传感器，可同步检测除雪后的道面摩擦力，数据实时传输至指挥中心，确保除雪质量符合民航标准（摩擦系数≥0.35）。
停机坪区域飞机停放密集，除雪设备需具备灵活转向和精准控制能力，避免碰撞飞机或地面设施；滑行道道面宽度较窄，且存在弯道和坡度，设备尺寸需适配通道限制。针对这些需求，某企业的“小型模块化除雪机器人”专利提供了创新解决方案：设备采用履带式底盘，最小转弯半径仅1.5米，可在飞机翼下3米空间内作业；机身搭载可伸缩滚刷和微型吹雪机，滚刷长度可在1.2-2.5米范围内调节，适应不同宽度的滑行道；同时，通过北斗定位和UWB（超宽带）近距离感知技术，实现与周边飞机、设备的防碰撞预警，当距离障碍物小于1米时自动停机。2024年春运期间，该机器人在上海浦东机场T3停机坪应用，单台设备可完成4个机位的除雪作业，效率较人工提升3倍，且未发生一起碰撞事故。
暴雪、冻雨等极端天气会导致积雪快速堆积或形成坚硬冰壳，常规设备难以应对，此时专利技术中的应急强化设计发挥关键作用。国家气象局数据显示，2023年我国北方机场遭遇10次以上极端降雪过程，极端天气下的除雪专利技术应用案例显著增加。某研究所的“低温启动与持续作业系统”专利，通过在除雪车发动机油路中增设电加热装置和保温层，使设备在-35℃环境下可一键启动，启动时间缩短至5分钟；同时，液压系统采用低粘度抗磨液压油，确保在低温下仍能保持良好流动性，实现连续4小时高强度作业。2023年12月沈阳桃仙机场暴雪过程中，配备该系统的除雪车队连续作业18小时，保障了机场在雪强达8毫米/小时的情况下未关闭跑道。此外，专利中设计的“雪水回收再利用”装置，可将清除的积雪融化后过滤，用于设备液压系统冷却或机场绿化灌溉，单台设备冬季可节约用水300吨，实现了环保与应急的双重效益。
从国家专利局公开数据及知网文献分析来看，机场除雪专利技术正呈现三大发展趋势：一是绿色化，环保型融雪剂、新能源除雪设备（如电动除雪车）专利占比从2018年的12%提升至2023年的28%，反映行业对碳排放和生态保护的重视；二是无人化，随着自动驾驶技术成熟，无人除雪机器人、无人机辅助除雪（如无人机携带融雪剂定点投放）相关专利近三年申请量增长120%，预计2025年将有商业化应用案例落地；三是协同化，多设备、多技术融合的系统级专利增多，通过科科豆平台检索发现，2023年“除雪设备协同控制”相关专利达136件，较2020年增长85%，体现从单一设备创新向整体解决方案创新的转变。
在申请人分布上，企业占比达62%（以机场设备制造商和航空公司为主），高校及科研院所占比38%，产学研合作趋势明显。例如，某航空工业集团与清华大学联合申请的“基于机场数字孪生的全域除雪调度系统”专利，整合了企业的工程实践经验与高校的算法优势，已在国内3家千万级机场试点应用，推动除雪作业人力成本降低40%。随着智慧机场建设加速，机场除雪专利技术将进一步与5G、物联网、AI等技术深度融合，为航空运输冬季安全保障提供更坚实的技术支撑。
很多人认为机场除雪只需要普通的大型除雪车就行，不需要专利设备。实际上，机场对除雪作业要求极高，普通设备无法满足精准、高效、安全等要求，专利设备经过专门研发，在性能、技术等方面更适合机场复杂的除雪场景。
《机场冬季运行管理》
《智能交通系统与机场管理》
《环境友好型融雪剂的开发与应用》
《极端天气下的应急响应》
《机场设备的创新与维护》
机场除雪设备的技术创新和实践应用关系到航班起降安全与运行效率，近年来相关专利申请量持续增长，呈现多维度发展趋势。 - 技术突破方向：机械除雪装置进行结构优化，通过弹性缓冲与自适应调节设计减少对道面损伤，动态调整抛雪角度；融雪技术注重环保与高效平衡，生物降解型融雪剂和热融除雪技术受关注；智能化控制系统集成应用，涉及路径规划、状态监测和远程控制，可提升整体除雪效率、降低航班延误率。 - 实践应用：不同区域除雪需求有差异，跑道采用“多联式跑道除雪车”高效除雪；停机坪与滑行道用“小型模块化除雪机器人”精细化作业；极端天气下“低温启动与持续作业系统”和“雪水回收再利用”装置发挥关键作用。 - 发展趋势：呈现绿色化、无人化、协同化趋势，申请人以企业为主，产学研合作明显，未来将与5G、物联网、AI等技术深度融合，保障航空运输冬季安全。
国家专利局公开数据
知网文献分析
科科豆专利检索平台
八月瓜平台检索数据
国家气象局数据