Обледяване на самолета - условия, причини и последствия

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Статистиката показва, че процентът на смъртните случаи при въздушни катастрофи е много по-нисък, отколкото при други видове транспорт. Обледеняването на самолети е честа причина за инциденти, така че на борбата с него се отделя повишено внимание. В случай на влак, кораб или автомобилна катастрофа хората имат доста голям шанс да оцелеят. Падането на самолетите, с редки изключения, води до смъртта на всички пътници.

Какво причинява заледяване

Следните части от корпуса на самолета най-често са изложени на обледеняване:

• предни ръбове на опашка и крило;
• въздухозаборници на двигателя;
• лопатки на витлото за съответните типове двигатели.

Образуването на лед по крилата и опашката води до увеличаване на съпротивлението, влошаване на стабилността и управляемостта на самолета. В най-лошите случаи органите за управление (елерони, клапи и др.) могат просто да замръзнат към крилото и управлението на самолета ще бъде частично или напълно парализирано.

Обледеняването на въздухозаборниците нарушава еднородността на въздушните потоци, влизащи в двигателите. Последица от това е неравномерната работа на двигателите и влошаването на сцеплението, неизправности в работата на агрегатите. Появяват се вибрации, които могат да доведат до пълно унищожаване на двигателите.

При самолети с витло-вентилатор и турбовитлови самолети, обледеняването по ръбовете на перките на витлото причинява сериозно намаляване на скоростта на полета поради спад в ефективността на витлата. В резултат на това корабът може да не „успее“до местоназначението си, тъй като разходът на гориво при по-ниска скорост остава същият или дори се увеличава.

Наземно обледеняване на самолета

Обледенението може да бъде на земята или по време на полет. В първия случай условията на обледеняване на самолета са както следва:

• При ясно време при минусови температури повърхността на самолета се охлажда повече от заобикалящата атмосфера. Поради това водната пара, съдържаща се във въздуха, се превръща в лед - настъпва слана или слана. Дебелината на плаката обикновено не надвишава няколко милиметра. Може лесно да се отстрани дори на ръка.
• При температури, близки до нулата и висока влажност, преохладената вода, съдържаща се в атмосферата, се утаява върху тялото на самолета под формата на плака. В зависимост от специфичните метеорологични условия, покритието варира от прозрачно при по-високи температури до матово, подобно на замръзване покритие при по-ниски температури.
• Замръзване на повърхността на самолета мъгла, дъжд или киша. Образува се не само в резултат на валежи, но и когато сняг и киша ударят корпуса от земята по време на рулиране.

Има и такъв вид явление като "горивен лед". Когато керосинът в резервоарите има по-ниска температура от околния въздух, атмосферната вода започва да се утаява в зоната, където са разположени резервоарите и се образува лед. Дебелината на слоя понякога достига 15 mm или повече. Този тип обледеняване на самолети е опасно, защото утайката най-често е прозрачна и трудно се забелязва. Освен това утайката се образува само в областта на резервоара за гориво, докато останалата част от тялото на самолета остава чиста.

лед във въздуха

Друг вид обледеняване на самолета е образуването на лед върху корпуса на кораба по време на полет. Възниква при летене в студен дъжд, дъждовен дъжд, киша или мъгла. Ледът се образува най-често върху крила, опашки, двигатели и други изпъкнали части на тялото.

Скоростта на образуване на ледена кора варира и зависи както от метеорологичните условия, така и от дизайна на самолета. Има случаи на образуване на плака със скорост от 25 mm в минута. Скоростта на самолета тук играе двойна роля - до определен праг, тя допринася за увеличаване на обледеняването на самолета поради факта, че повече влага пада върху повърхността на самолета за единица време. Но след това, с по-нататъшно ускорение, повърхността се нагрява от триене с въздуха и интензивността на образуването на лед намалява.

Обледеняването на самолет в полет се случва най-често на височина до 5000 метра. Затова предварително се отделя най-голямо внимание на изучаването на метеорологичните условия в района.излитане и кацане. Обледеняването на голяма надморска височина е изключително рядко, но все пак е възможно.

Обезледяване с POL

Основна роля в предотвратяването на обледеняване играе третирането на самолети с течност против обледеняване (AFL). Лидерите в производството на средства за размразяване са американската The Dow Chemical Company и канадската Cryotech Deicing Technology. Компаниите непрекъснато разширяват и подобряват линията на своите реагенти.

Приоритетни области на изследване са скоростта на размразяване и продължителността на размразяването на самолета. Различни видове течности против обледяване са отговорни за тези процеси, така че обработката на самолета винаги се извършва на два етапа. Общо има четири вида реагенти, които се използват при обработката на самолет. Течностите от първия тип са отговорни за отстраняването на съществуващия лед от тялото на самолета. Съставите II, III и IV служат за защита на тялото от заледяване за определено време.

Обработка на самолета на земята

Първо, самолетът се третира с течност тип I, разредена с гореща вода до температура 60-80 0C. Концентрацията на реагента се избира въз основа на метеорологичните условия. В състава често се включва багрило, за да може обслужващият персонал да контролира равномерността на покритието на самолета с течност. В допълнение, специалните вещества, които съставляват POL, подобряват покритието на продукта.

Вторият етап е обработката на следващиятечност, най-често тип IV. Като цяло е идентичен с състава от тип II, но се произвежда по по-модерна технология. Тип III най-често се използва за размразяване на самолети на различни местни авиокомпании. Течността тип IV се пръска чисто и за разлика от тип I с ниска скорост. Целта на обработката е да се гарантира, че самолетът е равномерно покрит с дебел филм от съединение, което не позволява на водата да замръзне върху повърхността на самолета.

По време на действието филмът постепенно се "стопява", реагирайки с валежи. Производителите провеждат изследвания, предназначени да увеличат продължителността на защитния слой. Проучват се и възможностите за минимизиране на въздействието на вредните компоненти на флуидите против заледяване върху околната среда. Като цяло AOL остава най-добрият начин за справяне с обледеняването на самолета в момента.

Системи против заледяване

Съставите, с които се борави самолетът на земята, са специално направени така, че по време на излитане да се „издухват“от повърхността на тялото, за да не се намали подемната сила. Тогава щафетата се поема от сензорите за обледеняване на самолета. В точния момент те дават команда за влизане в действие на системи, които предотвратяват образуването на лед по време на полет. Те са разделени на механични, химически и термични (въздушно-термични и електро-термични).

Механични системи

Основан на принципа на изкуствена деформация на външната повърхност на корпуса на кораба, в резултат на което ледът се разбива и се издухва от насрещния въздушен поток. Например на крилаОперението на самолета е подсилено с гумени протектори със система от въздушни камери вътре. След като самолетът започне да заледява, сгъстен въздух първо се подава към централната камера, която разбива леда. След това страничните отделения се надуват и ледът се изхвърля от повърхността.

Химически системи

Действието на такава система се основава на използването на реагенти, които в комбинация с вода образуват смеси с ниска точка на замръзване. Повърхността на желаната част от корпуса на самолета е покрита със специален порест материал, през който се подава течност, която разтваря леда. Химическите системи са били широко използвани в самолетите в средата на 20-ти век, но сега те се използват главно като резервен метод за почистване на предните стъкла.

Термични системи

В тези системи заледяването се елиминира чрез нагряване на повърхността с горещ въздух и отработени газове, взети от двигатели, или чрез електричество. В последния случай повърхността се нагрява не постоянно, а периодично. Оставя се малко лед да замръзне, след което системата се включва. Замръзналата вода се отделя от повърхността и се отвежда от въздушния поток. Така разтопеният лед не се разпространява по тялото на самолета.

Най-модерното развитие в тази област е електротермичната система, изобретена от GKN. Върху крилата на самолета се нанася специален полимерен филм с добавка на течен метал. Той отнема енергия от бордовата система на самолета и поддържа температурата на повърхността на крилото от 7 до 21 0C. Тази най-нова система се използва широко в самолетите на Boeing.787.

Въпреки всички "фантастични" системи за сигурност, обледеняването изисква най-голямо внимание от страна на лицето. Малкото невнимание често водеше до големи трагедии. Следователно, въпреки бързото развитие на технологиите, безопасността на хората все още зависи до голяма степен от самите тях.