Чем обрабатывают самолеты зимой от обледенения. Путешествия и самолёты
Зима в этом году началась сурово - сначала подморозило, а теперь заваливает снегом. Условия - в самый раз для того, чтобы посмотреть как происходит деайсинг.
(Всего 22 фото + 1 видео)
Спонсор поста: Заправка картриджей – наша профессия. Довертесь профессионалам! Заправка картриджей Xerox от компании Тонгруп. Телефон: +38044-5373690. С нами Вы всегда будете спокойны за свою оргтехнику!Источник: Жжурнал/q-rex
После всех согласований для съёмки выбрали 10 число, поэтому после открытия перехода на Белорусской я, с пятиминутным заездом домой, помчался на Павелецкий вокзал.
О том, что я увидел в Домодедово и о том, как происходит процедура деайсинга - смотрите в этом репортаже.
1. Снегоочистительная техника работает круглосуточно. Жутковатые агрегаты с огромными ковшами и щётками сметают снег с рулёжных дорожек на лётном поле, а взлётные полосы поливаются реагентами. (по клику - 1600x730)
2. Если говорить техническим языком, то деайсинг (или, по-нашему, противообледенительная обработка воздушного судна) - это процедура очистки аэродинамических поверхностей от налипшего снега и образовавшегося инея и покрытие их защитным составом. Если по-простому - «поливают самолёт всякой гадостью».
3. О том, что бывает, если обработку не провести или провести неправильно - можно посмотреть вот в этой замечательной документалке . Можно ещё вспомнить крушение Як-40, в котором погиб Артём Боровик.
Попытаюсь объяснить популярно. Крылья и хвостовое оперение самолёта - особо сконструированные поверхности, форма которых идеально расчитана, чтобы обеспечивать полёт (за счёт разницы давления над и под поверхностью). Если образуется наледь или прилипает снег - форма меняется, аэродинамика ухудшается и самолёт уже не может «держаться за воздух» - появляется тенденция к сваливанию. Проще говоря, самолёт начинает падать.
Какие ещё неприятности могут случиться - попадание наледи с крыльев в двигатели, или, например, залепленные снегом датчики, считывающие скорость движения, которые в результате дают неверную/противоречивую информацию пилотам.
Всё это особо критично при взлёте и наборе высоты, поэтому основная часть сопутствующих лётных происшествий связана именно с этим этапом полёта.
4. Процедуру проводят, разумеется, не у самого трапа - там мало места, море аэродромной техники и люди ходят. Поэтому сначала производится посадка пассажиров на борт, и после этого начинается руление к открытой стоянке, где и будет проходить деайсинг.
5. Защитное покрытие действует около 15 минут, поэтому место выбирают так, чтобы после обработки не надо было далеко рулить до взлётки (например, если терминал в другом конце лётного поля).
6. Насколько я понял из своих наблюдений, иностранцы предпочитают поливать весь самолёт целиком, включая фюзеляж, а наши в основном ограничиваются аэродинамическими поверхностями. (по клику - 1600x805)
7. Деайсинг - одна из самых зрелищных процедур в авиации, особенно если речь идёт о лайнере-гиганте вроде этого Боинга-777 Сингапурских авиалиний.
8. Многие (как и я) будут наверное удивлены, узнав, что жидкостей на самом деле две: первой под большим напором смывают снег и наледь, а потом уже второй наносят защитное покрытие.
9. Если очищающая жидкость имеет еле заметный розоватый оттенок, то защитная - явный бирюзовый цвет, который превращает белые самолёты в подобие «огурцов» S7.
10. Кстати, о них. Второй самолёт, на примере которого мы будем смотреть обработку - . Посадка закончена, трап сложен и начинается руление к открытой площадке.
11. Приезжает машина с жидкостью, оператор садится в люльку и разворачивает шланг на телескопической «ноге».
12. Очищающая жидкость.
13. Защитная.
14. Потом машина объезжает самолёт и начинает обработку с другой стороны.
16. Обработка закончена - можно лететь!
18. Следующий «клиент» - Боинг-737 Трансаэро.
19. Ещё одним откровением для меня стало то, что жидкости бывают разных категорий и существуют различные запатентованные составы. В зависимости от погодных условий используются составы разных концентраций. А вообще деайсинг проводят даже летом - если залить полные баки холодного топлива, уже может образоваться наледь.
Также выяснилось, что никакой вредной химии там нет - если на человека случайно попадёт, то ничего страшного. Хотя и в том, чтобы оказаться политым горячим мыльным раствором, приятного тоже мало.
20. Чтобы не повредить дорогой самолёт и не отправить его вместо рейса на починку, подвижные части машины оборудованы специальными «усами» - специальными датчиками, которые при касании останавливают движение (кто знает как работает габаритный вагон в метро - поймёт о чём речь).
21. Машина называется «Elephant» - слон.
Если я правильно понял, то одна такая стоит порядка 1 миллиона долларов. Есть конечно и более экономичный вариант - техник садится в люльку, берёт шланг и поливает самолёт сам. Но в это не практикуется.
22. Всем приятного полёта!
23. Небольшое видео: обработка Б777 и А319.
Изобретение касается экологически безвредной жидкости для предотвращения обледенения самолетов и взлетно-посадочных полос, причем указанная жидкость особенно подходит для различного распылительного оборудования. Жидкость содержит 10-60 вес.% триметилглицина и 40-90 вес.% воды. Давление паров указанной жидкости составляет менее 5 Па, а кратковременный токсический эффект при пероральном применении на крысах LD 50 составляет более 10000 мг/кг. Технический результат - создание нетоксичной и безопасной жидкости против обледенения. 8 з.п. ф-лы, 6 табл.
Изобретение касается безвредной для окружающей среды жидкости для предотвращения обледенения самолетов и взлетно-посадочных полос, причем указанная жидкость является особенно подходящей для различного оборудования, предназначенного для распыления. Предотвращение образования льда на самолетах и взлетно-посадочных полосах, а также удаление льда обычно осуществляется с помощью некоторых химических веществ, понижающих температуру замерзания, чтобы обеспечить безопасный взлет, посадку и полет, особенно в зимнее время. Эти антифризы обычно представляют собой распыляемые растворы или пены на основе этилен- или пропиленгликоля, которые, если необходимо, смешаны с загустителями для увеличения вязкости, с водой, поверхностно-активными веществами (ПАВ) и ингибиторами коррозии. Такие средства против обледенения на основе этилен- или пропиленгликоля являются токсичными и загрязняют окружающую среду, когда они попадают в землю. Кроме того, они испускают неприятный запах, который попадает в воздух и разносится воздушными потоками. Такие средства против обледенения могут также вызвать проблемы, связанные с коррозией. Средства против обледенения, обычно распыляемые на самолеты, как правило, содержат по крайней мере 60% гликоля, обычно этиленгликоля, или смесь других гликолей. Функция антифриза состоит в удалении с поверхности самолета снега, льда и инея, которые образуются, когда самолет стоит в аэропорту. Снег, лед и иней, намерзшие на самолет, оказывают значительное влияние на аэродинамические свойства и эксплуатационные качества его двигателей, приводя в итоге к опасным ситуациям, например, во время взлета самолета. По этой причине самолеты всегда проверяют перед вылетом, чтобы быть уверенными, что на них нет льда, снега и инея. Предотвращение обледенения взлетно-посадочных полос и удаление с них льда включает в себя использование химических веществ, понижающих температуру замерзания. Основная функция этих веществ состоит в том, что они диффундируют через уже образовавшиеся снег и лед, ослабляя в них силы сцепления, что дает возможность значительно облегчить удаление снега и льда механическими способами. Кроме того, химические вещества, понижающие температуру замерзания, используют в условиях, когда вода и снег могут намерзать на взлетно-посадочной полосе. В патенте СССР 1664808 описана композиция, используемая для предотвращения смерзания и для оттаивания порошкообразных или гранулированных материалов типа муки, песка или любого другого материала. Эта композиция содержит хлорид магния или кальция, аммиак, углеводы, глицерин, молочную кислоту, летучие кислоты, бетаин, аминокислоты, алифатические соединения, а также воду. Задача этой композиции состоит в предотвращении смерзания порошкообразного материала, особенно во время его транспортировки, на стенках и дне контейнера, и его агрегации, а также в оттаивании уже замерзшего материала. В патенте США 5079036 описана размораживающая композиция для предотвращения смерзания и агрегации твердого гранулированного материала, подобного каменному углю или руде, во время его погрузки - выгрузки и транспортировки при температуре ниже 0 o С. Эта композиция образует пену на твердых частицах. Она содержит раствор, пригодный в качестве размораживающего средства, такой как раствор солей, подобных хлориду натрия, хлориду калия, хлориду магния, хлориду кальция, или раствор полигидроксильных соединений или моноалкиловых простых эфиров или диалкиловых простых эфиров, таких как этилен- и пропиленгликоли, глицерин, сахар и их смеси. Далее в качестве подходящих размораживающих веществ упомянуты производные целлюлозы, например натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы и этилгидроксиэтилцеллюлоза. Кроме этого размораживающего вещества композиция включает в себя анионное или амфотерное ПАВ, которое дает возможность образования стабильной пены. Подходящими для этой цели являются, среди других, такие анионные ПАВ, как сульфонаты, и такие амфотерные ПАВ, как производные бетаина. Кроме того, композиция содержит воду. В европейском патенте 743305 описана размораживающая композиция, особенно для предотвращения обледенения самолетов и их крыльев. В этом патенте представлено новое ПАВ, а именно полиамидоэфир, которое можно использовать в сочетании с веществами, понижающими температуру замерзания, на основе алкиленгликолей, используя полиакриловые кислоты в качестве загустителей. Кроме того, указанные композиции обычно содержат ингибитор коррозии, необязательно амин, гидроксид калия или гидроксид щелочного металла и воду. Чаще всего жидкости, понижающие температуру замерзания, на основе воды в типичном случае являются водными смесями, состоящими из этилен- и пропиленгликолей и воды. В частности, этиленгликоль используется в различных случаях применения в автомобильной промышленности. Однако недостатками этиленгликоля являются его токсичность и загрязняющие свойства. В соответствии с этим вместо этиленгликоля часто используют пропиленгликоль в тех случаях, где требуется пониженная токсичность. Хотя пропиленгликоль относительно нетоксичен, он, однако, также является сомнительным с точки зрения экологии. Другим недостатком пропиленгликоля является то, что его вязкость значительно возрастает при низких температурах, что вызывает необходимость в большей мощности насосов для его перекачки. Более низкая токсичность этанола по сравнению с этиленгликолем делает его использование более желательным. Однако применение этанола ограничивается его высокой летучестью и, как следствие, склонностью к воспламенению, а также значительным возрастанием вязкости при низких температурах, однако это возрастание вязкости менее значительно, чем в случае пропиленгликолей. По этой причине этанол широко применяется в качестве охлаждающей жидкости в лабораториях и в тех ситуациях, когда требуется нетоксичность. Коррозия, особенно при использовании гликолей, делает совершенно необходимым поиск недорогих и эффективных ингибиторов коррозии. Составы и концентрации ингибиторов коррозии с трудом поддаются регулированию. Как правило, в результате применения эффективного ингибитора жидкость с очень низкой токсичностью становится токсичной. Обычно сложные растворы делают получаемую в результате жидкость более дорогостоящей. Задачей настоящего изобретения является создание жидкости, понижающей температуру замерзания, в особенности применимой для предотвращения обледенения самолетов и взлетно-посадочных полос, и оборудования для ее использования, посредством чего можно решить проблемы, связанные с существующим состоянием техники, и устранить существующие недостатки. Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание жидкости, понижающей температуру замерзания, пригодной для самолетов и взлетно-посадочных полос, применение которой безопасно для окружающей среды и экономично, а также не создает никакого риска для здоровья. Жидкость против обледенения для самолетов и взлетно-посадочных полос, предложенная в этом изобретении, характеризуется в прилагаемой формуле изобретения. Согласно этому изобретению предпочтительным соединением, используемым в качестве компонента указанной жидкости против обледенения для самолетов и взлетно-посадочных полос, является триметилглицин или соли гидрата триметилглицина. Триметилглицин или бетаин является особенно предпочтительным. Бетаин, например, может быть получен путем экстракции из природных продуктов, таких как сахарная свекла, или путем биохимического процесса таким образом, чтобы дать возможность получения биологической жидкости против обледенения с благоприятным сроком службы. Жидкость, используемая для предотвращения обледенения самолетов и взлетно-посадочных полос, в соответствии с этим изобретением содержит 10-60% триметилглицина или его производного и 40-90% воды; предпочтительно 40-55% триметилглицина или его производного и 45-60% воды, причем все проценты являются весовыми. Среди преимуществ этой жидкости против обледенения ее нетоксичность и безопасность, а также отсутствие запаха. Некоторые из ее физических свойств являются такими же, как у растворов гликолей, и она может использоваться при температурах между -50 и +100 o С. Она предпочтительно используется при температурах в пределах от -40 до +80 o С. Характерным свойством размораживающих веществ является то, что они понижают температуру замерзания. Эта температура замерзания должна быть не выше -20 o С, а в случае бетаина даже может быть достигнута температура замерзания вплоть до -50 o С. Если это необходимо или желательно, жидкость против обледенения этого изобретения может быть смешана с обычными ингибиторами коррозии, стабилизаторами и маркирующими добавками, загустителями, ПАВ, другими размораживающими веществами, подобными гликолям или солям, а также с соединениями, регулирующими кислотность; все эти вещества хорошо известны