თვითმფრინავის გაყინვა - პირობები, მიზეზები და შედეგები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

სტატისტიკა აჩვენებს, რომ ავიაკატასტროფების შედეგად დაღუპულთა პროცენტული მაჩვენებელი გაცილებით დაბალია, ვიდრე ტრანსპორტის სხვა რეჟიმების შემთხვევაში. თვითმფრინავის ყინვა ავარიების ხშირი მიზეზია, ამიტომ მის წინააღმდეგ ბრძოლას დიდი ყურადღება ექცევა. მატარებლის, გემის ან ავტოავარიის შემთხვევაში ადამიანებს გადარჩენის საკმაოდ მაღალი შანსი აქვთ. ავიახაზების ჩამოვარდნა, იშვიათი გამონაკლისების გარდა, იწვევს ყველა მგზავრის სიკვდილს.

რა იწვევს ყინვას

თვითმფრინავის სხეულის შემდეგი ნაწილები ყველაზე ხშირად ექვემდებარება ყინულს:

• კუდი და ფრთების წინა კიდეები;
• ძრავის ჰაერის მიმღებები;
• პროპელერის პირები შესაბამისი ტიპის ძრავებისთვის.

ფრთებზე და კუდზე ყინულის წარმოქმნა იწვევს წევის გაზრდას, თვითმფრინავის სტაბილურობისა და კონტროლირებადობის გაუარესებას. უარეს შემთხვევაში, სამართავი (აილერონები, ფლაპები და ა.შ.) შეიძლება უბრალოდ გაიყინოს ფრთაზე და თვითმფრინავის კონტროლი ნაწილობრივ ან მთლიანად პარალიზდება.

ჰაერის მიმღების გაყინვა არღვევს ძრავებში შემომავალი ჰაერის ნაკადების ერთგვაროვნებას.ამის შედეგია ძრავების არათანაბარი მუშაობა და წევის გაუარესება, დანაყოფების მუშაობაში ჩავარდნები. ჩნდება ვიბრაციები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ძრავების სრული განადგურება.

პროპელერ-ვენტილატორსა და ტურბოპროპელ თვითმფრინავებში, პროპელერის პირების კიდეებზე ყინვა იწვევს ფრენის სიჩქარის სერიოზულ შემცირებას პროპელერების ეფექტურობის დაქვეითების გამო. შედეგად, გემმა შეიძლება არ „მიაღწიოს“დანიშნულების ადგილს, რადგან საწვავის მოხმარება დაბალი სიჩქარით იგივე რჩება ან თუნდაც იზრდება.

თვითმფრინავის სახმელეთო ყინვა

ყინული შეიძლება იყოს ადგილზე ან ფრენის დროს. პირველ შემთხვევაში, თვითმფრინავის ყინულის პირობები ასეთია:

• ნათელ ამინდში, ნულამდე ტემპერატურაზე, თვითმფრინავის ზედაპირი უფრო მეტად გრილდება, ვიდრე მიმდებარე ატმოსფერო. ამის გამო ჰაერში შემავალი წყლის ორთქლი იქცევა ყინულად – ჩნდება ყინვა ან ყინვა. დაფის სისქე ჩვეულებრივ არ აღემატება რამდენიმე მილიმეტრს. ის ადვილად მოიხსნება ხელითაც კი.
• თითქმის ნულოვანი ტემპერატურისა და მაღალი ტენიანობის დროს ატმოსფეროში შემავალი სუპერგაციებული წყალი დნება თვითმფრინავის სხეულზე დაფის სახით. სპეციფიკური ამინდის პირობებიდან გამომდინარე, საფარი მერყეობს გამჭვირვალედან მაღალ ტემპერატურაზე მქრქალი ყინვის მსგავსი საფარით დაბალ ტემპერატურაზე.
• გაყინვა თვითმფრინავის ზედაპირზე ნისლი, წვიმა ან წვიმა. იგი წარმოიქმნება არა მხოლოდ ნალექის შედეგად, არამედ მაშინაც, როცა თოვლი და შლაპი ტაქსის დროს მიწიდან კორპუსს ეცემა.

არსებობს ასევე ისეთი ფენომენი, როგორიცაა "საწვავის ყინული". როდესაც ავზებში ნავთს უფრო დაბალი ტემპერატურა აქვს, ვიდრე გარემომცველი ჰაერი, ატმოსფერული წყალი იწყებს დალექვას იმ ადგილას, სადაც ტანკები მდებარეობს და ყინული წარმოიქმნება. ფენის სისქე ზოგჯერ აღწევს 15 მმ ან მეტს. თვითმფრინავის ამ ტიპის ყინვა საშიშია, რადგან ნალექი ყველაზე ხშირად გამჭვირვალეა და ძნელად შესამჩნევია. გარდა ამისა, ნალექი წარმოიქმნება მხოლოდ საწვავის ავზის მიდამოში, ხოლო თვითმფრინავის სხეულის დანარჩენი ნაწილი სუფთა რჩება.

