Icing dari pesawat - kondisi, penyebab dan konsekuensi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Statistik menunjukkan bahwa persentase kematian dalam kecelakaan udara jauh lebih rendah daripada kasus dengan moda transportasi lain. Lapisan es di pesawat adalah penyebab umum kecelakaan, jadi perang melawannya mendapat perhatian lebih. Jika terjadi kecelakaan kereta api, kapal atau mobil, orang memiliki peluang yang cukup tinggi untuk selamat. Jatuhnya pesawat, dengan pengecualian langka, menyebabkan kematian semua penumpang.

Apa yang menyebabkan icing

Bagian badan pesawat berikut yang paling sering terkena lapisan es:

• ujung depan ekor dan sayap;
• intake udara mesin;
• baling-baling baling-baling untuk masing-masing jenis mesin.

Pembentukan es pada sayap dan ekor menyebabkan peningkatan gaya hambat, penurunan stabilitas dan kemampuan pengendalian pesawat. Dalam kasus terburuk, kontrol (aileron, flaps, dll.) dapat dengan mudah membeku ke sayap, dan kontrol pesawat akan lumpuh sebagian atau seluruhnya.

Icing pada saluran masuk udara mengganggu keseragaman aliran udara yang masuk ke mesin. Konsekuensi dari ini adalah operasi motor yang tidak merata dan penurunan traksi, kegagalan dalam pengoperasian unit. Muncul getaran yang dapat menyebabkan kerusakan total pada mesin.

Dalam pesawat dengan kipas baling-baling dan turboprop, lapisan es di tepi bilah baling-baling menyebabkan penurunan kecepatan terbang yang serius karena penurunan efisiensi baling-baling. Akibatnya, kapal tidak bisa “sampai” ke tujuannya, karena konsumsi bahan bakar pada kecepatan yang lebih rendah tetap sama atau bahkan meningkat.

Aircraft ground icing

Icing bisa di darat atau di udara. Dalam kasus pertama, kondisi icing pesawat adalah sebagai berikut:

• Dalam cuaca cerah pada suhu di bawah nol derajat, permukaan pesawat lebih dingin daripada atmosfer di sekitarnya. Karena itu, uap air yang terkandung di udara berubah menjadi es - es atau embun beku terjadi. Ketebalan plak biasanya tidak melebihi beberapa milimeter. Itu dapat dengan mudah dilepas bahkan dengan tangan.
• Pada suhu mendekati nol dan kelembaban tinggi, air superdingin yang terkandung di atmosfer mengendap di badan pesawat dalam bentuk plak. Tergantung pada kondisi cuaca tertentu, lapisan bervariasi dari transparan pada suhu yang lebih tinggi hingga lapisan seperti es matte pada suhu yang lebih rendah.
• Pembekuan di permukaan kabut pesawat, hujan atau hujan es. Ini terbentuk tidak hanya sebagai hasil dari presipitasi, tetapi juga ketika salju dan lumpur menghantam lambung dari tanah selama taxi.

Ada juga semacam fenomena seperti "es bahan bakar". Ketika minyak tanah di dalam tangki memiliki suhu yang lebih rendah daripada udara di sekitarnya, air atmosfer mulai mengendap di area di mana tangki berada dan es terbentuk. Ketebalan lapisan terkadang mencapai 15 mm atau lebih. Jenis lapisan es pesawat ini berbahaya karena endapannya paling sering transparan dan sulit dilihat. Selain itu, endapan hanya terbentuk di area tangki bahan bakar, sedangkan sisa bodi pesawat tetap bersih.

Icing di udara

Jenis lain dari lapisan es pesawat adalah pembentukan es di lambung kapal selama penerbangan. Terjadi saat terbang dalam hujan yang dingin, gerimis, hujan es atau kabut. Es paling sering terbentuk di sayap, ekor, mesin, dan bagian tubuh lain yang menonjol.

Laju pembentukan kerak es bervariasi dan bergantung pada kondisi cuaca dan desain pesawat. Ada kasus pembentukan plak dengan kecepatan 25 mm per menit. Kecepatan pesawat di sini memainkan peran ganda - hingga ambang tertentu, ini berkontribusi pada peningkatan lapisan es pesawat karena fakta bahwa lebih banyak uap air jatuh di permukaan pesawat per satuan waktu. Tapi kemudian, dengan percepatan lebih lanjut, permukaan memanas akibat gesekan dengan udara, dan intensitas pembentukan es berkurang.

Icing pada pesawat yang sedang terbang paling sering terjadi pada ketinggian hingga 5.000 meter. Oleh karena itu, sebelumnya, perhatian penuh diberikan pada studi kondisi cuaca di daerah tersebut.lepas landas dan mendarat. Lapisan es di dataran tinggi sangat jarang, tetapi masih memungkinkan.

De-icing dengan POL

Peran utama dalam mencegah icing dimainkan oleh perawatan pesawat dengan cairan anti-icing (AFL). Para pemimpin dalam produksi agen deicing adalah American The Dow Chemical Company dan Canadian Cryotech Deicing Technology. Perusahaan terus memperluas dan meningkatkan lini reagen mereka.

Area penelitian yang diprioritaskan adalah kecepatan deicing dan durasi deicing pesawat. Berbagai jenis cairan anti-icing bertanggung jawab atas proses ini, sehingga pemrosesan pesawat selalu dilakukan dalam dua tahap. Secara total, ada empat jenis reagen yang digunakan dalam pengolahan pesawat terbang. Cairan jenis pertama bertanggung jawab untuk menghilangkan es yang ada dari badan pesawat. Jenis komposisi II, III dan IV berfungsi untuk melindungi tubuh dari icing selama waktu tertentu.

Memproses pesawat di darat

Pertama, pesawat dirawat dengan cairan tipe I yang diencerkan dengan air panas hingga suhu 60-80 0C. Konsentrasi reagen dipilih berdasarkan kondisi cuaca. Pewarna sering dimasukkan dalam komposisi sehingga personel perawatan dapat mengontrol keseragaman pelapisan pesawat dengan cairan. Selain itu, zat khusus yang membentuk POL meningkatkan cakupan produk.

Tahap kedua adalah pemrosesan selanjutnyacairan, paling sering tipe IV. Secara umum identik dengan komposisi tipe II, tetapi diproduksi dengan menggunakan teknologi yang lebih modern. Tipe III paling sering digunakan untuk menghilangkan lapisan es dari berbagai maskapai penerbangan lokal. Cairan tipe IV disemprotkan dengan rapi dan, tidak seperti tipe I, pada kecepatan rendah. Tujuan perawatan adalah untuk memastikan bahwa pesawat dilapisi secara merata dengan lapisan senyawa tebal yang tidak memungkinkan air membeku di permukaan pesawat.

Selama aksi, film secara bertahap "mencair", bereaksi dengan presipitasi. Produsen sedang melakukan penelitian yang dirancang untuk meningkatkan durasi lapisan pelindung. Kemungkinan meminimalkan dampak komponen berbahaya dari cairan anti-icing pada lingkungan juga sedang dipelajari. Secara umum, AOL tetap merupakan cara terbaik untuk menangani lapisan es pada pesawat saat ini.

Sistem anti-icing

Komposisi penanganan pesawat di darat dibuat khusus agar saat lepas landas "terhempas" dari permukaan badan agar tidak mengurangi daya angkat. Kemudian tongkat diambil alih oleh sensor icing pesawat. Pada saat yang tepat, mereka memberi perintah untuk bertindak ke sistem yang mencegah pembentukan es selama penerbangan. Mereka dibagi menjadi mekanik, kimia dan termal (udara-termal dan elektro-termal).

Sistem mekanis

Berdasarkan prinsip deformasi buatan pada permukaan luar lambung kapal, akibatnya es pecah dan terhempas oleh aliran udara yang datang. Misalnya, pada sayapBulu pesawat diperkuat dengan pelindung karet dengan sistem ruang udara di dalamnya. Setelah pesawat mulai membeku, udara terkompresi pertama dipasok ke ruang tengah, yang memecahkan es. Kemudian kompartemen samping mengembang dan es terlempar dari permukaan.

Sistem kimia

Tindakan sistem semacam itu didasarkan pada penggunaan reagen yang, dalam kombinasi dengan air, membentuk campuran dengan titik beku rendah. Permukaan bagian badan pesawat yang diinginkan ditutupi dengan bahan berpori khusus, di mana cairan yang melarutkan es disuplai. Sistem kimia banyak digunakan di pesawat pada pertengahan abad ke-20, tetapi sekarang digunakan terutama sebagai metode cadangan untuk membersihkan kaca depan.

Sistem termal

Dalam sistem ini, lapisan es dihilangkan dengan memanaskan permukaan dengan udara panas dan gas buang yang diambil dari mesin, atau dengan listrik. Dalam kasus terakhir, permukaan dipanaskan tidak terus-menerus, tetapi secara berkala. Beberapa es dibiarkan membeku, setelah itu sistem dihidupkan. Air beku terpisah dari permukaan dan terbawa oleh arus udara. Dengan demikian, es yang mencair tidak menyebar ke seluruh badan pesawat.

Perkembangan paling modern di daerah ini adalah sistem elektrotermal yang ditemukan oleh GKN. Film polimer khusus dengan penambahan logam cair diterapkan pada sayap pesawat. Dibutuhkan energi dari sistem on-board pesawat dan mempertahankan suhu di permukaan sayap dari 7 hingga 21 0C. Sistem terbaru ini banyak digunakan pada pesawat Boeing.787.

Meskipun semua sistem keamanan "mewah", icing membutuhkan perhatian penuh dari orang tersebut. Sedikit kurangnya perhatian sering menyebabkan tragedi besar. Oleh karena itu, terlepas dari perkembangan teknologi yang pesat, keselamatan manusia masih sangat bergantung pada diri mereka sendiri.