Օդանավի սառցակալում - պայմաններ, պատճառներ և հետևանքներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Վիճակագրությունը ցույց է տալիս, որ ավիավթարների զոհերի տոկոսը շատ ավելի ցածր է, քան տրանսպորտի այլ տեսակների դեպքում։ Օդանավերի սառցակալումը դժբախտ պատահարների սովորական պատճառ է, ուստի դրա դեմ պայքարին ավելի մեծ ուշադրություն է դարձվում: Գնացքի, նավի կամ ավտովթարի դեպքում մարդիկ գոյատևելու բավականին մեծ հնարավորություններ ունեն: Օդային ինքնաթիռների անկումը, հազվադեպ բացառություններով, հանգեցնում է բոլոր ուղևորների մահվան։

Ինչն է առաջացնում սառցակալում

Օդանավի մարմնի հետևյալ մասերը առավել հաճախ ենթարկվում են սառցակալման.

• պոչի և թևերի առջևի եզրեր;
• շարժիչի օդի ընդունիչներ;
• պտուտակային սայրեր համապատասխան շարժիչների տեսակների համար:

Թևերի և պոչերի վրա սառույցի առաջացումը հանգեցնում է դիմադրության ավելացման, օդանավի կայունության և կառավարելիության վատթարացման: Ամենավատ դեպքերում կառավարիչները (օդափոխիչներ, փեղկեր և այլն) կարող են պարզապես սառչել դեպի թևը, և օդանավի կառավարումը մասամբ կամ ամբողջությամբ կաթվածահար կլինի։

Օդային ընդունիչների սառցակալումը խախտում է շարժիչներ ներթափանցող օդային հոսքերի միատեսակությունը:Դրա հետևանքն է շարժիչների անհավասար շահագործումը և ձգողականության վատթարացումը, ագրեգատների աշխատանքի խափանումները: Հայտնվում են թրթռումներ, որոնք կարող են հանգեցնել շարժիչների ամբողջական ոչնչացման։

Պտուտակային օդափոխիչով և տուրբոշարժիչով օդանավերում պտուտակի շեղբերների եզրերին սառցակալումը հանգեցնում է թռիչքի արագության լուրջ նվազման՝ պտուտակների արդյունավետության անկման պատճառով: Արդյունքում, նավը կարող է «չհասցնել» իր նպատակակետին, քանի որ ավելի ցածր արագությամբ վառելիքի սպառումը մնում է նույնը կամ նույնիսկ ավելանում:

Օդանավի ցամաքային սառցակալում

Սառույցը կարող է լինել գետնին կամ թռիչքի ժամանակ: Առաջին դեպքում օդանավի սառցակալման պայմանները հետևյալն են՝.

• Պարզ եղանակին զրոյից ցածր ջերմաստիճանի դեպքում օդանավի մակերեսը ավելի շատ սառչում է, քան շրջապատող մթնոլորտը: Դրա պատճառով օդում պարունակվող ջրային գոլորշին վերածվում է սառույցի՝ առաջանում է սառնամանիք կամ սառնամանիք: Ծածկույթի հաստությունը սովորաբար չի գերազանցում մի քանի միլիմետրը: Այն կարելի է հեշտությամբ հեռացնել նույնիսկ ձեռքով։
• Մոտ զրոյական ջերմաստիճանի և բարձր խոնավության դեպքում մթնոլորտում պարունակվող գերսառեցված ջուրը նստում է օդանավի մարմնի վրա տախտակի տեսքով: Կախված հատուկ եղանակային պայմաններից, ծածկույթը տատանվում է թափանցիկից բարձր ջերմաստիճանի դեպքում մինչև փայլատ սառնամանիքի ծածկույթ ավելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում:
• Սառեցում օդանավի մակերեսին մառախուղ, անձրև կամ ձնախառն անձրեւ: Այն ձևավորվում է ոչ միայն տեղումների հետևանքով, այլ նաև այն ժամանակ, երբ ձյունն ու ցեխը գետնից հարվածում են երեսպատման ժամանակ:

Կա նաև այնպիսի երևույթ, ինչպիսին է «վառելիքի սառույցը»: Երբ տանկերի կերոսինը ավելի ցածր ջերմաստիճան ունի, քան շրջակա օդը, մթնոլորտային ջուրը սկսում է նստել այն տարածքում, որտեղ գտնվում են տանկերը, և առաջանում է սառույց: Շերտի հաստությունը երբեմն հասնում է 15 մմ կամ ավելի: Օդանավերի այս տեսակի սառցակալումը վտանգավոր է, քանի որ նստվածքն ամենից հաճախ թափանցիկ է և դժվար է նկատել: Բացի այդ, նստվածք է գոյանում միայն վառելիքի բաքի տարածքում, մինչդեռ օդանավի մարմնի մնացած մասը մնում է մաքուր։

Սառույց օդում

Օդանավի սառցակալման մեկ այլ տեսակ թռիչքի ընթացքում նավի կորպուսի վրա սառույցի առաջացումն է: Առաջանում է ցուրտ անձրևի, անձրևի, ձնախառն անձրեւի կամ մառախուղի ժամանակ թռչելիս: Սառույցը ամենից հաճախ առաջանում է թևերի, պոչերի, շարժիչների և մարմնի այլ դուրս ցցված մասերի վրա։

Սառցե ընդերքի ձևավորման արագությունը տատանվում է և կախված է ինչպես եղանակային պայմաններից, այնպես էլ ինքնաթիռի դիզայնից: Եղել են թիթեղների առաջացման դեպքեր՝ րոպեում 25 մմ արագությամբ։ Օդանավի արագությունն այստեղ երկակի դեր է խաղում՝ մինչև որոշակի շեմ, դա նպաստում է օդանավի սառույցի ավելացմանը՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ մեկ միավոր ժամանակում ավելի շատ խոնավություն է ընկնում ինքնաթիռի մակերեսին: Բայց հետո, հետագա արագացումով, մակերեսը տաքանում է օդի հետ շփումից, և սառույցի ձևավորման ինտենսիվությունը նվազում է։

Թռիչքի ժամանակ օդանավի սառցակալումը տեղի է ունենում ամենից հաճախ մինչև 5000 մետր բարձրության վրա: Ուստի նախօրոք մեծ ուշադրություն է դարձվում տարածքում եղանակային պայմանների ուսումնասիրությանը:թռիչք և վայրէջք. Բարձր բարձրությունների վրա մերկասառույցը չափազանց հազվադեպ է, բայց դեռ հնարավոր է:

Սառույցից մաքրում POL-ով

Սառույցի կանխարգելման գործում հիմնական դերը խաղում է օդանավի մշակումը հակասառցակալման հեղուկով (AFL): Սառցակալման նյութերի արտադրության առաջատարներն են ամերիկյան The Dow Chemical Company-ն և կանադական Cryotech Deicing Technology-ը: Ընկերությունները մշտապես ընդլայնում և բարելավում են իրենց ռեագենտների շարքը։

Հետազոտության առաջնահերթ ուղղություններն են սառցազերծման արագությունը և օդանավի սառցակալման տևողությունը: Այս գործընթացների համար պատասխանատու են տարբեր տեսակի հակասառցակալման հեղուկներ, ուստի ինքնաթիռի մշակումը միշտ իրականացվում է երկու փուլով։ Ընդհանուր առմամբ, կան չորս տեսակի ռեագենտներ, որոնք օգտագործվում են ինքնաթիռի մշակման համար: Առաջին տեսակի հեղուկները պատասխանատու են օդանավի մարմնից առկա սառույցի հեռացման համար: II, III և IV տիպի կոմպոզիցիաները ծառայում են օրգանիզմը սառցակալումից որոշակի ժամանակ պաշտպանելու համար։

Օդանավի մշակում գետնի վրա

Նախ, ինքնաթիռը մշակվում է I տիպի հեղուկով, որը նոսրացված է տաք ջրով մինչև 60-80 0C ջերմաստիճան: Ռեագենտի կոնցենտրացիան ընտրվում է եղանակային պայմաններից ելնելով: Ներկանյութը հաճախ ներառվում է բաղադրության մեջ, որպեսզի սպասարկող անձնակազմը կարողանա վերահսկել օդանավի հեղուկով ծածկույթի միատեսակությունը: Բացի այդ, POL-ը կազմող հատուկ նյութերը բարելավում են արտադրանքի ծածկույթը:

Երկրորդ փուլը հաջորդի մշակումն էհեղուկ, առավել հաճախ տիպի IV: Այն ընդհանուր առմամբ նույնական է II տիպի կազմին, բայց արտադրվում է ավելի ժամանակակից տեխնոլոգիայի կիրառմամբ: III տիպը առավել հաճախ օգտագործվում է տարբեր տեղական ավիաընկերությունների օդանավերի սառցակալման համար: IV տիպի հեղուկը ցողվում է կոկիկ և, ի տարբերություն I տեսակի, ցածր արագությամբ: Բուժման նպատակն է ապահովել, որ օդանավը միատեսակ պատված լինի միացության հաստ թաղանթով, որը թույլ չի տալիս ջրի սառչել օդանավի մակերևույթի վրա:

