Условия обледенения

редактировать
Атмосферные условия, которые могут привести к образованию льда на поверхности самолета. и привести к существенному нарушению аэродинамики. Лед, скопившийся и частично удаленный на крыле Beechcraft King Air

В авиации, условия обледенения являются атмосферными. условия, которые могут привести к образованию водяного льда на самолете. Обледенение может повлиять на внешние поверхности самолета - в этом случае это называется обледенением планера - или на двигатель, что приведет к обледенению карбюратора, обледенению воздухозаборника или, в более общем смысле, двигателя глазурь. Эти явления не обязательно происходят вместе. Обледенение планера и двигателя привело к многочисленным авариям со смертельным исходом в истории авиации.

Не все самолеты, особенно самолеты авиации общего назначения, сертифицированы для полетов в условиях известного обледенения (FIKI) - то есть условий обледенения, которые существуют или могут существовать, на основании отчетов пилотов, наблюдения и прогнозы. Чтобы получить сертификат FIKI, самолет должен быть оснащен подходящими системами защиты от обледенения.

Содержание
  • 1 Определение
  • 2 Типы конструкционного льда
  • 3 Эффект
  • 4 Предотвращение и удаление обледенения
  • 5 Аварии, связанные с условиями обледенения
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Определение

Условия обледенения существуют, когда в воздухе содержатся капли переохлажденной жидкой воды; Условия обледенения количественно характеризуются средним размером капель, содержанием жидкой воды и температурой воздуха. Эти параметры влияют на степень и скорость образования льда на самолете. Федеральные авиационные правила содержат определение условий обледенения, в которые допускаются некоторые воздушные суда. Так называемые SLD, или переохлажденные большие капли, - это условия, которые превышают указанные спецификации и представляют особую опасность для самолетов.

В качественном отношении отчеты пилотов указывают условия обледенения с точки зрения их воздействия на самолет и будут зависеть от его возможностей. В результате разные воздушные суда могут сообщать об одних и тех же количественных условиях, что и приводит к разным уровням обледенения.

Типы структурного льда
Переохлажденный лед с крупными каплями (SLD) на исследовательском самолете NASA Twin Otter
  • Чистый лед часто бывает прозрачным и гладким. Капли переохлажденной воды или ледяной дождь падают на поверхность, но не замерзают мгновенно. Часто образуются «рожки» или выступы, которые выступают в воздушный поток.
  • Инейный лед шероховатый и непрозрачный, образованный переохлажденными каплями, быстро замерзающими при ударе. Образуясь в основном вдоль аэродинамического профиля точки торможения, он, как правило, соответствует форме аэродинамического профиля.
  • Смешанный лед представляет собой комбинацию чистого и изморозьего льда.
  • Морозный лед - это результат замерзания воды на незащищенных поверхностях при неподвижном самолете. Это может быть опасно при попытке полета, поскольку это нарушает воздушный поток в пограничном слое аэродинамического профиля, вызывая преждевременное аэродинамическое сваливание и, в некоторых случаях, резко увеличивающееся сопротивление, делая взлет опасным или невозможным.
  • SLD ice относится к льду, образованному в переохлажденном состоянии. условия большой капли (SLD). Он похож на чистый лед, но из-за большого размера капель он распространяется на незащищенные части самолета и образует более крупные формы льда, быстрее, чем в обычных условиях обледенения. Это было одной из причин крушения American Eagle Flight 4184.
Эффект
Ледяные выступы на лопасти ротора, полученные в аэродинамической трубе в Исследовательском центре Гленна НАСА

Крыло обычно сваливается при меньшем угле атаки и, следовательно, на более высокой скорости полета, когда оно покрыто льдом. Даже небольшое количество льда будет иметь эффект, а если лед грубый, это может иметь большое значение. Таким образом, рекомендуется увеличить скорость захода на посадку, если на крыльях остается лед. Степень увеличения зависит как от типа самолета, так и от количества льда. Характеристики сваливания самолета с крыльями, покрытыми льдом, будут ухудшаться, и серьезные проблемы с управлением по крену не являются чем-то необычным. Обледенение двух крыльев может быть асимметричным. Кроме того, внешняя часть крыла, которая обычно тоньше и, следовательно, лучше собирает лед, может сваливаться первой, а не последней.

