Koneen jäätyminen - olosuhteet, syyt ja seuraukset

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Tilastot osoittavat, että lento-onnettomuuksissa kuolleiden prosenttiosuus on paljon pienempi kuin muiden liikennemuotojen tapauksessa. Lentokoneiden jäätyminen on yleinen onnettomuuksien syy, joten sen torjuntaan kiinnitetään entistä enemmän huomiota. Juna-, laiva- tai auto-onnettomuudessa ihmisillä on melko suuret mahdollisuudet selviytyä. Lentokoneen putoaminen, harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta, johtaa kaikkien matkustajien kuolemaan.

Mikä aiheuttaa jäätymistä

Seuraavat lentokoneen rungon osat altistuvat useimmiten jäälle:

• häntä ja siipien etureunat;
• moottorin ilmanottoaukot;
• potkurin lavat vastaaville moottorityypeille.

Jän muodostuminen siipien ja pyrstön päälle johtaa vastuksen lisääntymiseen, lentokoneen vakauden ja hallittavuuden heikkenemiseen. Pahimmassa tapauksessa hallintalaitteet (siivekkeet, läpät jne.) voivat yksinkertaisesti jäätyä siipiin, jolloin lentokoneen hallinta halvaantuu osittain tai kokonaan.

Ilmanottoaukkojen jäätyminen häiritsee moottoreihin tulevien ilmavirtojen tasaisuutta. Seurauksena on moottoreiden epätasainen toiminta ja vetokyvyn heikkeneminen, yksiköiden toimintahäiriöt. Ilmenee tärinää, joka voi johtaa moottoreiden täydelliseen tuhoutumiseen.

Potkuripuhallin- ja potkuriturbiinikoneissa potkurin lapojen reunojen jäätyminen aiheuttaa vakavan lentonopeuden alenemisen potkureiden tehokkuuden laskun vuoksi. Tämän seurauksena alus ei välttämättä "pääse" määränpäähänsä, koska polttoaineenkulutus pienemmällä nopeudella pysyy samana tai jopa kasvaa.

Lentokoneen maan jäätyminen

Jäätys voi olla maassa tai lennon aikana. Ensimmäisessä tapauksessa ilma-aluksen jääolosuhteet ovat seuraavat:

• Kirkkaalla säällä pakkasella lentokoneen pinta jäähtyy enemmän kuin ympäröivä ilmakehä. Tästä johtuen ilman sisältämä vesihöyry muuttuu jääksi - syntyy huurretta tai huurretta. Plakin paksuus ei yleensä ylitä muutamaa millimetriä. Se voidaan helposti poistaa jopa käsin.
• Lähes nollan lämpötiloissa ja korkeassa kosteudessa ilmakehän sisältämä alijäähtynyt vesi laskeutuu lentokoneen runkoon plakin muodossa. Tietyistä sääolosuhteista riippuen pinnoite vaihtelee korkeammissa lämpötiloissa läpinäkyvästä mattapintaiseen pakkasmaiseen pinnoitteeseen alemmissa lämpötiloissa.
• Jääminen lentokoneen pinnalla sumua, sadetta tai räntäsadetta. Se ei muodostu vain sateen seurauksena, vaan myös silloin, kun lumi ja sohjo osuvat runkoon maasta rullauksen aikana.

On olemassa myös sellainen ilmiö kuin "polttoainejää". Kun säiliöissä olevan kerosiinin lämpötila on alhaisempi kuin ympäröivän ilman, ilmakehän vesi alkaa laskeutua säiliöiden sijaintipaikalle ja muodostuu jäätä. Kerrospaksuus saavuttaa joskus 15 mm tai enemmän. Tämäntyyppinen lentokoneiden jäätyminen on vaarallista, koska sedimentti on useimmiten läpinäkyvää ja vaikeasti havaittavissa. Lisäksi sedimenttiä muodostuu vain polttoainesäiliön alueelle, kun taas muu lentokoneen runko pysyy puhtaana.

Jäätä ilmassa

Toinen lentokoneen jäätyyny on jään muodostuminen aluksen runkoon lennon aikana. Esiintyy lentäessä kylmässä sateessa, tihkusateella, räntäsateessa tai sumussa. Jää muodostuu useimmiten siipiin, pyrstöön, moottoreihin ja muihin ulkoneviin ruumiinosiin.

Jääkuoren muodostumisnopeus vaihtelee ja riippuu sekä sääolosuhteista että lentokoneen suunnittelusta. Plakin muodostumista on esiintynyt nopeudella 25 mm minuutissa. Ilma-aluksen nopeudella on täällä kaksinkertainen rooli - tiettyyn kynnykseen asti se lisää ilma-aluksen jäätymistä, koska lentokoneen pinnalle putoaa enemmän kosteutta aikayksikköä kohden. Mutta sitten kiihdytettäessä pinta lämpenee kitkasta ilman kanssa ja jään muodostumisen intensiteetti vähenee.

Lentokoneen jäätyminen tapahtuu useimmiten 5 000 metrin korkeudessa. Siksi alueen sääolosuhteiden tutkimukseen kiinnitetään etukäteen suurta huomiota.nousu ja lasku. Jäätyminen korkealla on erittäin harvinaista, mutta silti mahdollista.

Jäänpoisto POL

Pääosa jäätymisen ehkäisyssä on lentokoneiden käsittelyllä jäänestonesteellä (AFL). Jäänsulatusaineiden tuotannon johtajia ovat amerikkalainen The Dow Chemical Company ja kanadalainen Cryotech Deicing Technology. Yritykset laajentavat ja parantavat jatkuvasti reagenssivalikoimaansa.