ყინული ჰაერში

თვითმფრინავის ყინულის სხვა სახეობაა ფრენის დროს გემის კორპუსზე ყინულის წარმოქმნა. წარმოიქმნება ცივ წვიმაში, წვიმაში, წვიმაში ან ნისლში ფრენისას. ყინული ყველაზე ხშირად წარმოიქმნება ფრთებზე, კუდებზე, ძრავებზე და სხეულის სხვა ამობურცულ ნაწილებზე.

ყინულის ქერქის ფორმირების სიჩქარე მერყეობს და დამოკიდებულია როგორც ამინდის პირობებზე, ასევე თვითმფრინავის დიზაინზე. ყოფილა ნადების წარმოქმნის შემთხვევები წუთში 25 მმ სიჩქარით. თვითმფრინავის სიჩქარე აქ ორმაგ როლს ასრულებს - გარკვეულ ზღურბლამდე, ეს ხელს უწყობს თვითმფრინავის ყინვის გაზრდას იმის გამო, რომ თვითმფრინავის ზედაპირზე მეტი ტენიანობა მოდის ერთეულ დროში. მაგრამ შემდეგ, შემდგომი აჩქარებით, ზედაპირი თბება ჰაერთან ხახუნისგან და ყინულის წარმოქმნის ინტენსივობა მცირდება.

ფრენის დროს თვითმფრინავის გაყინვა ყველაზე ხშირად 5000 მეტრ სიმაღლეზე ხდება. ამიტომ, წინასწარ დიდი ყურადღება ექცევა ამ ტერიტორიის ამინდის პირობების შესწავლას.აფრენა და დაფრენა. მაღალ სიმაღლეზე მოყინვა ძალზე იშვიათია, მაგრამ მაინც შესაძლებელია.

გაყინვა POL-ით

გაყინვის პრევენციაში მთავარ როლს ასრულებს თვითმფრინავის დამუშავება ყინვაგამძლე სითხით (AFL). გაყინვის აგენტების წარმოებაში ლიდერები არიან ამერიკული The Dow Chemical Company და კანადური Cryotech Deicing Technology. კომპანიები მუდმივად აფართოებენ და აუმჯობესებენ თავიანთი რეაგენტების ხაზს.

კვლევის პრიორიტეტული სფეროებია გაყინვის სიჩქარე და თვითმფრინავის გაყინვის ხანგრძლივობა. ამ პროცესებზე პასუხისმგებელია სხვადასხვა ტიპის ყინვაგამძლე სითხე, ამიტომ თვითმფრინავის დამუშავება ყოველთვის ორ ეტაპად მიმდინარეობს. საერთო ჯამში, არსებობს ოთხი ტიპის რეაგენტი, რომლებიც გამოიყენება თვითმფრინავის დამუშავებისას. პირველი ტიპის სითხეები პასუხისმგებელნი არიან თვითმფრინავის კორპუსიდან არსებული ყინულის ამოღებაზე. II, III და IV ტიპის კომპოზიციები ემსახურება ორგანიზმის ყინვისგან დაცვას გარკვეული დროით.

თვითმფრინავის დამუშავება ადგილზე

პირველ რიგში, თვითმფრინავი მუშავდება I ტიპის სითხით, განზავებული ცხელი წყლით 60-80 0C ტემპერატურამდე. რეაგენტის კონცენტრაცია შეირჩევა ამინდის პირობებიდან გამომდინარე. შემადგენლობაში ხშირად შედის საღებავი, რათა ტექნიკურმა პერსონალმა შეძლოს თვითმფრინავის სითხის საფარის ერთგვაროვნების კონტროლი. გარდა ამისა, სპეციალური ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან POL-ს, აუმჯობესებენ პროდუქტის დაფარვას.

მეორე ეტაპი არის შემდეგის დამუშავებასითხე, ყველაზე ხშირად ტიპი IV. ის ზოგადად იდენტურია II ტიპის კომპოზიციისა, მაგრამ იწარმოება უფრო თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით. III ტიპი ყველაზე ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ადგილობრივი ავიაკომპანიის თვითმფრინავების ყინულის მოსახსნელად. IV ტიპის სითხე იფრქვევა სუფთად და, I ტიპისგან განსხვავებით, დაბალი სიჩქარით. დამუშავების მიზანია უზრუნველყოს, რომ თვითმფრინავი თანაბრად იყოს დაფარული ნაერთის სქელი ფენით, რომელიც არ იძლევა წყლის გაყინვას თვითმფრინავის ზედაპირზე.

