Isning av flygplanet - förhållanden, orsaker och konsekvenser

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Statistik visar att andelen dödsfall i flygolyckor är mycket lägre än i fall med andra transportsätt. Flygplansisning är en vanlig orsak till olyckor, så kampen mot den får ökad uppmärksamhet. Vid en tåg-, fartygs- eller bilolycka har människor en ganska stor chans att överleva. Flygplanens fall, med sällsynta undantag, leder till att alla passagerare dör.

Vad orsakar isbildning

Följande delar av flygplanskroppen utsätts oftast för nedisning:

• svans och vinge framkanter;
• motorluftintag;
• propellerblad för respektive motortyp.

Uppbildningen av is på vingarna och svansen leder till en ökning av luftmotståndet, en försämring av flygplanets stabilitet och kontrollerbarhet. I värsta fall kan reglagen (skevroder, klaffar etc.) helt enkelt frysa till vingen, och kontrollen av flygplanet blir helt eller delvis förlamad.

Isning av luftintagen stör enhetligheten i luftflödena som kommer in i motorerna. Konsekvensen av detta är den ojämna driften av motorerna och försämringen av dragkraften, fel i driften av enheterna. Vibrationer uppstår som kan leda till fullständig förstörelse av motorer.

I propellerfläkt- och turbopropflygplan orsakar isbildning på kanterna av propellerbladen en allvarlig minskning av flyghastigheten på grund av att propellrarnas effektivitet minskar. Som ett resultat kan det hända att fartyget inte "kommer fram" till sin destination, eftersom bränsleförbrukningen vid en lägre hastighet förblir densamma eller till och med ökar.

Flygplansmarkisning

Icing kan vara på marken eller under flygning. I det första fallet är flygplanets isbildningsförhållanden som följer:

• I klart väder vid minusgrader kyls ytan på ett flygplan mer än den omgivande atmosfären. På grund av detta förvandlas vattenångan i luften till is - frost eller frost uppstår. Plackens tjocklek överstiger vanligtvis inte några millimeter. Den kan enkelt tas bort även för hand.
• Vid nära nolltemperaturer och hög luftfuktighet lägger sig underkylt vatten i atmosfären på flygplanets kropp i form av plack. Beroende på specifika väderförhållanden varierar beläggningen från transparent vid högre temperaturer till en matt frostliknande beläggning vid lägre temperaturer.
• Fryser på ytan av flygplanet dimma, regn eller snöslask. Den bildas inte bara som ett resultat av nederbörd, utan också när snö och slask träffar skrovet från marken under taxning.

Det finns också ett sådant fenomen som "bränsleis". När fotogenen i tankarna har lägre temperatur än den omgivande luften börjar atmosfäriskt vatten att sätta sig i området där tankarna finns och det bildas is. Skikttjockleken når ibland 15 mm eller mer. Denna typ av flygplansisning är farlig eftersom sedimentet oftast är genomskinligt och svårt att lägga märke till. Dessutom bildas sediment endast i bränsletankområdet, medan resten av flygplanskroppen förblir ren.

Gris i luften

En annan typ av isbildning av flygplan är isbildningen på fartygets skrov under flygningen. Uppstår när man flyger i kallt regn, duggregn, snöslask eller dimma. Is bildas oftast på vingar, stjärtar, motorer och andra utskjutande kroppsdelar.

Hastigheten för bildandet av en isskorpa varierar och beror på både väderförhållanden och flygplansdesign. Det har förekommit fall av plackbildning med en hastighet av 25 mm per minut. Flygplanets hastighet här spelar en dubbel roll - upp till en viss tröskel bidrar den till en ökning av isbildningen på flygplanet på grund av att mer fukt faller på flygplanets yta per tidsenhet. Men sedan, med ytterligare acceleration, värms ytan upp av friktion med luften, och intensiteten av isbildningen minskar.

Isning av ett flygplan under flygning sker oftast på höjder upp till 5 000 meter. Därför ägnas i förväg största uppmärksamhet åt studier av väderförhållandena i området.start och landning. Nedisning på höga höjder är extremt sällsynt, men fortfarande möjligt.

Avisning med POL

Den huvudsakliga rollen för att förhindra isbildning spelas av behandlingen av flygplan med anti-icing fluid (AFL). De ledande inom produktion av avisningsmedel är amerikanska The Dow Chemical Company och kanadensiska Cryotech Deicing Technology. Företag expanderar ständigt och förbättrar sortimentet av sina reagenser.

Priorierade forskningsområden är avisningshastigheten och varaktigheten av avisning av flygplan. Olika typer av anti-isningsvätska är ansvariga för dessa processer, så bearbetningen av flygplanet utförs alltid i två steg. Tot alt finns det fyra typer av reagens som används vid bearbetning av ett flygplan. Vätskor av den första typen ansvarar för att avlägsna befintlig is från flygplanskroppen. Kompositionerna II, III och IV tjänar till att skydda kroppen från isbildning under en viss tid.

Bearbetar flygplanet på marken

Först behandlas flygplanet med typ I-vätska utspädd med varmt vatten till en temperatur på 60-80 0C. Koncentrationen av reagenset väljs baserat på väderförhållandena. Ett färgämne ingår ofta i kompositionen så att underhållspersonalen kan kontrollera enhetligheten av beläggningen av flygplanet med vätska. Dessutom förbättrar de speciella ämnen som utgör POL produktens täckning.

Det andra steget är bearbetningen av nästavätska, oftast typ IV. Den är i allmänhet identisk med typ II-kompositionen, men tillverkas med modernare teknik. Typ III används oftast för avisning av flygplan från olika lokala flygbolag. Typ IV-vätska sprutas rent och, till skillnad från typ I, med låg hastighet. Syftet med behandlingen är att säkerställa att flygplanet är jämnt belagt med en tjock film av förening som inte tillåter vatten att frysa på flygplanets yta.

Under handlingen "smälter filmen gradvis" och reagerar med nederbörd. Tillverkare bedriver forskning utformad för att öka skyddsskiktets varaktighet. Möjligheterna att minimera miljöpåverkan av skadliga komponenter i anti-isbildningsvätskor studeras. I allmänhet är AOL fortfarande det bästa sättet att hantera flygplanens isbildning för tillfället.

Anti-icing-system

Kompositionerna som flygplan hanteras på marken är specialgjorda så att de under start "blåses bort" från kroppens yta för att inte minska lyftkraften. Sedan tas stafettpinnen över av flygplanets isbildningssensorer. I rätt ögonblick ger de ett kommando att träda i aktion till system som förhindrar isbildning under flygningen. De är indelade i mekaniska, kemiska och termiska (lufttermiska och elektrotermiska).

Mekaniska system

Baserat på principen om konstgjord deformation av den yttre ytan av fartygets skrov, som ett resultat av vilken isen går sönder och blåses bort av det mötande luftflödet. Till exempel på vingarFlygplanets fjäderdräkt är förstärkt med gummiskydd med ett system av luftkammare inuti. Efter att flygplanet har börjat isa tillförs först tryckluft till den centrala kammaren, som bryter isen. Sedan blåses sidofacken upp och isen kastas av ytan.

Kemiska system

Verkandet av ett sådant system baseras på användningen av reagenser som i kombination med vatten bildar blandningar med låg fryspunkt. Ytan på den önskade delen av flygplanskroppen är täckt med ett speciellt poröst material, genom vilket en vätska tillförs som löser upp isen. Kemiska system användes i stor utsträckning på flygplan i mitten av 1900-talet, men nu används de främst som backupmetod för rengöring av vindrutor.

Värmesystem

I dessa system elimineras isbildning genom att värma upp ytan med varmluft och avgaser som tas från motorer, eller med el. I det senare fallet värms ytan inte konstant utan periodiskt. En del is tillåts frysa, varefter systemet sätts på. Fruset vatten separeras från ytan och förs bort av luftströmmen. Den smälta isen sprider sig alltså inte över flygplanets kropp.

Den modernaste utvecklingen inom detta område är det elektrotermiska systemet som uppfanns av GKN. En speciell polymerfilm med tillsats av flytande metall appliceras på flygplanets vingar. Den tar energi från flygplanets system ombord och håller temperaturen på vingytan från 7 till 21 0C. Detta senaste system används i stor utsträckning på Boeing-flygplan.787.

Trots alla "fantastiska" säkerhetssystem kräver isbildning den största uppmärksamheten från personens sida. Lite ouppmärksamhet ledde ofta till stora tragedier. Därför, trots den snabba teknikutvecklingen, beror människors säkerhet fortfarande till stor del på dem själva.