Ակցիայի ընթացքում ֆիլմն աստիճանաբար «հալվում է»՝ արձագանքելով տեղումների հետ։ Արտադրողները հետազոտություններ են անցկացնում, որոնք նախատեսված են պաշտպանիչ շերտի տեւողությունը մեծացնելու համար: Ուսումնասիրվում են նաև հակասառցակալման հեղուկների վնասակար բաղադրիչների շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու հնարավորությունները։ Ընդհանուր առմամբ, AOL-ը այս պահին մնում է օդանավերի սառցակալման դեմ պայքարի լավագույն միջոցը:

Հակասառցակալման համակարգեր

Կոմպոզիցիաները, որոնցով օդանավերը վարվում են գետնի վրա, հատուկ պատրաստված են այնպես, որ թռիչքի ժամանակ դրանք «հեռացվեն» մարմնի մակերեսից, որպեսզի չնվազեն բարձրացումը: Այնուհետև էստաֆետը վերցնում են ինքնաթիռի սառցե տվիչները: Ճիշտ պահին նրանք հրաման են տալիս գործողության մեջ մտնել այն համակարգերին, որոնք կանխում են թռիչքի ժամանակ սառույցի առաջացումը։ Դրանք բաժանվում են մեխանիկական, քիմիական և ջերմային (օդաջերմային և էլեկտրաջերմային):

Մեխանիկական համակարգեր

Հիմք ընդունելով նավի կորպուսի արտաքին մակերեսի արհեստական դեֆորմացման սկզբունքը, որի արդյունքում սառույցը կոտրվում է և քշվում հանդիպակաց օդային հոսքից։ Օրինակ, թեւերի վրաՕդանավի փետրածածկը ամրացված է ռետինե պաշտպանիչներով՝ ներսում օդային խցիկների համակարգով: Ինքնաթիռի սառցակալումից հետո սեղմված օդը սկզբում մատակարարվում է կենտրոնական խցիկ, որը կոտրում է սառույցը: Այնուհետև կողային խցիկները փչում են, և սառույցը մակերևույթից դուրս է շպրտվում։

Քիմիական համակարգեր

Նման համակարգի գործողությունը հիմնված է ռեակտիվների օգտագործման վրա, որոնք ջրի հետ համատեղ ստեղծում են ցածր սառեցման կետով խառնուրդներ: Օդանավի մարմնի ցանկալի հատվածի մակերեսը պատված է հատուկ ծակոտկեն նյութով, որի միջոցով մատակարարվում է սառույցը լուծող հեղուկ։ Քիմիական համակարգերը լայնորեն կիրառվում էին ինքնաթիռների վրա 20-րդ դարի կեսերին, սակայն այժմ դրանք հիմնականում օգտագործվում են որպես դիմապակու մաքրման պահեստային մեթոդ։

Ջերմային համակարգեր

Այս համակարգերում սառցակալումը վերացվում է մակերեսը տաքացնելով տաք օդով և շարժիչներից վերցված արտանետվող գազերով կամ էլեկտրականությամբ: Վերջին դեպքում մակերեսը տաքացվում է ոչ թե անընդհատ, այլ պարբերաբար։ Որոշ սառույցի թույլատրվում է սառչել, որից հետո համակարգը միանում է: Սառեցված ջուրը բաժանվում է մակերեսից և տարվում օդային հոսանքով։ Այսպիսով, հալված սառույցը չի տարածվում ինքնաթիռի մարմնի վրա։

Այս ոլորտում ամենաժամանակակից զարգացումը GKN-ի հորինած էլեկտրաջերմային համակարգն է: Ինքնաթիռի թեւերի վրա կիրառվում է հատուկ պոլիմերային թաղանթ՝ հեղուկ մետաղի ավելացումով։ Այն էներգիա է վերցնում օդանավի ներսի համակարգից և պահպանում է թևի մակերեսի ջերմաստիճանը 7-ից մինչև 21 0C: Այս վերջին համակարգը լայնորեն կիրառվում է Boeing ինքնաթիռներում։787.

Չնայած անվտանգության բոլոր «շքեղ» համակարգերին, սառույցը մարդու կողմից առավելագույն ուշադրություն է պահանջում: Փոքրիկ անուշադրությունը հաճախ հանգեցնում էր մեծ ողբերգությունների: Հետևաբար, չնայած տեխնոլոգիաների արագ զարգացմանը, մարդկանց անվտանգությունը դեռևս մեծապես կախված է իրենցից: