Zaleđivanje zrakoplova - uvjeti, uzroci i posljedice

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Statistika pokazuje da je postotak smrtnih slučajeva u zračnim nesrećama mnogo manji nego u slučajevima s drugim načinima prijevoza. Zaleđivanje zrakoplova čest je uzrok nesreća, pa se borbi protiv njega pridaje povećana pozornost. U slučaju nesreće vlaka, broda ili automobila, ljudi imaju prilično velike šanse za preživljavanje. Pad zračnih brodova, uz rijetke iznimke, dovodi do smrti svih putnika.

Što uzrokuje zaleđivanje

Sljedeći dijelovi tijela zrakoplova najčešće su izloženi zaleđivanju:

• prednji rubovi repa i krila;
• usisnici zraka motora;
• lopatice propelera za odgovarajuće vrste motora.

Stvaranje leda na krilima i repu dovodi do povećanja otpora, pogoršanja stabilnosti i upravljivosti zrakoplova. U najgorim slučajevima, komande (krilci, zakrilci, itd.) mogu se jednostavno smrznuti na krilo, a upravljanje zrakoplovom će biti djelomično ili potpuno paralizirano.

Zaleđivanje usisnika zraka remeti ujednačenost protoka zraka koji ulazi u motore. Posljedica toga je neravnomjeran rad motora i pogoršanje vuče, kvarovi u radu jedinica. Pojavljuju se vibracije koje mogu dovesti do potpunog uništenja motora.

U zrakoplovima s propelerskim ventilatorom i turboelisnim zrakoplovima, zaleđivanje na rubovima lopatica propelera uzrokuje ozbiljno smanjenje brzine leta zbog pada učinkovitosti propelera. Kao rezultat toga, plovilo možda neće "doći" do svog odredišta, jer potrošnja goriva pri nižoj brzini ostaje ista ili se čak povećava.

Zaleđivanje zrakoplova

Zaleđivanje može biti na tlu ili u letu. U prvom slučaju, uvjeti zaleđivanja zrakoplova su sljedeći:

• Za vedrog vremena na temperaturama ispod nule, površina zrakoplova hladi se više od okolne atmosfere. Zbog toga se vodena para sadržana u zraku pretvara u led – javlja se mraz ili mraz. Debljina plaka obično ne prelazi nekoliko milimetara. Lako se može ukloniti čak i rukom.
• Pri temperaturama blizu nule i visokoj vlažnosti, prehlađena voda sadržana u atmosferi taloži se na tijelu zrakoplova u obliku plaka. Ovisno o specifičnim vremenskim uvjetima, premaz varira od prozirnog na višim temperaturama do mat premaza nalik na mraz na nižim temperaturama.
• Smrzavanje na površini zrakoplova magla, kiša ili susnježica. Nastaje ne samo kao rezultat oborina, već i kada snijeg i bljuzgavica udare o trup sa tla tijekom vožnje.

Postoji i takva vrsta fenomena kao što je "led od goriva". Kada kerozin u spremnicima ima nižu temperaturu od okolnog zraka, atmosferska voda počinje se taložiti u području gdje su spremnici i nastaje led. Debljina sloja ponekad doseže 15 mm ili više. Ova vrsta zaleđivanja zrakoplova je opasna jer je sediment najčešće proziran i teško uočljiv. Osim toga, sediment se stvara samo u području spremnika goriva, dok ostatak tijela zrakoplova ostaje čist.

Led u zraku

Druga vrsta zaleđivanja zrakoplova je stvaranje leda na trupu broda tijekom leta. Javlja se prilikom letenja po hladnoj kiši, kiši, susnježici ili magli. Led se najčešće stvara na krilima, repovima, motorima i drugim izbočenim dijelovima tijela.

Brzina stvaranja ledene kore varira i ovisi o vremenskim uvjetima i dizajnu zrakoplova. Zabilježeni su slučajevi stvaranja plaka pri brzini od 25 mm u minuti. Brzina zrakoplova ovdje igra dvostruku ulogu - do određenog praga doprinosi povećanju zaleđivanja zrakoplova zbog činjenice da više vlage pada na površinu zrakoplova u jedinici vremena. Ali tada, s daljnjim ubrzanjem, površina se zagrijava od trenja sa zrakom, a intenzitet stvaranja leda opada.

Zaleđivanje zrakoplova u letu najčešće se događa na visinama do 5.000 metara. Stoga se unaprijed posvećuje najveća pažnja proučavanju vremenskih prilika na tom području.polijetanja i slijetanja. Zaleđivanje na velikim visinama iznimno je rijetko, ali još uvijek moguće.

Odmrzavanje s POL

Glavnu ulogu u sprječavanju zaleđivanja ima obrada zrakoplova tekućinom protiv zaleđivanja (AFL). Lideri u proizvodnji sredstava za odleđivanje su američka The Dow Chemical Company i kanadska Cryotech Deicing Technology. Tvrtke neprestano proširuju i poboljšavaju liniju svojih reagensa.

