A repülőgép jegesedése – feltételek, okok és következmények

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A statisztikák azt mutatják, hogy a légibalesetekben elhunytak százalékos aránya sokkal alacsonyabb, mint más közlekedési módok esetében. A repülőgépek jegesedése a balesetek gyakori oka, ezért fokozott figyelmet fordítanak az ellene való küzdelemre. Vonat-, hajó- vagy autóbaleset esetén az embereknek meglehetősen nagy esélyük van a túlélésre. A légijárművek lezuhanása – ritka kivételektől eltekintve – az összes utas halálát okozza.

Mi okozza a jegesedést

A repülőgép testének következő részei vannak leggyakrabban kitéve jegesedésnek:

• farok és szárny elülső élei;
• motor levegőbeömlők;
• propellerlapátok a megfelelő motortípusokhoz.

A jégképződés a szárnyakon és a farkon a légellenállás növekedéséhez, a repülőgép stabilitásának és irányíthatóságának romlásához vezet. A legrosszabb esetben a kezelőszervek (csűrők, szárnyak stb.) egyszerűen a szárnyra fagyhatnak, és a repülőgép irányítása részben vagy teljesen megbénul.

A levegőbeömlő nyílások jegesedése megzavarja a motorokba belépő légáramlás egyenletességét. Ennek következménye a motorok egyenetlen működése és a vonóerő romlása, a blokkok üzemzavarai. Rezgések jelennek meg, amelyek a motorok teljes tönkremeneteléhez vezethetnek.

Légcsavar-ventilátoros és turbópropeller repülőgépeken a légcsavarlapátok szélein lévő jegesedés a légcsavarok hatásfokának csökkenése miatt komoly repülési sebességcsökkenést okoz. Emiatt előfordulhat, hogy a hajó „nem ér el” a célállomásig, mivel az üzemanyag-fogyasztás alacsonyabb sebességnél változatlan marad, vagy akár nő is.

Repülőgép földi jegesedése

A jegesedés történhet a földön vagy repülés közben. Az első esetben a repülőgép jegesedési feltételei a következők:

• Tiszta időben, nulla alatti hőmérsékleten a repülőgép felszíne jobban lehűl, mint a környező légkör. Emiatt a levegőben lévő vízgőz jéggé alakul - fagy vagy fagy lép fel. A plakk vastagsága általában nem haladja meg a néhány millimétert. Akár kézzel is könnyen eltávolítható.
• Zulla közeli hőmérsékleten és magas páratartalom mellett a légkörben lévő túlhűtött víz lepedék formájában ülepedik a repülőgép testére. Az adott időjárási körülményektől függően a bevonat magasabb hőmérsékleten átlátszótól alacsonyabb hőmérsékleten matt fagyszerű bevonatig változik.
• Fagyás a repülőgép felszínén köd, eső vagy ónos eső. Nem csak a csapadék hatására keletkezik, hanem akkor is, amikor gurulás közben hó és latyak érik a hajótestet a talajról.

Létezik olyan jelenség is, mint az "üzemanyagjég". Amikor a tartályokban lévő kerozin hőmérséklete alacsonyabb, mint a környező levegőé, a légköri víz elkezd leülepedni a tartályok helyén, és jég képződik. A rétegvastagság néha eléri a 15 mm-t vagy többet. Az ilyen típusú repülőgép-jegesedés azért veszélyes, mert az üledék legtöbbször átlátszó és nehezen észrevehető. Ezenkívül üledék csak az üzemanyagtartály területén képződik, míg a repülőgép testének többi része tiszta marad.

Jég a levegőben

A repülőgép jegesedésének egy másik típusa a repülés közben a hajó testén kialakuló jég. Hideg esőben, szitáló esőben, havas esőben vagy ködben repüléskor fordul elő. Jég leggyakrabban a szárnyakon, a farkon, a motorokon és más kiálló testrészeken képződik.

A jégkéreg kialakulásának sebessége változó, és függ az időjárási viszonyoktól és a repülőgép kialakításától is. Voltak olyan esetek, amikor 25 mm/perc sebességű plakk képződik. A repülőgép sebessége itt kettős szerepet játszik - egy bizonyos küszöbértékig hozzájárul a repülőgép jegesedésének növekedéséhez, mivel egységnyi idő alatt több nedvesség esik a repülőgép felületére. Ekkor azonban további gyorsítással a felület felmelegszik a levegővel való súrlódástól, és a jégképződés intenzitása csökken.

Egy repülőgép jegesedése repülés közben leggyakrabban 5000 méteres magasságig fordul elő. Ezért előzetesen a legnagyobb figyelmet fordítják a térség időjárási viszonyainak tanulmányozására.fel- és leszállás. A jegesedés nagy magasságban rendkívül ritka, de még mindig lehetséges.

Jégtelenítés POL

A jegesedés megelőzésében a repülőgépek jégmentesítő folyadékkal (AFL) való kezelése játssza a fő szerepet. A jégtelenítő szerek gyártásában vezető szerepet tölt be az amerikai The Dow Chemical Company és a kanadai Cryotech Deicing Technology. A vállalatok folyamatosan bővítik és fejlesztik reagenseik választékát.

A kutatás kiemelt területei a jégtelenítés sebessége és a repülőgépek jégtelenítésének időtartama. Ezekért a folyamatokért különböző típusú jéggátló folyadékok felelősek, így a repülőgép feldolgozása mindig két lépcsőben történik. Összesen négyféle reagenst használnak a repülőgépek feldolgozásához. Az első típusú folyadékok felelősek a meglévő jég eltávolításáért a repülőgép testéből. A II., III. és IV. típusú kompozíciók bizonyos ideig védik a testet a jegesedéstől.

A repülőgép feldolgozása a földön

Először a repülőgépet I. típusú folyadékkal kezelik, amelyet forró vízzel 60-80 0C hőmérsékletre hígítanak. A reagens koncentrációját az időjárási viszonyoktól függően választjuk meg. A készítmény gyakran tartalmaz festéket, hogy a karbantartó személyzet ellenőrizni tudja a repülőgép folyadékkal való bevonásának egyenletességét. Ezenkívül a POL-t alkotó speciális anyagok javítják a termék lefedettségét.

A második szakasz a következő feldolgozásafolyadék, leggyakrabban IV. Általában megegyezik a II. típusú összetétellel, de korszerűbb technológiával gyártják. A III-as típust leggyakrabban különféle helyi légitársaságok repülőgépeinek jégmentesítésére használják. A IV-es típusú folyadékot tisztán és az I-es típustól eltérően kis sebességgel permetezzük. A kezelés célja annak biztosítása, hogy a repülőgép egyenletesen legyen bevonva vastag vegyületréteggel, amely nem teszi lehetővé a víz megfagyását a repülőgép felületén.

Az akció során a film fokozatosan "olvad", és csapadékkal reagál. A gyártók kutatásokat végeznek, amelyek célja a védőréteg időtartamának növelése. A jéggátló folyadékok káros összetevőinek környezetre gyakorolt hatásának minimalizálásának lehetőségeit is vizsgálják. Általánosságban elmondható, hogy jelenleg továbbra is az AOL a legjobb módja a repülőgépek jegesedésének kezelésére.

Jéggátló rendszerek

Azok a kompozíciók, amelyeket a repülőgépek a földön kezelnek, speciálisan úgy készültek, hogy felszállás közben „lefújjanak” a test felületéről, hogy ne csökkentsék a felhajtóerőt. Ezután a stafétabotot a repülőgép jegesedésérzékelői veszik át. A megfelelő pillanatban működésbe lépési parancsot adnak azoknak a rendszereknek, amelyek megakadályozzák a jégképződést repülés közben. Mechanikai, kémiai és termikus (levegő-termikus és elektrotermikus) részekre oszthatók.

Mechanikai rendszerek

A hajótest külső felületének mesterséges deformációjának elvén alapul, aminek eredményeként a jég megtörik és a szembejövő légáramtól elfújja. Például a szárnyakonA repülőgép tollazatát gumi védőburkolatok erősítik meg, benne légkamrák rendszerrel. Miután a repülőgép megkezdi a jegesedést, először sűrített levegőt juttatnak a központi kamrába, amely megtöri a jeget. Ezután az oldalsó rekeszeket felfújják, és a jeget ledobják a felszínről.

Vegyi rendszerek

Egy ilyen rendszer működése olyan reagensek használatán alapul, amelyek vízzel kombinálva alacsony fagyáspontú keverékeket képeznek. A repülőgép karosszériájának kívánt szakaszának felületét speciális porózus anyag borítja, amelyen keresztül a jeget feloldó folyadékot szállítják. A kémiai rendszereket a 20. század közepén széles körben használták a repülőgépeken, de ma már főleg a szélvédők tisztítására szolgáló tartalék módszerként használják.

Hőrendszerek

Ezekben a rendszerekben a jegesedés megszüntetése a felület meleg levegővel és a motorok kipufogógázaival vagy elektromos árammal történő felmelegítésével történik. Ez utóbbi esetben a felületet nem folyamatosan, hanem időszakosan melegítik. Hagyjuk megfagyni a jég egy részét, majd bekapcsoljuk a rendszert. A fagyott víz leválik a felszínről, és a légáram elszállítja. Így az olvadt jég nem terjed szét a repülőgép testén.

A legmodernebb fejlesztés ezen a területen a GKN által feltalált elektrotermikus rendszer. A repülőgép szárnyaira speciális polimer fóliát visznek fel folyékony fém hozzáadásával. Energiát vesz fel a repülőgép fedélzeti rendszeréből, és a szárnyfelület hőmérsékletét 7 és 21 0C között tartja. Ezt a legújabb rendszert széles körben használják a Boeing repülőgépeken.787.

Az összes "divatos" biztonsági rendszer ellenére a jegesedés a legnagyobb odafigyelést követeli meg az embertől. A kevés figyelmetlenség gyakran nagy tragédiákhoz vezetett. Ezért a technológia rohamos fejlődése ellenére az emberek biztonsága még mindig nagymértékben rajtuk múlik.