Ensisijaisia tutkimusalueita ovat jäänpoiston nopeus ja lentokoneiden jäänpoiston kesto. Näistä prosesseista vastaavat erityyppiset jäänestoaineet, joten lentokoneen käsittely tapahtuu aina kahdessa vaiheessa. Kaikkiaan lentokoneen prosessoinnissa käytetään neljän tyyppisiä reagensseja. Ensimmäisen tyypin nesteet vastaavat olemassa olevan jään poistamisesta lentokoneen rungosta. Koostumukset II, III ja IV tyypit suojaavat vartaloa jäätymiseltä tietyn ajan.

Koneen käsittely maassa

Ensin lentokone käsitellään tyypin I nesteellä, joka on laimennettu kuumalla vedellä lämpötilaan 60-80 0C. Reagenssin pitoisuus valitaan sääolosuhteiden mukaan. Koostumukseen sisältyy usein väriainetta, jotta huoltohenkilöstö voi kontrolloida lentokoneen nestepinnoitteen tasaisuutta. Lisäksi POL:n muodostavat erikoisaineet parantavat tuotteen peittävyyttä.

Toinen vaihe on seuraavan käsittelynestettä, yleisimmin tyyppi IV. Se on yleensä identtinen tyypin II koostumuksen kanssa, mutta se on valmistettu nykyaikaisemmalla tekniikalla. Tyyppiä III käytetään yleisimmin erilaisten paikallisten lentoyhtiöiden lentokoneiden jäänpoistoon. Tyypin IV nestettä ruiskutetaan puhtaana ja, toisin kuin tyyppi I, pienellä nopeudella. Käsittelyn tarkoituksena on varmistaa, että lentokone on tasaisesti päällystetty paksulla seoskalvolla, joka ei anna veden jäätyä lentokoneen pinnalle.

Toimenpiteen aikana elokuva vähitellen "sulaa" reagoiden sateen kanssa. Valmistajat tekevät tutkimusta, jonka tarkoituksena on lisätä suojakerroksen kestoa. Lisäksi tutkitaan mahdollisuuksia minimoida jäänestonesteiden haitallisten komponenttien vaikutus ympäristöön. Yleisesti ottaen AOL on edelleen paras tapa käsitellä lentokoneiden jäätymistä tällä hetkellä.

Jäänestojärjestelmät

Kokoukset, joita lentokoneita käsitellään maassa, on tehty erityisesti siten, että ne "puhalletaan" lentoonlähdön aikana kehon pinn alta, jotta ne eivät vähennä nostovoimaa. Sitten viestikapula siirtyy lentokoneen jäätymisantureille. Oikealla hetkellä ne antavat komennon ryhtyä toimiin järjestelmille, jotka estävät jään muodostumisen lennon aikana. Ne on jaettu mekaanisiin, kemiallisiin ja termisiin (ilmalämpö ja sähköterminen).

Mekaaniset järjestelmät

Perustuu laivan rungon ulkopinnan keinotekoisen muodonmuutoksen periaatteeseen, jonka seurauksena jää murtuu ja sitä vastaan tuleva ilmavirta puh altaa pois. Esimerkiksi siivilläLentokoneen höyhenpeite on vahvistettu kumisuojilla, joiden sisällä on ilmakammiojärjestelmä. Kun lentokone alkaa jäätä, paineilma johdetaan ensin keskuskammioon, joka murtaa jään. Sitten sivuosastot täytetään ja jää heitetään pois pinn alta.

Kemialliset järjestelmät

Tällaisen järjestelmän toiminta perustuu reagenssien käyttöön, jotka yhdessä veden kanssa muodostavat seoksia, joilla on alhainen jäätymispiste. Lentokoneen rungon halutun osan pinta on päällystetty erityisellä huokoisella materiaalilla, jonka läpi syötetään jäätä liuottavaa nestettä. Kemiallisia järjestelmiä käytettiin lentokoneissa laaj alti 1900-luvun puolivälissä, mutta nykyään niitä käytetään pääasiassa varamenetelmänä tuulilasien puhdistukseen.

Lämpöjärjestelmät

Näissä järjestelmissä jäätyminen poistetaan lämmittämällä pinta kuumalla ilmalla ja moottoreista otetuilla pakokaasuilla tai sähköllä. Jälkimmäisessä tapauksessa pintaa ei lämmitetä jatkuvasti, vaan säännöllisesti. Osa jäästä saa jäätyä, minkä jälkeen järjestelmä kytketään päälle. Jäätynyt vesi erottuu pinnasta ja kulkeutuu ilmavirran mukana. Näin ollen sulanut jää ei leviä lentokoneen rungon päälle.

Tämän alueen nykyaikaisin kehitystyö on GKN:n kehittämä sähkölämpöjärjestelmä. Ilma-aluksen siipille levitetään erityinen polymeerikalvo, johon on lisätty nestemäistä metallia. Se ottaa energiaa lentokoneen sisäisestä järjestelmästä ja pitää siiven pinnan lämpötilan välillä 7-21 0C. Tätä uusinta järjestelmää käytetään laaj alti Boeingin lentokoneissa.787.

Kaikista "hienoista" turvajärjestelmistä huolimatta jäätyminen vaatii henkilöltä äärimmäistä huomiota. Pieni välinpitämättömyys johti usein suuriin tragedioihin. Siksi tekniikan nopeasta kehityksestä huolimatta ihmisten turvallisuus on edelleen suurelta osin heistä itsestään kiinni.