в технике. Жидкость против обледенения согласно настоящему изобретению менее токсична и меньше загрязняет окружающую среду, чем жидкости против обледенения, уже известные в технике. Указанная жидкость не классифицируется как опасные отходы, и ее можно легко удалять, что снижает затраты. Отходы этой жидкости можно обрабатывать, не принимая никаких специальных мер безопасности, и они могут поглощаться почвой или спускаться в канализацию, тогда как этилен- и пропиленгликоли, а также этанол, обычно используемые в технике в настоящее время, необходимо удалять специальными способами, как опасные отходы. Жидкость против обледенения согласно настоящему изобретению пригодна для использования в различных областях для предотвращения обледенения или для удаления льда с самолетов, взлетно-посадочных полос и т.п., особенно при низких температурах и в ситуациях, когда жидкость должна быть безвредной для окружающей среды и нетоксичной. Оценка токсичности соединений основана на величинах LD 50 , взятых из литературы. Использованные величины LD 50 были получены при испытаниях на крысах при пероральном введении испытываемых соединений. Результаты показаны в таблице 1. В таблице 2 сравнивается кинематическая вязкость жидкостей при концентрации 50%. В таблице 3 показано, как различные соединения снижают температуру замерзания в 50%-ном растворе. В таблице 4 показано влияние триметилглицина на температуру замерзания водных растворов. Поверхностное натяжение типичных веществ, понижающих температуру замерзания, представлено в таблице 5. Поверхностное натяжение триметилглицина сравнимо с поверхностным натяжением воды и выше, чем у гликолей. В таблице 6 показано давление пара при 37,8 o С для нескольких жидкостей, понижающих температуру замерзания. Так как давление пара раствора триметилглицина ниже, чем у других растворов, он не испаряется (не улетучивается) также легко под действием потока воздуха. Жидкость согласно настоящему изобретению, содержащая 10-60% триметилглицина или его производных и 40-90% воды (по весу), применима в противообледенительных системах для самолетов и взлетно-посадочных полос, особенно для распыления на желаемую поверхность. Давление пара жидкости этого изобретения ниже 5 Па. Величина LD 50 составляет более 10000 мг/кг (для крыс при пероральном введении), и температура вспышки этой жидкости выше 100 o С. Далее температура замерзания 50%-ного раствора составляет менее -38 o С, причем его поверхностное натяжение менее 55 дин/см. Срок годности этой жидкости при хранении в стандартных условиях, при комнатной температуре составляет свыше 2 лет. Вязкость, важную характеристику жидкости, понижающей температуру замерзания, можно стабильно удерживать в желаемом диапазоне. Триметилглицин представляет собой нетоксичный и не имеющий запаха сырьевой материал природного происхождения, который биодеградирует в природных условиях на 80% за 20 суток. Медленная биодеградация - это проблема, связанная, например, с пропиленгликолями, которые применялись ранее. Триметилглицин снижает температуру замерзания воды, он обладает превосходными теплопередающими свойствами, из него не выделяются неприятные запахи и его можно использовать без добавления каких-либо ингибиторов коррозии, которые служат для предотвращения коррозии, так как он сам по себе обладает только слабым коррелирующим действием. Например, коррозия медных сплавов составляет менее 1 мкм/год, когда используются жидкости согласно этому изобретению. Кроме того, они не вызывают коррозию поликарбонатов, акриловых пластиков или окрашенных поверхностей. Гликоли, применявшиеся ранее в качестве составов против обледенения, оказывают вредное воздействие на герметики, присутствующие в конструкциях самолетов, тогда как жидкости против обледенения на основе триметилглицина не дают таких отрицательных эффектов. Возврат жидкостей против обледенения, содержащих гликоли, из аэропортов для их удаления или повторного использования очень затруднен, причем полный возврат в любом случае невозможен. Растворы триметилглицина не нужно возвращать, так как они быстро разлагаются в природных условиях. Растворы триметилглицина безопасны в обращении вследствие низкого давления пара и соответственно низкой летучести этих растворов. В противоположность этому, например, для этиленгликоля по соображениям безопасности установлено предельное давление пара 50 ч/млн (отношение общего количества пара к жидкости) (TVL). Безопасность по отношению к окружающей среде уже упоминалась как одно из основных преимуществ использования раствора триметилглицина в качестве жидкости для предотвращения обледенения самолетов и взлетно-посадочных полос. Это изобретение описано выше со ссылкой только на некоторые предпочтительные примеры его осуществления, детали которых, однако, не должны рассматриваться как ограничивающие это изобретение узкими рамками. Возможны многие модификации и видоизменения в пределах объема и сущности изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения.
Формула изобретения
1. Жидкость против обледенения для самолетов и взлетно-посадочных полос, отличающаяся тем, что она содержит 10-60 вес.% триметилглицина и 40-90 вес. %. 2. Жидкость по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит 40-55 вес.% триметилглицина и 45-60 вес.% воды. 3. Жидкость по п.1 или 2, отличающаяся тем, что давление паров указанной жидкости составляет менее 5 Па, а кратковременный токсический эффект при пероральном применении на крысах LD 50 составляет более 10000 мг/кг. 4. Жидкость по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что температура замерзания 50%-ной жидкости ниже -38 o С. 5. Жидкость по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что температура замерзания 35%-ной жидкости составляет -15 o С или ниже этой величины. 6. Жидкость по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что поверхностное натяжение 50%-ной жидкости составляет более 55 дин/см. 7. Жидкость по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что она содержит триметилглицин из биологического источника. 8. Жидкость по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что указанную жидкость против обледенения можно использовать при температуре, лежащей в пределах между -50 o С и +100 o С, предпочтительно между -40 o С и +80 o С. 9. Жидкость по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавок ингибиторы коррозии, стабилизаторы, маркирующие добавки, загустители, ПАВ, другие размораживающие вещества или соединения для регулирования кислотности.
Похожие патенты:
Изобретение относится к профилактическим смазочным материалам и может быть использовано для предотвращения пылеобразования на временных автодорогах карьеров при добыче полезных ископаемых открытым способом, а также для предотвращения прилипания, примерзания и смерзания влажных горных пород к стенкам горнотранспортного оборудования в горнодобывающей промышленности, например, для защиты поверхностей подвижного состава от примерзания и выдувания сыпучих материалов, например угля, торфа и т.д
Те, кто хоть раз летал зимой или в минусовую температуру, наверняка заметили, что их самолет перед взлетом поливали какой-то жидкостью. Иногда это делают еще до того, как загрузят пассажиров в салон, но чаще всего, это делают уже на взлетно-посадочной полосе, когда в самолете сидят люди. И тут возникает резонный вопрос – чем обрабатывают самолеты зимой? Именно на этот вопрос вы найдете ответ в сегодняшней статье.
Противообледенительная обработка
Самолеты обрабатываются специальным реагентом, который позволяет удалить замерзшие и примерзшие частички жидкости к фюзеляжу. Одновременно с этим, такая обработка имеет еще и другую цель – предотвратить образование льда на критических частях самолета. В целом, это делается для безопасности воздушного судна и пассажиров, и для осуществления беспроблемного перелета.
Обратите внимание, что минусовая температура на высоте 10 километров, где летают гражданские самолеты, бывает намного чаще, нежели минусовая температура на поверхности земли. Как правило, к такой обработке прибегают уже в том случае, если на критических высотах, в том числе и на земле, установился стабильный минус.
Зачем обрабатывают самолеты
Как и у любой жидкости, у реагента для самолетов есть своя конкретная цель. Чтобы самолет не замерз во время взлета. Под этим понимают частичное замораживание жидкости на борту самолета с наружной стороны корпуса. Как известно, замерзшие частички сильно влияют на аэродинамические свойства самолета.
С ним работают только профессионалы, и обработка идет только в специальном обмундировании и на специальном оборудовании. Ведь даже если инсектицид Кораген – специальный инсектицид для обработки яблонь и кукурузы, нуждается в специальном оборудовании, то чего говорить про самолетные противообледенительные жидкости. Конечно, с инсектицидом Кораген смогут работать и обычные фермеры, без специальной подготовки, так как это обычный инсектицид для обработки плодовых деревьев.
Безопасно ли это для здоровья
Самолет – это закрытая система, и воздух с улицы попадает внутрь только при открытых дверях. Когда самолет обрабатывается, все двери уже закрыты. И хотя воздух снаружи все еще забирается, он проходит очистку, и внутри самолета вы даже не почувствуете запаха этой жидкости. Разумеется, это химическая жидкость вредна для здоровья, если ее выпить. Но ничего глобально страшного, от обработки самолета при сидящих внутри пассажирах, произойти не должно.
Статистика говорит о том, что процент погибших в результате авиакатастроф значительно ниже, чем в случаях с другими видами транспорта. Обледенение самолета — частая причина аварий, поэтому борьбе с ней уделяют повышенное внимание. При крушении поезда, судна или автоаварии у людей есть достаточно высокие шансы выжить. Падения же воздушных лайнеров, за редким исключением, приводят к гибели всех пассажиров.
К чему приводит обледенение
Чаще всего обледенению подвергаются следующие части корпуса самолета:
- хвостовое оперение и передние кромки крыльев;
- воздухозаборники двигателей;
- лопасти винтов у соответствующих типов двигателей.
