Ghiaccia dell'aeromobile: condizioni, cause e conseguenze

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Le statistiche mostrano che la percentuale di decessi in incidenti aerei è molto inferiore rispetto ad altri modi di trasporto. Il congelamento degli aerei è una causa comune di incidenti, quindi la lotta contro di essa riceve maggiore attenzione. In caso di incidente ferroviario, navale o automobilistico, le persone hanno un' alta probabilità di sopravvivere. La caduta degli aerei di linea, con rare eccezioni, porta alla morte di tutti i passeggeri.

Cosa provoca la formazione di ghiaccio

Le seguenti parti del corpo dell'aeromobile sono più spesso esposte alla formazione di ghiaccio:

• bordi d'attacco di coda e alari;
• Prese d'aria del motore;
• pale dell'elica per i rispettivi tipi di motore.

La formazione di ghiaccio sulle ali e sulla coda porta ad un aumento della resistenza aerodinamica, un deterioramento della stabilità e controllabilità del velivolo. Nei casi peggiori, i comandi (alettoni, flap, ecc.) possono semplicemente bloccarsi sull'ala e il controllo dell'aereo sarà parzialmente o completamente paralizzato.

Il congelamento delle prese d'aria interrompe l'uniformità dei flussi d'aria che entrano nei motori. La conseguenza di ciò è il funzionamento irregolare dei motori e il deterioramento della trazione, guasti nel funzionamento delle unità. Appaiono vibrazioni che possono portare alla completa distruzione dei motori.

Negli aeromobili con ventola ad elica e turboelica, la formazione di ghiaccio sui bordi delle pale dell'elica provoca una grave riduzione della velocità di volo a causa di un calo dell'efficienza delle eliche. Di conseguenza, l'imbarcazione potrebbe non "arrivare" a destinazione, poiché il consumo di carburante a una velocità inferiore rimane lo stesso o addirittura aumenta.

Ghiaccia al suolo dell'aeromobile

La glassa può essere a terra o in volo. Nel primo caso, le condizioni di formazione di ghiaccio dell'aeromobile sono le seguenti:

• Con tempo sereno a temperature sotto lo zero, la superficie di un aereo si raffredda più dell'atmosfera circostante. Per questo motivo, il vapore acqueo contenuto nell'aria si trasforma in ghiaccio - si verifica gelo o gelo. Lo spessore della placca di solito non supera alcuni millimetri. Si rimuove facilmente anche a mano.
• A temperature prossime allo zero e umidità elevata, l'acqua super raffreddata contenuta nell'atmosfera si deposita sul corpo dell'aereo sotto forma di placca. A seconda delle condizioni meteorologiche specifiche, il rivestimento varia da trasparente a temperature più elevate a un rivestimento opaco simile al gelo a temperature più basse.
• Congelamento sulla superficie dell'aereo Nebbia, pioggia o nevischio. Si forma non solo a causa delle precipitazioni, ma anche quando neve e fanghiglia colpiscono lo scafo da terra durante il rullaggio.

C'è anche un fenomeno come il "ghiaccio combustibile". Quando il cherosene nei serbatoi ha una temperatura inferiore rispetto all'aria circostante, l'acqua atmosferica inizia a depositarsi nell'area in cui si trovano i serbatoi e si forma il ghiaccio. Lo spessore dello strato a volte raggiunge i 15 mm o più. Questo tipo di formazione di ghiaccio nell'aeromobile è pericoloso perché il sedimento è spesso trasparente e difficile da notare. Inoltre, i sedimenti si formano solo nell'area del serbatoio del carburante, mentre il resto del corpo dell'aeromobile rimane pulito.

Ciliegina nell'aria

Un altro tipo di formazione di ghiaccio sull'aereo è la formazione di ghiaccio sullo scafo della nave durante il volo. Si verifica quando si vola sotto pioggia fredda, pioggerella, nevischio o nebbia. Il ghiaccio si forma più spesso su ali, code, motori e altre parti del corpo sporgenti.

Il tasso di formazione di una crosta di ghiaccio varia e dipende sia dalle condizioni meteorologiche che dal design dell'aeromobile. Ci sono stati casi di formazione di placca a una velocità di 25 mm al minuto. La velocità dell'aeromobile qui gioca un duplice ruolo: fino a una certa soglia, contribuisce ad aumentare la formazione di ghiaccio dell'aeromobile a causa del fatto che più umidità cade sulla superficie dell'aeromobile per unità di tempo. Ma poi, con un'ulteriore accelerazione, la superficie si riscalda per l'attrito con l'aria e l'intensità della formazione di ghiaccio diminuisce.

La formazione di ghiaccio su un aereo in volo si verifica più spesso ad altitudini fino a 5.000 metri. Pertanto, in anticipo, la massima attenzione è rivolta allo studio delle condizioni meteorologiche nella zona.decollo e atterraggio. La formazione di ghiaccio ad alta quota è estremamente rara, ma è comunque possibile.

Sbrinamento con POL

Il ruolo principale nella prevenzione della formazione di ghiaccio è svolto dal trattamento degli aeromobili con liquido antigelo (AFL). I leader nella produzione di agenti antighiaccio sono l'americana The Dow Chemical Company e la canadese Cryotech Deicing Technology. Le aziende espandono e migliorano costantemente la linea dei loro reagenti.

Le aree di ricerca prioritarie sono la velocità di sbrinamento e la durata dello sbrinamento dell'aeromobile. Diversi tipi di liquido antighiaccio sono responsabili di questi processi, quindi la lavorazione dell'aeromobile viene sempre eseguita in due fasi. In totale, ci sono quattro tipi di reagenti utilizzati nella lavorazione di un aeromobile. I fluidi del primo tipo sono responsabili della rimozione del ghiaccio esistente dal corpo dell'aeromobile. I tipi di composizioni II, III e IV servono a proteggere il corpo dalla formazione di ghiaccio per un certo tempo.

Elaborazione dell'aeromobile a terra

In primo luogo, l'aereo viene trattato con un liquido di tipo I diluito con acqua calda a una temperatura di 60-80 0C. La concentrazione del reagente viene scelta in base alle condizioni meteorologiche. Nella composizione è spesso incluso un colorante in modo che il personale addetto alla manutenzione possa controllare l'uniformità del rivestimento dell'aeromobile con il liquido. Inoltre le speciali sostanze che compongono il POL migliorano la copertura del prodotto.

La seconda fase è l'elaborazione della successivafluido, più comunemente di tipo IV. È generalmente identico alla composizione di tipo II, ma viene prodotto utilizzando una tecnologia più moderna. Il tipo III è più comunemente usato per lo sbrinamento degli aerei di varie compagnie aeree locali. Il liquido di tipo IV viene spruzzato puro e, a differenza del tipo I, a bassa velocità. Lo scopo del trattamento è garantire che l'aeromobile sia rivestito uniformemente con uno spesso strato di composto che non consenta all'acqua di congelarsi sulla superficie dell'aeromobile.

Durante l'azione, il film si "scioglie" gradualmente, reagendo con le precipitazioni. I produttori stanno conducendo ricerche volte ad aumentare la durata dello strato protettivo. Sono inoltre allo studio le possibilità di ridurre al minimo l'impatto dei componenti nocivi dei fluidi antigelo sull'ambiente. In generale, l'AOL rimane il modo migliore per affrontare il ghiaccio degli aerei al momento.

Sistemi antigelo

Le composizioni con cui gli aerei vengono movimentati a terra sono realizzate appositamente in modo tale che durante il decollo vengano "spazzate via" dalla superficie del corpo in modo da non ridurre la portanza. Quindi il testimone viene rilevato dai sensori di ghiaccio dell'aereo. Al momento giusto danno il comando di entrare in azione a sistemi che impediscano la formazione di ghiaccio durante il volo. Si dividono in meccanico, chimico e termico (aria-termico ed elettro-termico).

Sistemi meccanici

Basato sul principio della deformazione artificiale della superficie esterna dello scafo della nave, a seguito della quale il ghiaccio si rompe e viene spazzato via dal flusso d'aria in arrivo. Ad esempio, sulle aliIl piumaggio dell'aereo è rinforzato con protezioni in gomma con un sistema di camere d'aria all'interno. Dopo che l'aereo ha iniziato a ghiacciare, l'aria compressa viene prima fornita alla camera centrale, che rompe il ghiaccio. Quindi i compartimenti laterali vengono gonfiati e il ghiaccio viene espulso dalla superficie.

Sistemi chimici

L'azione di un tale sistema si basa sull'uso di reagenti che, in combinazione con l'acqua, formano miscele a basso punto di congelamento. La superficie della sezione desiderata del corpo dell'aeromobile è ricoperta da uno speciale materiale poroso, attraverso il quale viene fornito un liquido che scioglie il ghiaccio. I sistemi chimici erano ampiamente utilizzati sugli aerei a metà del 20° secolo, ma ora sono usati principalmente come metodo di riserva per la pulizia dei parabrezza.

Impianti termici

In questi sistemi, la formazione di ghiaccio viene eliminata riscaldando la superficie con aria calda e gas di scarico prelevati dai motori, oppure con l'elettricità. In quest'ultimo caso, la superficie viene riscaldata non costantemente, ma periodicamente. Un po' di ghiaccio può congelare, dopodiché il sistema viene acceso. L'acqua ghiacciata si separa dalla superficie e viene portata via dalla corrente d'aria. Pertanto, il ghiaccio sciolto non si diffonde sul corpo dell'aereo.

Lo sviluppo più moderno in quest'area è il sistema elettrotermico inventato da GKN. Uno speciale film polimerico con l'aggiunta di metallo liquido viene applicato alle ali dell'aeromobile. Prende energia dal sistema di bordo dell'aereo e mantiene la temperatura sulla superficie alare da 7 a 21 0C. Questo ultimo sistema è ampiamente utilizzato sugli aerei Boeing.787.

Nonostante tutti i sistemi di sicurezza "fantasiosi", la glassa richiede la massima attenzione da parte della persona. La piccola disattenzione spesso portava a grandi tragedie. Pertanto, nonostante il rapido sviluppo della tecnologia, la sicurezza delle persone dipende ancora in gran parte da se stesse.