Námraza letadla - podmínky, příčiny a následky

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Statistiky ukazují, že procento úmrtí při leteckých nehodách je mnohem nižší než v případech jiných druhů dopravy. Námraza letadel je častou příčinou nehod, proto je boji proti ní věnována zvýšená pozornost. V případě nehody vlaku, lodi nebo auta mají lidé docela velkou šanci na přežití. Pád leteckých linek, až na vzácné výjimky, vede ke smrti všech cestujících.

Co způsobuje námrazu

Námraze jsou nejčastěji vystaveny následující části těla letadla:

• náběžné hrany ocasu a křídla;
• sání vzduchu do motoru;
• listy vrtule pro příslušné typy motorů.

Tvorba ledu na křídlech a ocase vede ke zvýšení odporu vzduchu, zhoršení stability a ovladatelnosti letadla. V nejhorších případech může ovládání (křidélka, klapky atd.) jednoduše přimrznout ke křídlu a řízení letadla bude částečně nebo úplně paralyzováno.

Námraza na sání vzduchu narušuje rovnoměrnost proudění vzduchu vstupujícího do motorů. Důsledkem toho je nerovnoměrný chod motorů a zhoršení trakce, poruchy v provozu jednotek. Objevují se vibrace, které mohou vést k úplnému zničení motorů.

U vrtulových ventilátorů a turbovrtulových letadel způsobuje námraza na okrajích listů vrtule vážné snížení rychlosti letu v důsledku poklesu účinnosti vrtulí. V důsledku toho se plavidlo nemusí „dopravit“do cíle, protože spotřeba paliva při nižší rychlosti zůstává stejná nebo se dokonce zvyšuje.

Letecká pozemní námraza

Námraza může být na zemi nebo za letu. V prvním případě jsou podmínky námrazy letadla následující:

• Za jasného počasí při teplotách pod nulou se povrch letadla ochlazuje více než okolní atmosféra. Vodní pára obsažená ve vzduchu se kvůli tomu mění v led - dochází k námraze nebo námraze. Tloušťka plaku obvykle nepřesahuje několik milimetrů. Lze jej snadno odstranit i rukou.
• Při teplotách blízkých nule a vysoké vlhkosti se na těle letadla usazuje podchlazená voda obsažená v atmosféře ve formě plaku. V závislosti na konkrétních povětrnostních podmínkách se povlak mění od průhledného při vyšších teplotách až po matný povlak podobný mrazu při nižších teplotách.
• Namrzání na povrchu letadla mlha, déšť nebo plískanice. Vzniká nejen jako důsledek srážek, ale také tehdy, když sníh a rozbředlý sníh narazí na trup ze země při pojíždění.

Existuje také takový druh jevu, jako je „palivový led“. Když má petrolej v nádržích nižší teplotu než okolní vzduch, začne se v oblasti, kde jsou nádrže umístěny, usazovat atmosférická voda a tvoří se led. Tloušťka vrstvy někdy dosahuje 15 mm nebo více. Tento typ námrazy v letadle je nebezpečný, protože sediment je nejčastěji průhledný a těžko postřehnutelný. Kromě toho se sediment tvoří pouze v oblasti palivové nádrže, zatímco zbytek těla letadla zůstává čistý.

Námraza ve vzduchu

Dalším typem námrazy letadla je tvorba ledu na trupu lodi během letu. Vyskytuje se při letu v chladném dešti, mrholení, plískanici nebo mlze. Led se tvoří nejčastěji na křídlech, ocasech, motorech a dalších vyčnívajících částech těla.

Rychlost tvorby ledové krusty se liší a závisí jak na povětrnostních podmínkách, tak na konstrukci letadla. Byly zaznamenány případy tvorby plaku při rychlosti 25 mm za minutu. Rychlost letadla zde hraje dvojí roli – do určité hranice přispívá ke zvýšení námrazy letadla tím, že na povrch letadla dopadá více vlhkosti za jednotku času. Ale pak s dalším zrychlováním se povrch zahřívá třením o vzduch a intenzita tvorby ledu klesá.

Námraza letadla za letu vzniká nejčastěji ve výškách do 5000 metrů. Proto je předem věnována maximální pozornost studiu povětrnostních podmínek v oblasti.vzlet a přistání. Námraza ve vysokých nadmořských výškách je extrémně vzácná, ale stále možná.

Odmrazování pomocí POL

Hlavní roli v prevenci námrazy hraje ošetření letadel anti-námrazovou kapalinou (AFL). Lídry ve výrobě odmrazovacích prostředků jsou americká The Dow Chemical Company a kanadská Cryotech Deicing Technology. Společnosti neustále rozšiřují a vylepšují řadu svých činidel.

Prioritními oblastmi výzkumu jsou rychlost odmrazování a doba trvání odmrazování letadel. Za tyto procesy jsou zodpovědné různé druhy protinámrazové kapaliny, takže zpracování letadla probíhá vždy ve dvou fázích. Celkem existují čtyři typy činidel, které se používají při zpracování letadla. Kapaliny prvního typu jsou zodpovědné za odstranění stávajícího ledu z těla letadla. Kompozice typu II, III a IV slouží k ochraně těla před námrazou po určitou dobu.

Zpracování letadla na zemi

Nejprve je letadlo ošetřeno kapalinou typu I zředěnou horkou vodou na teplotu 60-80 0C. Koncentrace činidla se volí na základě povětrnostních podmínek. Do kompozice je často zahrnuto barvivo, takže personál údržby může kontrolovat jednotnost nátěru letadla kapalinou. Kromě toho speciální látky, které tvoří POL, zlepšují pokrytí produktu.

Druhou fází je zpracování dalšítekutina, nejčastěji typu IV. Je obecně shodný se složením typu II, ale vyrábí se pomocí modernější technologie. Typ III se nejčastěji používá pro odmrazování letadel různých místních leteckých společností. Kapalina typu IV se stříká čistě a na rozdíl od typu I nízkou rychlostí. Účelem ošetření je zajistit, aby bylo letadlo rovnoměrně potaženo silnou vrstvou směsi, která neumožňuje zamrznutí vody na povrchu letadla.

V průběhu akce film postupně „taje“a reaguje se srážkami. Výrobci provádějí výzkum zaměřený na prodloužení doby trvání ochranné vrstvy. Studují se také možnosti minimalizace dopadu škodlivých složek protinámrazových kapalin na životní prostředí. Obecně platí, že AOL zůstává v současnosti nejlepším způsobem, jak se vypořádat s námrazou letadel.

Systémy proti námraze

Složení, se kterými se letadla na zemi manipulují, jsou speciálně vyrobeny tak, aby byly při vzletu „odfouknuty“od povrchu těla, aby se nesnížil vztlak. Poté štafetu převezmou senzory námrazy letadla. Ve správnou chvíli dají povel k zásahu systémům, které zabraňují tvorbě ledu během letu. Dělí se na mechanické, chemické a tepelné (vzduch-tepelné a elektro-tepelné).

Mechanické systémy

Založeno na principu umělé deformace vnějšího povrchu trupu lodi, v důsledku čehož se led láme a je odfouknut přicházejícím proudem vzduchu. Například na křídlechPeří letadla je vyztuženo pryžovými chrániči se systémem vzduchových komor uvnitř. Po zahájení námrazy letadla je nejprve do centrální komory přiváděn stlačený vzduch, který rozbíjí led. Poté se boční komory nafouknou a led se odhodí z povrchu.

Chemické systémy

Působení takového systému je založeno na použití činidel, která v kombinaci s vodou tvoří směsi s nízkým bodem tuhnutí. Povrch požadované části těla letadla je pokryt speciálním porézním materiálem, přes který je přiváděna kapalina, která rozpouští led. Chemické systémy byly široce používány v letadlech v polovině 20. století, ale nyní se používají hlavně jako záložní metoda pro čištění čelních skel.

Tepelné systémy

V těchto systémech se námraza odstraňuje ohřevem povrchu horkým vzduchem a výfukovými plyny odebíranými z motorů nebo elektřinou. V druhém případě se povrch nezahřívá neustále, ale pravidelně. Část ledu se nechá zmrznout a poté se systém zapne. Zmrzlá voda se odděluje od povrchu a je unášena proudem vzduchu. Roztátý led se tak nerozšíří po těle letadla.

Nejmodernějším vývojem v této oblasti je elektrotermický systém vynalezený společností GKN. Na křídla letadla je aplikována speciální polymerová fólie s přídavkem tekutého kovu. Odebírá energii z palubního systému letadla a udržuje teplotu na povrchu křídla od 7 do 21 0C. Tento nejnovější systém je široce používán na letadlech Boeing.787.

Navzdory všem "okázalým" bezpečnostním systémům vyžaduje námraza maximální pozornost ze strany osoby. Malá nepozornost často vedla k velkým tragédiím. Proto, navzdory rychlému rozvoji technologií, bezpečnost lidí stále do značné míry závisí na nich samotných.