Givellament de l'aeronau: condicions, causes i conseqüències

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Les estadístiques mostren que el percentatge de morts en accidents aeris és molt més baix que en els casos amb altres modes de transport. La formació de gel d'avions és una causa habitual d'accidents, per la qual cosa es presta més atenció a la lluita contra aquesta. En cas d'accident de tren, vaixell o cotxe, la gent té una probabilitat força alta de sobreviure. La caiguda dels vaixells aeri, amb rares excepcions, provoca la mort de tots els passatgers.

Què causa la formació de gel

Les parts següents del cos de l'aeronau estan més sovint exposades a la formació de gel:

• vores d'avantguarda de la cua i l'ala;
• entrades d'aire del motor;
• pasles d'hèlix per als respectius tipus de motor.

La formació de gel a les ales i la cua provoca un augment de l'arrossegament, un deteriorament de l'estabilitat i controlabilitat de l'avió. En el pitjor dels casos, els controls (alerons, flaps, etc.) simplement es poden congelar a l'ala i el control de l'aeronau quedarà parcial o completament paralitzat.

La formació de gel a les entrades d'aire altera la uniformitat dels fluxos d'aire que entren als motors. La conseqüència d'això és el funcionament desigual dels motors i el deteriorament de la tracció, fallades en el funcionament de les unitats. Apareixen vibracions que poden provocar la destrucció completa dels motors.

En aeronaus d'hèlix-ventilador i turbohèlix, la formació de gel a les vores de les pales de l'hèlix provoca una greu reducció de la velocitat de vol a causa de la disminució de l'eficiència de les hèlixs. Com a resultat, és possible que el vaixell no arribi a la seva destinació, ja que el consum de combustible a una velocitat més baixa es manté igual o fins i tot augmenta.

Gelatge a terra d'avions

La glaçada pot ser a terra o en vol. En el primer cas, les condicions de gel de l'aeronau són les següents:

• En temps clar a temperatures sota zero, la superfície d'un avió es refreda més que l'atmosfera circumdant. A causa d'això, el vapor d'aigua contingut a l'aire es converteix en gel: es produeixen gelades o gelades. El gruix de la placa no sol superar els pocs mil·límetres. Es pot treure fàcilment fins i tot amb la mà.
• A temperatures properes a zero i alta humitat, l'aigua superrefredada continguda a l'atmosfera s'instal·la al cos de l'avió en forma de placa. En funció de les condicions meteorològiques específiques, el recobriment varia des de transparent a temperatures més altes fins a un recobriment mat semblant a gelades a temperatures més baixes.
• Gelació a la superfície de l'aeronau amb boira, pluja o aiguavessa. Es forma no només com a resultat de la precipitació, sinó també quan la neu i el fang toquen el casc des del terra durant el rodatge.

També hi ha un tipus de fenomen com el "gel de combustible". Quan el querosè dels dipòsits té una temperatura més baixa que l'aire circumdant, l'aigua atmosfèrica comença a assentar-se a la zona on es troben els dipòsits i es forma gel. El gruix de la capa de vegades arriba als 15 mm o més. Aquest tipus de gel d'avions és perillós perquè el sediment és més sovint transparent i difícil de notar. A més, només es formen sediments a la zona del dipòsit de combustible, mentre que la resta del cos de l'aeronau roman neta.

Givella a l'aire

Un altre tipus de gel de l'avió és la formació de gel al casc del vaixell durant el vol. Es produeix quan es vol amb pluja freda, plugim, aigualit o boira. El gel es forma més sovint a les ales, cues, motors i altres parts del cos que sobresurten.

La velocitat de formació d'una escorça de gel varia i depèn tant de les condicions meteorològiques com del disseny de l'avió. Hi ha hagut casos de formació de placa a una velocitat de 25 mm per minut. La velocitat de l'avió aquí té un doble paper: fins a un cert llindar, contribueix a un augment de la formació de gel de l'aeronau a causa del fet que cau més humitat a la superfície de l'avió per unitat de temps. Però aleshores, amb més acceleració, la superfície s'escalfa per la fricció amb l'aire i la intensitat de la formació de gel disminueix.

La formació de gel d'una aeronau en vol es produeix amb més freqüència a altituds de fins a 5.000 metres. Per això, amb antelació, es presta la màxima atenció a l'estudi de les condicions meteorològiques de la zona.enlairament i aterratge. La formació de gel a gran altitud és extremadament rara, però encara és possible.

Descongelar amb POL

El paper principal en la prevenció de la formació de gel el té el tractament de les aeronaus amb fluid antigel (AFL). Els líders en la producció d'agents de desglaç són l'americana The Dow Chemical Company i la canadenca Cryotech Deicing Technology. Les empreses s'estan expandint i millorant constantment la línia dels seus reactius.

Les àrees prioritàries d'investigació són la velocitat del desglaç i la durada del desglaç de les aeronaus. Diferents tipus de fluids antigel són els responsables d'aquests processos, de manera que el processament de l'avió sempre es realitza en dues etapes. En total, hi ha quatre tipus de reactius que s'utilitzen en el processament d'una aeronau. Els fluids del primer tipus són els responsables d'eliminar el gel existent del cos de l'aeronau. Les composicions II, III i IV serveixen per protegir el cos de la formació de gel durant un temps determinat.

Processament de l'avió a terra

Primer, l'avió es tracta amb líquid tipus I diluït amb aigua calenta a una temperatura de 60-80 0C. La concentració del reactiu es tria en funció de les condicions meteorològiques. Sovint s'inclou un colorant a la composició perquè el personal de manteniment pugui controlar la uniformitat del recobriment de l'aeronau amb líquid. A més, les substàncies especials que conformen el POL milloren la cobertura del producte.

La segona etapa és el processament de la següentlíquid, més freqüentment tipus IV. Generalment és idèntica a la composició de tipus II, però es produeix amb tecnologia més moderna. El tipus III s'utilitza més habitualment per al desglaç d'avions de diverses companyies aèries locals. El líquid de tipus IV s'aboca net i, a diferència del tipus I, a baixa velocitat. L'objectiu del tractament és garantir que l'aeronau estigui recoberta uniformement d'una pel·lícula gruixuda de compost que no permeti que l'aigua es congeli a la superfície de l'aeronau.

Durant l'acció, la pel·lícula "es fon" gradualment, reaccionant amb la precipitació. Els fabricants estan duent a terme investigacions dissenyades per augmentar la durada de la capa protectora. També s'estan estudiant les possibilitats de minimitzar l'impacte dels components nocius dels líquids anticongelants sobre el medi ambient. En general, l'AOL segueix sent la millor manera de fer front a la formació de gel dels avions en aquest moment.

Sistemes antigel

Les composicions amb què es manipulen els avions a terra estan fetes especialment perquè durant l'enlairament quedin "desaparegudes" de la superfície del cos per no reduir la sustentació. Aleshores, els sensors de gel de l'avió prenen el relleu. En el moment oportú, donen l'ordre d'entrar en acció als sistemes que eviten la formació de gel durant el vol. Es divideixen en mecàniques, químiques i tèrmiques (aire tèrmica i electrotèrmica).

Sistemes mecànics

Basat en el principi de deformació artificial de la superfície exterior del casc del vaixell, com a resultat de la qual el gel es trenca i és expulsat pel flux d'aire que s'acosta. Per exemple, a les alesEl plomatge de l'avió està reforçat amb protectors de goma amb un sistema de cambres d'aire a l'interior. Després que l'avió comenci a gelar, primer es subministra aire comprimit a la cambra central, que trenca el gel. A continuació, s'inflen els compartiments laterals i el gel es llença de la superfície.

Sistemes químics

L'acció d'aquest sistema es basa en l'ús de reactius que, en combinació amb aigua, formen mescles amb un baix punt de congelació. La superfície de la secció desitjada del cos de l'aeronau està coberta amb un material porós especial, a través del qual es subministra un líquid que dissol el gel. Els sistemes químics es van utilitzar àmpliament a les aeronaus a mitjans del segle XX, però ara s'utilitzen principalment com a mètode de seguretat per netejar els parabrises.

Sistemes tèrmics

En aquests sistemes, la gelada s'elimina escalfant la superfície amb aire calent i gasos d'escapament extrets dels motors, o amb electricitat. En aquest últim cas, la superfície s'escalfa no constantment, sinó periòdicament. Es permet que es congeli una mica de gel, després de la qual cosa s'activa el sistema. L'aigua congelada es separa de la superfície i és transportada pel corrent d'aire. Per tant, el gel fos no s'estén pel cos de l'avió.

El desenvolupament més modern en aquesta àrea és el sistema electrotèrmic inventat per GKN. Una pel·lícula de polímer especial amb l'addició de metall líquid s'aplica a les ales de l'avió. Pren energia del sistema a bord de l'avió i manté la temperatura a la superfície de l'ala de 7 a 21 0C. Aquest darrer sistema s'utilitza àmpliament en avions Boeing.787.

Malgrat tots els sistemes de seguretat "de luxe", la formació de gel requereix la màxima atenció per part de la persona. La poca desatenció sovint portava a grans tragèdies. Per tant, malgrat el ràpid desenvolupament de la tecnologia, la seguretat de les persones encara depèn en gran mesura d'elles mateixes.