მოქმედების დროს ფილმი თანდათან „დნება“, რეაგირებს ნალექთან. მწარმოებლები ატარებენ კვლევას, რომელიც შექმნილია დამცავი ფენის ხანგრძლივობის გაზრდის მიზნით. ასევე შესწავლილია ყინვაგამძლე სითხეების მავნე კომპონენტების გარემოზე ზემოქმედების მინიმუმამდე შემცირების შესაძლებლობები. ზოგადად, AOL რჩება საუკეთესო საშუალებად თვითმფრინავის ყინვასთან გამკლავების მომენტში.

გაყინვის საწინააღმდეგო სისტემები

კომპოზიციები, რომლებითაც თვითმფრინავებს ამუშავებენ მიწაზე, სპეციალურად მზადდება ისე, რომ აფრენის დროს ისინი "ამოიფანტონ" სხეულის ზედაპირიდან, რათა არ შემცირდეს აწევა. შემდეგ ხელკეტს იკავებს თვითმფრინავის ყინულის სენსორები. შესაფერის მომენტში ისინი აძლევენ ბრძანებას მოქმედებაში შევიდნენ სისტემებზე, რომლებიც ხელს უშლიან ფრენის დროს ყინულის წარმოქმნას. ისინი იყოფა მექანიკურ, ქიმიურ და თერმულ (ჰაერ-თერმული და ელექტრო-თერმული).

მექანიკური სისტემები

გემის კორპუსის გარე ზედაპირის ხელოვნური დეფორმაციის პრინციპზე დაყრდნობით, რის შედეგადაც ყინული ტყდება და შემომავალი ჰაერის ნაკადით იფეთქება. მაგალითად, ფრთებზეთვითმფრინავის ქლიავი გამაგრებულია რეზინის დამცავებით, შიგნით საჰაერო კამერების სისტემით. მას შემდეგ, რაც თვითმფრინავი ყინვას იწყებს, შეკუმშული ჰაერი პირველად მიეწოდება ცენტრალურ კამერას, რომელიც არღვევს ყინულს. შემდეგ გვერდითი კუპეები გაბერილია და ყინული ზედაპირიდან იყრება.

ქიმიური სისტემები

ასეთი სისტემის მოქმედება ეფუძნება რეაგენტების გამოყენებას, რომლებიც წყალთან ერთად ქმნიან ნარევებს დაბალი გაყინვის წერტილით. თვითმფრინავის კორპუსის სასურველი მონაკვეთის ზედაპირი დაფარულია სპეციალური ფოროვანი მასალით, რომლის მეშვეობითაც მიეწოდება სითხე, რომელიც ხსნის ყინულს. ქიმიური სისტემები ფართოდ გამოიყენებოდა თვითმფრინავებზე მე-20 საუკუნის შუა წლებში, მაგრამ ახლა ისინი ძირითადად გამოიყენება საქარე მინების გაწმენდის სარეზერვო მეთოდად.

თერმული სისტემები

ამ სისტემებში ყინულის ლიკვიდაცია ხდება ზედაპირის გაცხელებით ცხელი ჰაერით და ძრავებიდან აღებული გამონაბოლქვი აირებით, ან ელექტროენერგიით. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში ზედაპირი თბება არა მუდმივად, არამედ პერიოდულად. ნებადართულია გარკვეული ყინულის გაყინვა, რის შემდეგაც სისტემა ჩართულია. გაყინული წყალი გამოეყოფა ზედაპირიდან და ჰაერის ნაკადით გაიტაცა. ამრიგად, გამდნარი ყინული არ ვრცელდება თვითმფრინავის სხეულზე.

ამ სფეროში ყველაზე თანამედროვე განვითარება არის GKN-ის მიერ გამოგონილი ელექტროთერმული სისტემა. სპეციალური პოლიმერული ფილმი თხევადი ლითონის დამატებით გამოიყენება თვითმფრინავის ფრთებზე. ის იღებს ენერგიას თვითმფრინავის საბორტო სისტემიდან და ინარჩუნებს ტემპერატურას ფრთის ზედაპირზე 7-დან 21 0C-მდე. ეს უახლესი სისტემა ფართოდ გამოიყენება ბოინგის თვითმფრინავებზე.787.

მიუხედავად ყველა "ლამაზი" უსაფრთხოების სისტემისა, ყინვა მოითხოვს ადამიანის უდიდეს ყურადღებას. მცირე უყურადღებობა ხშირად იწვევდა დიდ ტრაგედიებს. ამიტომ, ტექნოლოგიების სწრაფი განვითარების მიუხედავად, ადამიანების უსაფრთხოება დიდწილად მაინც საკუთარ თავზეა დამოკიდებული.