Prioritetna područja istraživanja su brzina odleđivanja i trajanje odleđivanja zrakoplova. Za te su procese zaslužne različite vrste tekućine protiv zaleđivanja, pa se obrada zrakoplova uvijek odvija u dvije faze. Ukupno postoje četiri vrste reagensa koji se koriste u obradi zrakoplova. Tekućine prve vrste odgovorne su za uklanjanje postojećeg leda iz tijela zrakoplova. Kompozicije II, III i IV vrste služe za zaštitu tijela od zaleđivanja na određeno vrijeme.

Obrada zrakoplova na zemlji

Prvo, zrakoplov se tretira tekućinom tipa I razrijeđenom vrućom vodom do temperature od 60-80 0C. Koncentracija reagensa odabire se na temelju vremenskih uvjeta. Boja je često uključena u sastav tako da osoblje za održavanje može kontrolirati ujednačenost premaza zrakoplova tekućinom. Osim toga, posebne tvari koje čine POL poboljšavaju pokrivenost proizvoda.

Druga faza je obrada sljedećetekućina, najčešće tip IV. Općenito je identičan sastavu tipa II, ali se proizvodi modernijom tehnologijom. Tip III najčešće se koristi za odleđivanje zrakoplova raznih lokalnih zračnih prijevoznika. Tekućina tipa IV se raspršuje uredno i, za razliku od tipa I, malom brzinom. Svrha tretmana je osigurati da je zrakoplov ravnomjerno obložen debelim slojem spoja koji ne dopušta da se voda smrzava na površini zrakoplova.

Tijekom radnje film se postupno "topi", reagirajući oborinama. Proizvođači provode istraživanja osmišljena kako bi produžili trajanje zaštitnog sloja. Proučavaju se i mogućnosti minimiziranja utjecaja štetnih sastojaka tekućina protiv zaleđivanja na okoliš. Općenito, AOL ostaje najbolji način rješavanja zaleđivanja zrakoplova u ovom trenutku.

Sustavi protiv zaleđivanja

Kompozicije kojima se letjelica rukuje na tlu posebno su napravljene tako da se tijekom polijetanja “odpuhuju” s površine tijela kako se ne bi smanjilo uzgon. Tada palicu preuzimaju senzori zaleđivanja zrakoplova. U pravom trenutku daju naredbu za stupanje u akciju sustavima koji sprječavaju stvaranje leda tijekom leta. Dijele se na mehaničke, kemijske i toplinske (zračno-termalne i elektro-termalne).

Mehanički sustavi

Zasnovan na principu umjetne deformacije vanjske površine trupa broda, uslijed čega se led lomi i otpuhuje nadolazećim strujanjem zraka. Na primjer, na krilimaPerje zrakoplova ojačano je gumenim štitnicima sa sustavom zračnih komora unutar. Nakon što se zrakoplov počne zaleđivati, u središnju komoru se prvo dovodi komprimirani zrak koji razbija led. Zatim se bočni odjeljci napuhavaju i led se baca s površine.

Kemijski sustavi

Djelovanje takvog sustava temelji se na korištenju reagensa koji u kombinaciji s vodom tvore smjese s niskom točkom smrzavanja. Površina željenog dijela tijela zrakoplova prekrivena je posebnim poroznim materijalom, kroz koji se dovodi tekućina koja otapa led. Kemijski sustavi bili su široko korišteni u zrakoplovima sredinom 20. stoljeća, ali sada se koriste uglavnom kao rezervna metoda za čišćenje vjetrobranskih stakla.

Termalni sustavi

U ovim sustavima zaleđivanje se eliminira zagrijavanjem površine vrućim zrakom i ispušnim plinovima iz motora ili električnom energijom. U potonjem slučaju, površina se zagrijava ne stalno, već povremeno. Dopušteno je zamrznuti dio leda, nakon čega se sustav uključuje. Smrznuta voda se odvaja od površine i odnosi se strujom zraka. Dakle, otopljeni led se ne širi po tijelu zrakoplova.

Najmoderniji razvoj u ovom području je elektrotermalni sustav koji je izumio GKN. Na krila zrakoplova nanosi se poseban polimerni film s dodatkom tekućeg metala. Uzima energiju iz sustava u zrakoplovu i održava temperaturu na površini krila od 7 do 21 0C. Ovaj najnoviji sustav naširoko se koristi na Boeingovim zrakoplovima.787.

Unatoč svim "fancy" sigurnosnim sustavima, zaleđivanje zahtijeva najveću pažnju od strane osobe. Mala nepažnja često je dovodila do velikih tragedija. Stoga, unatoč brzom razvoju tehnologije, sigurnost ljudi još uvijek uvelike ovisi o njima samima.