本发明公开了一种过冷大水滴结冰探头及探测器，属于航空探测技术领域，包括探头本体和过冷水相态感知膜，探头沿来流方向设有前端迎风锥面、中段锥面、后端迎风锥面和尾端锥面；过冷水相态感知膜安装于探头本体的外表面；过冷大水滴撞击前端迎风锥面后，一部分从前端迎风锥面溢流并受气流影响在中段锥面区域停驻、结冰，另一部分直接撞击到后端迎风锥面并结冰；过冷水相态感知膜分别探测过冷水探头本体表面溢流和冻结的动态过程，通过获取过冷水相态感知膜探测得到的过冷水和冰层的瞬态分布信息，实现对过冷大水滴结冰探测。本发明旨在高效、可靠地实现飞行器飞行过程中的过冷大水滴结冰探测功能，为飞行器结冰防护系统提供准确的结冰状况数据。