Uçağın buzlanması - koşullar, nedenler ve sonuçlar

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

İstatistikler, hava kazalarında ölümlerin yüzdesinin diğer ulaşım modlarındaki vakalardan çok daha düşük olduğunu gösteriyor. Uçak buzlanması, kazaların yaygın bir nedenidir, bu nedenle onunla mücadeleye daha fazla önem verilmektedir. Bir tren, gemi veya araba kazası durumunda, insanların hayatta kalma şansı oldukça yüksektir. Nadir istisnalar dışında uçak gemilerinin düşmesi tüm yolcuların ölümüne yol açar.

Buzlanmaya ne sebep olur

Uçak gövdesinin aşağıdaki kısımları en sık buzlanmaya maruz kalır:

• kuyruk ve kanat ön kenarları;
• motor hava girişleri;
• ilgili motor tipleri için pervane kanatları.

Kanatlarda ve kuyrukta buz oluşumu hava direncinin artmasına, uçağın stabilitesinin ve kontrol edilebilirliğinin bozulmasına neden olur. En kötü durumlarda, kontroller (aileronlar, flaplar vb.) basitçe kanada donabilir ve uçağın kontrolü kısmen veya tamamen felç olur.

Hava girişlerinin buzlanması, motorlara giren hava akışlarının homojenliğini bozar. Bunun sonucu, motorların düzensiz çalışması ve çekişin bozulması, ünitelerin çalışmasındaki arızalardır. Motorların tamamen yok olmasına yol açabilecek titreşimler ortaya çıkıyor.

Pervane-fan ve turboprop uçaklarda, pervane kanatlarının kenarlarında oluşan buzlanma, pervanelerin veriminin düşmesine bağlı olarak uçuş hızında ciddi bir düşüşe neden olur. Sonuç olarak, daha düşük bir hızda yakıt tüketimi aynı kaldığından veya hatta arttığından, gemi varış noktasına “gidemeyebilir”.

Uçak yer buzlanması

Buzlanma yerde veya havada olabilir. İlk durumda, uçak buzlanma koşulları aşağıdaki gibidir:

• Sıfırın altındaki sıcaklıklarda açık havada, bir uçağın yüzeyi çevredeki atmosferden daha fazla soğur. Bu nedenle havada bulunan su buharı buza dönüşür - don veya don meydana gelir. Plak kalınlığı genellikle birkaç milimetreyi geçmez. Elle bile kolayca çıkarılabilir.
• Sıfıra yakın sıcaklıklarda ve yüksek nemde, atmosferde bulunan aşırı soğutulmuş su, uçak gövdesine plak şeklinde yerleşir. Spesifik hava koşullarına bağlı olarak, kaplama, daha yüksek sıcaklıklarda şeffaftan daha düşük sıcaklıklarda mat, dona benzer bir kaplamaya kadar değişir.
• Uçağın yüzeyinde donma, sis, yağmur veya sulu kar. Sadece yağış sonucu değil, aynı zamanda taksi yaparken kar ve sulu karların yerden gövdeye çarpması sonucu oluşur.

"Yakıt buzu" gibi bir fenomen de vardır. Tanklardaki gazyağı, çevredeki havadan daha düşük bir sıcaklığa sahip olduğunda, tankların bulunduğu alana atmosferik su yerleşmeye başlar ve buz oluşur. Katman kalınlığı bazen 15 mm'ye veya daha fazlasına ulaşır. Bu tip uçak buzlanması tehlikelidir çünkü tortu çoğunlukla şeffaftır ve fark edilmesi zordur. Ayrıca, yalnızca yakıt deposu alanında tortu oluşurken, uçak gövdesinin geri kalanı temiz kalır.

Havada buzlanma

Bir diğer uçak buzlanma türü, uçuş sırasında geminin gövdesinde buz oluşmasıdır. Soğuk yağmurda, çiseleyen yağmurda, sulu karda veya siste uçarken oluşur. Buz çoğunlukla kanatlarda, kuyruklarda, motorlarda ve vücudun diğer çıkıntılı kısımlarında oluşur.

Buz kabuğunun oluşum hızı değişir ve hem hava koşullarına hem de uçak tasarımına bağlıdır. Dakikada 25 mm hızla plak oluşumu vakaları olmuştur. Buradaki uçağın hızı ikili bir rol oynar - belirli bir eşiğe kadar, birim zamanda uçağın yüzeyine daha fazla nem düşmesi nedeniyle uçağın buzlanmasının artmasına katkıda bulunur. Ancak daha sonra, daha fazla hızlanma ile yüzey hava ile sürtünmeden dolayı ısınır ve buz oluşumunun yoğunluğu azalır.

Uçuş halindeki bir uçağın buzlanması en çok 5.000 metreye kadar olan irtifalarda meydana gelir. Bu nedenle, bölgedeki hava koşullarının çalışmasına önceden azami özen gösterilir.kalkış ve iniş. Yüksek irtifalarda buzlanma son derece nadirdir, ancak yine de mümkündür.

POL ile buz çözme

Buzlanmayı önlemedeki ana rol, uçakların buzlanma önleyici sıvı (AFL) ile işlenmesiyle oynanır. Buz çözücü maddelerin üretiminde liderler American The Dow Chemical Company ve Kanada Cryotech Deicing Technology'dir. Şirketler, reaktif serisini sürekli olarak genişletiyor ve iyileştiriyor.

Öncelikli araştırma alanları buz çözme hızı ve uçak buz çözme süresidir. Bu işlemlerden farklı tipte buzlanma önleyici sıvı sorumludur, bu nedenle uçağın işlenmesi her zaman iki aşamada gerçekleştirilir. Toplamda, bir uçağın işlenmesinde kullanılan dört tip reaktif vardır. Birinci tipteki sıvılar, uçak gövdesindeki mevcut buzun çıkarılmasından sorumludur. Kompozisyon II, III ve IV tipleri, vücudu belirli bir süre buzlanmaya karşı korumaya yarar.

Uçağın yerde işlenmesi

İlk olarak, hava taşıtı 60-80 °C sıcaklığa kadar sıcak su ile seyreltilmiş tip I sıvı ile muamele edilir. Reaktif konsantrasyonu hava koşullarına göre seçilir. Bakım personelinin uçağın sıvı ile kaplanmasının homojenliğini kontrol edebilmesi için bileşime genellikle bir boya dahil edilir. Ayrıca POL'u oluşturan özel maddeler, ürünün kapatıcılığını artırır.

İkinci aşama, bir sonraki aşamanın işlenmesidir.sıvı, en sık tip IV. Genellikle tip II bileşimi ile aynıdır, ancak daha modern teknoloji kullanılarak üretilir. Tip III, en yaygın olarak çeşitli yerel havayollarının uçaklarının buzunu çözmek için kullanılır. Tip IV sıvı, düzgün ve tip I'den farklı olarak düşük bir hızda püskürtülür. İşlemin amacı, uçağın yüzeyinde suyun donmasına izin vermeyen kalın bir bileşik film tabakası ile uçağın homojen bir şekilde kaplanmasını sağlamaktır.

Eylem sırasında film yavaş yavaş "erir" ve yağışla reaksiyona girer. Üreticiler, koruyucu tabakanın süresini artırmak için tasarlanmış araştırmalar yürütüyor. Buzlanma önleyici sıvıların zararlı bileşenlerinin çevre üzerindeki etkisini en aza indirme olanakları da araştırılmaktadır. Genel olarak, AOL şu anda uçakların buzlanmasıyla başa çıkmanın en iyi yolu olmaya devam ediyor.

Buzlanmayı önleyici sistemler

Uçakların yerde elleçlendiği kompozisyonlar, kalkış sırasında kaldırmayı az altmayacak şekilde vücut yüzeyinden “uçup gidecek” şekilde özel olarak yapılmıştır. Daha sonra cop, uçağın buzlanma sensörleri tarafından devralınır. Doğru anda uçuş sırasında buz oluşumunu engelleyen sistemlere harekete geçme emri verirler. Mekanik, kimyasal ve termal (hava-termal ve elektro-termal) olarak ayrılırlar.

Mekanik sistemler

Gemi gövdesinin dış yüzeyinin yapay deformasyonu ilkesine dayanır, bunun sonucunda buz kırılır ve yaklaşan hava akımı tarafından üflenir. Örneğin, kanatlardaUçağın tüyleri, içinde bir hava odası sistemi bulunan kauçuk koruyucularla güçlendirilmiştir. Uçak buzlanmaya başladıktan sonra, önce buzu kıran merkezi odaya basınçlı hava verilir. Ardından yan bölmeler şişirilir ve buz yüzeyden atılır.

Kimyasal sistemler

Böyle bir sistemin eylemi, suyla birlikte düşük donma noktasına sahip karışımlar oluşturan reaktiflerin kullanımına dayanır. Uçak gövdesinin istenen bölümünün yüzeyi, içinden buzu çözen bir sıvının verildiği özel bir gözenekli malzeme ile kaplanmıştır. Kimyasal sistemler 20. yüzyılın ortalarında uçaklarda yaygın olarak kullanılıyordu, ancak şimdi esas olarak ön camları temizlemek için bir yedek yöntem olarak kullanılıyorlar.

Termal sistemler

Bu sistemlerde buzlanma, motorlardan alınan sıcak hava ve egzoz gazlarıyla veya elektrikle yüzey ısıtılarak ortadan kaldırılır. İkinci durumda, yüzey sürekli değil, periyodik olarak ısıtılır. Bir miktar buzun donmasına izin verilir, ardından sistem açılır. Donmuş su yüzeyden ayrılır ve hava akımı tarafından taşınır. Böylece eriyen buz uçağın gövdesine yayılmaz.

Bu alandaki en modern gelişme GKN tarafından icat edilen elektrotermal sistemdir. Uçağın kanatlarına sıvı metal ilaveli özel bir polimer film uygulanır. Uçağın yerleşik sisteminden enerji alır ve kanat yüzeyindeki sıcaklığı 7 ila 21 0C arasında tutar. Bu son sistem Boeing uçaklarında yaygın olarak kullanılmaktadır.787.

Tüm "süslü" güvenlik sistemlerine rağmen, buzlanma, kişinin azami dikkat göstermesini gerektirir. Küçük dikkatsizlik çoğu zaman büyük trajedilere yol açtı. Bu nedenle, teknolojinin hızlı gelişimine rağmen, insanların güvenliği hala büyük ölçüde kendilerine bağlıdır.