Образование льда на крыльях и хвосте приводит к увеличению сопротивления, ухудшению устойчивости и управляемости воздушного судна. В самых худших случаях органы управления (элероны, закрылки и т. д.) могут просто примерзнуть к крылу, и управление самолетом будет частично или полностью парализовано.
Обледенение воздухозаборников нарушает равномерность входящих в двигатели. Следствие этого — неравномерная работа моторов и ухудшение тяги, сбои в работе агрегатов. Появляются вибрации, которые могут привести к полному разрушению двигателей.
У самолетов с винто-вентиляторными и турбовинтовыми двигателями обледенение кромок лопастей винтов вызывают серьезное уменьшение скорости полета из-за падения коэффициента полезного действия винтов. В результате судно может «не дотянуть» до места назначения, т. к. расход топлива при меньшей скорости остается прежним или даже возрастает.
Наземное обледенение самолета
Обледенение бывает наземным или происходит в полете. В первом случае условия обледенения самолета следующие:
- В ясную погоду при отрицательных температурах поверхность самолета охлаждается сильнее, чем окружающая атмосфера. Из-за этого содержащиеся в воздухе водяные пары превращаются в лед — возникает иней или изморозь. Толщина налета обычно не превышает нескольких миллиметров. Он легко удаляется даже вручную.
- При околонулевых температурах и высокой влажности переохлажденная вода, содержащаяся в атмосфере, оседает на кузове самолета в виде налета. В зависимости от конкретных погодных условий налет бывает различным — от прозрачного при более высоких температурах до матового, похожего на иней, при более низких.
- Замерзание на поверхности самолета тумана, дождя или мокрого снега. Образуется не только в результате атмосферных осадков, но и при попадании на корпус снега и слякоти с земли при рулении.
Существует также такая разновидность явления, как «топливный лед». Когда керосин в баках имеет более низкую температуру, чем окружающий воздух, в районе расположения баков начинается оседание атмосферной воды и образование наледи. Толщина слоя иногда достигает 15 мм и более. Этот вид обледенения самолета опасен тем, что осадок чаще всего бывает прозрачным, его трудно заметить. К тому же осадок образуется только в зоне топливных баков, при этом остальная часть кузова самолета остается чистой.
Обледенение в воздухе
Другой вид обледенения самолета — образование льда на корпусе судна непосредственно во время полета. Происходит при полете в условиях холодного дождя, мороси, мокрого снега или тумана. Лед образуется чаще всего на крыльях, хвостовом оперении, двигателях и других выступающих частях кузова.
Скорость образования ледяной корки бывает различной и зависит как от погодных условий, так и от конструкции самолета. Отмечены случаи образования налета со скоростью 25 мм в минуту. Скорость движения воздушного судна здесь играет двоякую роль — до определенного порога она способствует усилению обледенения самолета из-за того, что за единицу времени на поверхность самолета попадает большее количество влаги. Но затем при дальнейшем ускорении поверхность разогревается от трения о воздух, и интенсивность образования льда снижается.
Обледенение самолета в полете происходит чаще всего на высотах до 5 000 метров. Поэтому заранее предельное внимание уделяется изучению погодных условий в районе взлета и посадки. Обледенение на больших высотах встречается крайне редко, но все же возможно.
Борьба с обледенением с помощью ПОЖ
Главную роль в предотвращении наледи играет обработка самолетов противообледенительной жидкостью (ПОЖ). Лидеры в производстве антиобледенительных средств — американская The Dow Chemical Company и канадская Cryotech Deicing Technology. Компании постоянно расширяют и совершенствуют линейку своих реагентов.
Приоритетными направлениями исследований являются скорость удаления льда и длительность защиты самолета от обледенения. За эти процессы отвечают разные типы поэтому обработка самолета всегда проводится в два этапа. Всего существует четыре типа реагентов, которые применяются при обработке воздушного судна. Жидкости первого типа отвечают за удаление имеющейся наледи с корпуса самолета. Составы II, III и IV типов служат для защиты кузова от обледенения в течение определенного времени.
Обработка самолета на земле
Сначала самолет обрабатывают жидкостью типа I, разбавленной горячей водой до температуры 60-80 0 С. Концентрацию реагента выбирают, исходя из погодных условий. В состав часто включают краситель, чтобы обслуживающий персонал мог контролировать равномерность покрытия самолета жидкостью. Кроме того, специальные вещества, входящие в состав ПОЖ, улучшают покрытие поверхности средством.
Вторым этапом идет обработка следующей жидкостью, чаще всего типа IV. Она в целом идентична составу типа II, но производится по более современной технологии. Тип III чаще всего используют для обработки от обледенения самолетов различных местных авиалиний. Жидкость IV типа распыляют в чистом виде и, в отличие от типа I, с низкой скоростью. Цель обработки — добиться, чтобы самолет был равномерно покрыт толстой пленкой состава, который не позволяет воде замерзать на поверхности самолета.
В процессе действия пленка постепенно "тает", реагируя с осадками. Производители ведут исследования, призванные увеличить время действия защитного слоя. Также изучаются возможности минимизации воздействия вредных компонентов противообледенительных жидкостей на окружающую среду. В целом же ПОЖ на данный момент остаются лучшим средством борьбы с обледенением самолетов.
Противообледенительные системы
Составы, которыми обрабатывают воздушные суда на земле, специально сделаны так, что при взлете они «сдуваются» с поверхности кузова, чтобы не уменьшать подъемную силу. Тогда эстафету принимают датчики обледенения самолета. Они в нужный момент подают команду вступить в действие системам, предотвращающим образование льда в процессе полета. Они делятся на механические, химические и термические (воздушно-тепловые и электротепловые).
Механические системы
Основаны на принципе искусственной деформации наружной поверхности корпуса судна, в результате чего лед раскалывается и сдувается встречным воздушным потоком. Например, на крыльях и оперении самолета укрепляются резиновые протекторы с системой воздушных камер внутри. После начала обледенения самолета сжатый воздух подается сначала в центральную камеру, которая раскалывает лед. Затем надуваются боковые отсеки и сбрасывают лед с поверхности.
Химические системы
Действие такой системы основано на использовании реагентов, которые в соединении с водой образуют смеси с низкой температурой замерзания. Поверхность нужного участка корпуса самолета покрывается специальным пористым материалом, через который и подается жидкость, растворяющая лед. Химические системы широко применялись на воздушных судах в середине XX века, однако сейчас их используют в основном как резервный способ очистки лобовых стекол.
Термические системы
В этих системах обледенение ликвидируется нагревом поверхности горячим воздухом и отработанными газами, забираемыми из двигателей, или электричеством. В последнем случае поверхность нагревается не постоянно, а периодически. Некоторому количеству льда позволяют намерзнуть, после чего включают систему. Замерзшая вода отделяется от поверхности, и ее уносит воздушный поток. Таким образом растаявший лед не растекается по корпусу самолета.
Самая современная разработка в этой сфере — электротепловая система, изобретенная компанией GKN. На крылья самолета наносится специальная полимерная пленка с добавлением жидкого металла. Она берет энергию от бортовой системы самолета и поддерживает температуру на поверхности крыла от 7 до 21 0 С. Эта новейшая система широко применяется на лайнерах Boeing 787.
Несмотря на все «навороченные» системы безопасности, обледенение требует предельного внимания со стороны человека. Маленькая невнимательность часто приводила к большим трагедиям. Поэтому, несмотря на стремительное развития техники, безопасность людей по-прежнему во многом зависит от них самих.
Противообледенительная обработка - обработка поверхностей воздушного судна (ВС) на земле перед полётом с целью удаления замёрзших осадков и предотвращения их появления на критических поверхностях ВС до взлёта. Появление замёрзших осадков на поверхностях также называется наземным обледенением .
Важность противообледенительной обработки
Необходимость в противообледенительной обработке обусловлена значительным влиянием замёрзших осадков на аэродинамические свойства поверхностей.
В частности, находящиеся на верхней поверхности крыла самолёта снег, иней и лёд снижают критический угол атаки, увеличивают скорость сваливания и превращают обтекающий поток из ламинарного в турбулентный .
В случае расположения двигателей сзади крыла, на хвосте, массовый вброс снега и льда во входные устройства авиадвигателей при взлёте может привести к помпажу и самовыключению двигателей. Известно несколько случаев авиакатастроф по этой причине.
Менее опасными последствиями являются повреждения передней кромки хвостового оперения слетающими с крыла кусочками льда. Однако образующиеся при этом вмятины вынуждают проводить периодические осмотры повреждений в эксплуатации; а также ремонты, что удорожает техническое обслуживание ВС.
Концепция «Чистого самолёта»
Она предусматривает, что перед полётом критические поверхности ВС должны быть свободными от всех видов отложений. Это относится к крылу, горизонтальному и вертикальному оперению.
Виды наземного обледенения
Иней
Иней - это конденсирующиеся и замерзающие на переохлаждённой поверхности водяные пары.
Как правило, это единственный вид обледенения, допускаемый на крыле. Согласно документам Airbus и Boeing , допускается тонкий слой инея (до 3 мм толщиной) на нижней поверхности крыла в районе топливных баков.
Снег
Снег , выпадающий на поверхности ВС, может быть сухим или влажным. Влажный снег может примерзать или прилипать к поверхности и поэтому его удаление более трудоёмко и материалоёмко.
Наличие снега, как правило, допускается на поверхности фюзеляжа ВС в небольших количествах.
Переохлаждённый дождь
Это дождь, капли которого имеют отрицательную температуру, но ещё не замерзают в воздухе. При попадании таких капель на поверхность они сразу замерзают, образуя ледяную корку.
Шуга
Шуга - это смесь воды с мелким льдом или снегом.
Лёд
Лёд с точки зрения его удаления наиболее «неудобен», так как он, как правило, хорошо удерживается на поверхности за счёт примерзания и сравнительно устойчивее к механическим воздействиям, нежели остальные виды обледенения.
«Топливный лёд»
«Топливный лёд» - это разновидность льда, образующаяся обычно при положительной температуре воздуха на поверхности ВС в районе расположения топливных баков (чаще всего находящихся внутри крыльев самолётов). Причина его появления заключается в сильном охлаждении топлива, находящегося во время полёта в сравнительно тонких крыльевых баках. Во время полёта самолёта на эшелоне температура окружающего воздуха может достигать −65 °C (при обычных −50..-60 °C), а время полёта часто исчисляется часами. Топливо при этом охлаждается до −10..-20 °C и ниже, и после посадки на охлаждённом крыле будет конденсироваться вода и возможно её замерзание.
«Топливный лёд» особенно опасен тем, что его трудно обнаружить визуально (он прозрачен и неотличим от влаги на крыле). Единственным надёжным способом его обнаружения остаётся ощупывание поверхности крыла голой рукой.
Способы обработки
Обработка может включать несколько этапов:
Механическое удаление
наиболее применимо к недавно выпавшему рыхлому и сухому снегу; производится с помощью щёток, резиновых скребков и мётел. Этот способ наиболее трудоёмок и, как правило, всё равно требует последующего применения противообледенительной жидкости (ПОЖ). К тому же он занимает значительное время и потому малоприменим в условиях интенсивного использования авиатехники.
Также для рыхлого снега может применяться его сдувание сильным потоком воздуха.
Физико-химический метод
Обычно применяется облив поверхностей воздушных судов (ВС) противообледенительными жидкостями (ПОЖ). Такая обработка обычно производится с применением специальных машин - деайсеров, имеющих баки для содержания и подогрева ПОЖ и устройства для нанесения ПОЖ с регулировкой степени распыла (сплошной струёй или «конусом») и расхода ПОЖ. Машины могут иметь как открытую «люльку» для оператора, так и закрытую кабину с создаваемым комфортным микроклиматом и дистанционным управлением органами распыла ПОЖ. Кабина или «люлька» находится на конце управляемой оператором стрелы для доступа ко всем обрабатываемым участкам поверхностей сверху них.
Также могут применяться стационарные установки на оборудованных площадках - как в виде стрел с кабинами операторов, так и в виде больших «ворот», под которыми самолёты проруливают в процессе нанесения ПОЖ.
Как правило, при отсутствии осадков проводится только удаление обледенения нагретой примерно до +60..+70 °C ПОЖ. За счёт температуры ПОЖ растапливает осадки, которые далее смываются струёй жидкости. Содержание воды в ПОЖ может изменяться оператором в зависимости от погодных условий, что обеспечивает её экономию (в зависимости от типа жидкости она стоит единицы долларов США за 1 литр, а на самолёт размеров Boeing-737 может потребоваться от 100 л жидкости до тонны и более в неблагоприятных погодных условиях).
При продолжающихся осадках поверхность ВС после первого этапа обработки покрывается тонким слоем ПОЖ другого типа (отличающегося вязкостью), обеспечивающего более долговременную защиту. Время защитного действия зависит от типа ПОЖ и погодных условий и может составлять от нескольких минут (переохлаждённый дождь) до 45 минут (иней).
Остающаяся на поверхности ВС после обработки тонкая плёнка ПОЖ защищает поверхность ВС на время руления к ВПП и разбега, а затем сдувается встречным потоком воздуха при скорости примерно 150 км/час.
В настоящее время этот способ обработки наиболее широко распространён.
Тепловой метод
При нём обледенение удаляется нагревом поверхности инфракрасными излучателями. В связи с большой энергоёмкостью и недостаточной эффективностью этот способ редко используется.
Также к тепловым методам можно отнести помещение ВС в тёплый ангар и заправку тёплым топливом.
Решение о необходимости противообледенительной обработки и её способах принимают командир воздушного судна (КВС) и наземный персонал, обслуживающий ВС. Противообледенительная обработка и, особенно, её контроль до сих пор остаются областью, мало поддающейся механизации и требующей значительного применения ручного труда квалифицированного персонала.