Предотвращение обледенения и его удаление

Существует несколько методов уменьшения опасности обледенения. Первый и самый простой - полностью избежать обледенения, но для многих полетов это нецелесообразно.

Если лед (или другие загрязняющие вещества) присутствуют на воздушном судне перед взлетом, их необходимо удалить с критических поверхностей. Удаление может принимать различные формы:

  • Механические средства, которые могут быть такими простыми, как использование метлы или щетки для удаления снега
  • Применение жидкости для удаления льда или даже горячей воды для удаления льда, снег и т. д.
  • Использование инфракрасного обогрева для растапливания и удаления загрязнений
  • Поместите самолет в отапливаемый ангар до тех пор, пока не растают снег и лед
  • Расположите самолет по направлению к солнцу, чтобы максимальный прогрев покрытых снегом и льдом поверхностей. На практике этот метод ограничен незначительным загрязнением, временными и погодными условиями.

Все эти методы удаляют существующие загрязнения, но не обеспечивают практической защиты в условиях обледенения. Если условия обледенения существуют или ожидаются перед взлетом, используются противообледенительные жидкости. Они более густые, чем жидкости для защиты от обледенения, и некоторое время противостоят воздействию снега и дождя. Они предназначены для срезания самолета во время взлета и не обеспечивают защиты в полете.

A антиобледенительный ботинок на крыле самолета Dash 8. Выступы являются результатом надувания ботинка воздухом для разрушения и удаления скопившегося льда.

Для защиты самолета от обледенения в полете используются различные противообледенительные или противообледенительные формы:

  • Обычный подход состоит в том, чтобы направить "стравливание воздуха" двигателя в воздуховоды вдоль передних кромок крыльев и хвостовых оперений. Воздух нагревает переднюю кромку поверхности, и при контакте с ней лед тает или испаряется. На самолетах с турбинным двигателем воздух забирается из компрессорной части двигателя. Если самолет оснащен поршневым двигателем с турбонаддувом, отбираемый воздух может быть удален из турбокомпрессора.
  • Некоторые самолеты оснащены пневматическими антиобледенительными ботинками, которые рассеивают наросты льда на поверхности. Эти системы требуют меньше отбираемого воздуха из двигателя, но обычно менее эффективны, чем нагретая поверхность.
  • На некоторых самолетах используется система мокрого крыла, которая имеет сотни небольших отверстий в передних кромках и спусковых механизмах. Противообледенительная жидкость по запросу для предотвращения образования льда.
  • Электрический нагрев также используется для защиты самолета и его компонентов (включая пропеллеры) от обледенения. Нагрев может осуществляться непрерывно (обычно на небольшие критические компоненты, такие как датчики статического электричества и лопатки угла атаки) или периодически, что дает эффект, аналогичный использованию антиобледенительных ботинок.

Во всех этих случаях обычно защищаются только критически важные поверхности и компоненты самолета. В частности, обычно защищается только передняя кромка крыла.

Нагрев карбюратора применяется к карбюраторным двигателям для предотвращения и устранения обледенения. Двигатели с впрыском топлива не подвержены обледенению карбюратора, но могут страдать от засорения впускных отверстий. В этих двигателях часто доступен альтернативный источник воздуха.

Есть разница между антиобледенением и антиобледенением. Устранение обледенения относится к удалению льда с корпуса; Защита от обледенения означает предотвращение скопления льда на корпусе самолета.

Несчастные случаи, связанные с обледенением
Ссылки
Внешние ссылки

СМИ, связанные с обледенением в авиации на Викискладе

Послушайте эту статью Значок голосовой Википедии Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 2017-12-09 и не отражает последующих правок. ()
Последняя правка сделана 2021-05-23 10:18:34
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте