3.7.2. Наземное обледенение самолета и мероприятия по его устранению

В зимний период, в связи с присутствием в атмосфере водяных паров и воды, возможное обледенение поверхности самолета. При этом лед образуется преимущественно на верхних поверхностях крыла, оперения и фюзеляжа.

Наземное обледенение отличается от обледенения в полете. Если в полете лед образуется, как правило, лишь на лобовых частях самолета, то на земле он покрывает большую часть самолета – как правило всю верхнюю часть крыла и оперения, а также поверхность фюзеляжа. При этом часто деление льда по площади является неравномерным и зависит от силы и направления ветра.

Лед, что отложился на поверхности самолета, искажает форму профиля крыла и оперения, появляются неравенства, в результате чего увеличивается лобовое сопротивление, снижается максимальное значение коэффициента подъемной силы и аэродинамические качества крыла, что особенно опасно при взлете.

Если при каких-то причинах при достижении нормальной скорости отрыва коэффициент подъемной силы (Су) не достигнет величины Су отр. и подъемная сила будет меньше веса самолета, то для ее увеличения могут быть использованы два способа: последующее повышение скорости за счет продолжения разбега или увеличения коэффициента Су путем перехода на больший угол атаки. Оба эти пути связаны с опасностями: в первом случае для разбега может не хватить длины ВПП, во втором – возможно достижение критического угла атаки, что угрожает срывом потока с крыла.

Даже если обмерзший самолет оторвется от земли, это еще не значит, что следующие этапы взлета и набора высоты будут пройдены благополучно.

Опасность срыва потока сохраняется, например, при разворотах в наборе высоты на малой скорости, когда нужно увеличить подъемную силу, при изменении режима работы поршневых и турбовинтовых двигателей, когда при частичном уменьшении газа уменьшается дополнительная обдувка крыла воздушным потоком от винтов, что снижает подъемную силу.

Кроме опасности срыва воздушного потока, серьезное значение имеет также снижение эффективности всех органов управления обмерзшего самолета. В частности, обледенение крыла на тех участках, где расположены элероны, а также обледенение самих элеронов может вызывать резкое ухудшение поперечной управляемости самолета.

Средства защиты от наземного обледенения должны удовлетворять следующим требованиям: быть достаточно эффективными, то есть не только полностью удалять лед и снег, но и предотвращать последующее их отложение, быть не слишком дорогими и трудоемкими, не коррозионноопасными.

Одним из самых эффективных способов предотвращения самолетов от обледенения является их хранение (базирование) на укрытых стоянках (ангарах). Однако этот способ слишком дорог, потому практически самолеты и вертолеты базируются на открытых стоянках, что приводит к необходимости использования других способов и средств их предотвращения от обледенения в наземных условиях.

Для предотвращения ВС от обледенения может применяться физико-химический способ, который заключается в устранении возможности оседания влаги на поверхностях или в уменьшении к нулю силы сцепления между льдом, что образовался, и поверхностью, что защищается.

Созданные специальные противообледенительные жидкости с низкой температурой замерзания, которые распыляются на поверхности ВС. В итоге образуется защитная пленка на обшивке самолета, которая удаляет лед, что образовался, и препятствует повторному обледенению обработанных поверхностей ВС.

В гражданской авиации стран СНГ в данное время широко применяется противообледенительная жидкость «Арктика-200».

Для удаления ледяных отложений при температурах внешнего воздуха до минус 30ºС к жидкости добавляется 70% воды по объему. С целью экономии жидкости «Арктика-200» допускается при температурах внешнего воздуха не ниже минус 5ºС делать удаление ледяных отложений нагретой водой со следующим немедленным опрыскиванием поверхности самолета неразбавленной жидкостью «Арктика-200». Для ее нанесения на поверхность ВС в данное время используется специальная машина, которая обеспечивает качественную и быструю обработку достаточно больших площадей поверхности современных воздушных судов.

Способ удаления льда жидкими теплоносителями заключается в обработке поверхности ВС водой, подогретой до +50÷60ºС. Для удаления из воздушного судна ледяных отложений включается насос, который под давлением 1,5...2 кг/см2 подает теплую воду по шлангу на обмерзшую поверхность. Потом обработанные поверхности протирают сухой и мягкой ветошью или замшей. Ледяные отложения выводятся сначала с фюзеляжа, потом с крыла и хвостового оперения.

Применение газообразного теплоносителя принципиально не отличается от рассмотренного выше. Теплый воздух подается по рукавам на открытую поверхность льда или закрытое чехлом пространство от специальных подогревателей с температурой +50÷60ºС. Источниками теплого воздуха служат проворные подогреватели. После уменьшения сцепления льда с поверхностью ВС лед быстро счищают волосяными щетками.

Широкое применение в эксплуатации ВС нашел способ, основанный на удалении льда который образовался на поверхности ВС, подогретой смесью воды и жидкости, что снижает температуру замерзания воды. Удаление льда горячей водой очень эффективный способ, однако, основным его недостатком является то, что при температуре воздуха ниже -5ºС и особенно при наличии ветра вода на поверхности ВС быстро замерзает, и ВС опять оказывается покрытое слоем льда. При этом возможно попадание воды и ее замерзание в узлах подвески рулей, элеронов, закрылков и т.д. Поэтому применяют водяные растворы жидкостей, которые имеют низкую температуру замерзания: этиловый, изопропиловый спирты, этиленгликоль, глицерин и др. Предварительно их подогревают до +50÷60ºС, что обеспечивает удаление льда и предотвращает следующее замерзание воды на поверхности ВС.

При наличии на самолете сухого снега, который имеет слабую силу сцепления с поверхностью, удаление его в условиях отсутствия наземного обледенения целесообразно проводить механическим путем с помощью щеток и тепловых обдувочных машин. В случае, когда наземное обледенение еще продолжается, тепловая обдувочная машина не может обеспечить необходимой защиты, потому что после ее применения за время рулежки самолета непосредственно в период взлета поверхность его поддается повторному обледенению.

Все заинтересованные лица должны постоянно учитывать в условиях осенней, зимней и весенней эксплуатации возможность возникновения наземного обледенения и своевременно проводить необходимые меры предотвращения его возникновения на поверхностях ВС.