Обработка самолета противообледенительной жидкостью

Противообледенительная обработка самолета.

Если вам когда-нибудь приходилось отправляться в путешествие на самолете в холодное время года, с высокой долей вероятности, взглянув в иллюминатор перед вылетом, вы могли заметить специальные машины, распыляющие противообледенительную жидкость на крылья. Пассажиры часто интересуются, почему так важно, чтобы самолет был очищен от снега и льда перед взлетом. Дело в том, что крыло и хвостовое оперение самолета имеют определенную форму, благодаря которой создается подъемная сила. Снег или лед изменяют профиль аэродинамических поверхностей, из-за чего нарушается их обтекание воздушным потоком, что влечет за собой значительную потерю подъемной силы. Кроме того, увеличивается вес самолета, что также влияет на безопасный взлет и набор высоты. В 2010 году в Тюмене произошла катастрофа самолета ATR-72. Расследование катастрофы показало, что непроведение противообледенительной обработки перед вылетом привело к потере скорости и сваливанию непосредственно после взлета.

Обтекание обледенелого крыла воздушным потоком.

Ни для кого не секрет, что облив – довольно дорогостоящая процедура, и многие авиакомпании раньше старались по возможности экономить на его проведении. На начало 2015 года средняя цена на обработку самолета А320 в российских аэропортах составляла около 10000 рублей без стоимости жидкости. Жидкость в зависимости от типа стоит от 100 до 150 рублей за литр. Как правило, на обработку самолета А320 уходит 200-300 литров, а при неблагоприятных метеоусловиях значительно больше.

После катастрофы в Тюмени отношение к противообледенительной обработке (сокращенно ПОО) изменилось. Большинство российских перевозчиков ввели так называемую концепцию чистого воздушного судна, согласно которой, никто не имеет право выпускать самолет в рейс или предпринимать попытку взлета, если на его критических поверхностях имеются снег или лед.

К критическим поверхностям относятся крылья, включая механизацию крыла, хвостовое оперение, фюзеляж, гондолы и воздухозаборники двигателей.

Решение на проведение обработки самолета принимает командир совместно с техническим персоналом, при этом, если мнения о необходимости облива расходятся, обработка все равно производится.

Методы удаления обледенения.

Существует три метода очистки воздушного судна от снежно-ледяных отложений: механический, воздушно-тепловой и физико-химический.

Механический способ представляет собой ручную очистку поверхностей самолета на подобии очистки автомобиля. Это самый дешевый способ, однако ввиду большой трудоемкости и длительности процесса активно применяется лишь в военно-воздушных силах.

Воздушно тепловой способ подразумевает использование специальных обдувочных машин на основе реактивных двигателей. Данный способ был широко распространен в СССР, однако современные самолеты иностранного производства ввиду высокой вероятности повреждения обшивки так не обрабатывают.

Физико-химический способ представляет собой облив самолета специальной жидкостью, собственно этот способ является самым массовым, о нем и пойдет речь дальше. Для облива используются специальные машины, в зависимости от размера самолета варьируется и их количество.

Обработка самолета Ан-124 шестью машинами.

Противообледенительная жидкость.

Противообледенительная жидкость (сокращенно ПОЖ) – как правило, это подогретая смесь гликоля и воды. В зависимости от условий применения и назначения обработки применяются различные виды жидкости в чистом виде или разведенные водой в той или иной пропорции.

Существует четыре типа ПОЖ:

• Тип I: предназначен для удаления обледенения. В целях экономии может разбавляется водой. Практически не имеет защитного действия, так как в составе жидкости отсутствуют загустители;
• Тип II: в состав жидкости входят загустители. Назначение — защита от обледенения. Обладает довольно небольшим временем защитного действия;
• Тип III аналогичен типу II, но имеет меньшую концентрацию загустителей и применяется для турбовинтовых самолетов с низкой скоростью отрыва при взлете;
• Тип IV – основной тип жидкости, используемый для защиты от обледенения, имеет высокую концентрацию загущающих присадок, в результате чего достигается более длительный период защитного действия.

Многие производители для удобства наземных служб и летного состава добавляют в жидкость красители, таким образом можно визуально определить тип применяемой жидкости.

Окрашенная ПОЖ различных типов.

De-icing и anti-icing, в чем разница?

Для безопасного взлета недостаточно только удалить отложения с критических поверхностей воздушного судна, необходимо также предотвратить их последующее появление вплоть до момента взлета.

Если требуется только очистить самолет от снега и льда, проводится обработка в один этап, ее называют de-icing.

Если же сохраняются условия для обледенения (идет снег или переохлажденный дождь), проводится обработка в два этапа, при этом второй этап обеспечивает защиту воздушного судна от обледенения до момента взлета (anti-icing). Жидкость для предотвращения обледенения имеет значительно большую концентрацию и определенный промежуток времени не дает осадкам замерзать. Кроме того, в нее добавляются загущающие присадки, что позволяет обеспечить большее время защиты.

Обработка крыла защитной жидкостью.

Длительность защитного действия зависит от вида и интенсивности осадков, температуры, использовавшейся для обработки жидкости. Она определяется экипажем по специальным таблицам, при этом за время начало защитного действия принимается время начала, а не окончания обработки. В случае если взлет не произведен до окончания защитного действия ПОЖ, и сохраняются условия для обледенения, командир обязан запросить повторную обработку самолета. Эта проблема особенно актуальна для крупных аэродромов, где зачастую скапливается большая очередь на взлет. Во многих зарубежных аэропортах существует практика обработки самолета непосредственно перед взлетом на специально оборудованных стоянках, в России подобных стоянок пока ни на одном аэродроме нет.

Специальные стоянки для облива в непосредственной близости от ВПП (аэропорт Цюрих).

Как уже говорилось, противообледенительная обработка применяется только для защиты от обледенения на земле. В процессе взлета под действием набегающего потока остатки жидкости стекают с самолета. В полете борьба с обледенением осуществляется с помощью штатных систем воздушного судна. Существует несколько методов предотвращения обледенения в полете. На большинстве пассажирских самолетов горячий воздух из двигателей используется для нагрева передней кромки крыла, стабилизатора и воздухозаборников двигателей.

Как работает противообледенительная жидкость для самолетов

Наверняка вы замечали, что перед взлетом фюзеляж воздушного судна обрабатывают специальным раствором. Этот раствор называется противообледенительной жидкостью, или ПОЖ. Она была создана для борьбы с обледенением поверхности самолетов, и именно благодаря такой предполетной обработке удается избежать невероятного количества авиакатастроф. Но какой именно принцип лежит в основе работы этого вещества? Исследование образцов ПОЖ с помощью сканирующей зондовой микроскопии позволило изучить физику защиты от обледенения.

ВИДЫ ПРЕДПОЛЕТНОЙ ОБРАБОТКИ

Существуют разные методы борьбы с обледенением самолетов: тепловые, механические и химические (с помощью противообледенительной жидкости). Химический метод — самый распространенный — основан на следующем эффекте: при попадании на поверхность воздушно-транспортного средства нагретая до 60 °С жидкость удаляет ледяные образования и остается на поверхности, препятствуя последующему обледенению (рис. 1).

В настоящий момент существуют четыре типа ПОЖ, различающиеся по виду действия и предназначения Тип I — это незагущенная жидкость, вязкость которой не изменяется при перемешивании. Такая жидкость действует очень малое время и используется для удаления льда, уже намерзшего на фюзеляже и крыльях самолета. Реже ее применяют для защиты от образования нового льда. Остальные три типа ПОЖ применяются в тяжелых погодных условиях и при долгом ожидании взлета, защищая корпус от обледенения. Они загущены и остаются на поверхности самолета намного дольше, постепенно разрушаясь во время полета.

СОСТАВ

Чтобы понять, как противообледенительная жидкость защищает корпус воздушно-транспортного средства от обледенения, поговорим о ее составе. В состав ПОЖ входит около 60 % этиленгликоля, а также загустители, антикоррозийные присадки, поверхностно-активные вещества и вода. Чтобы проверить, как ведет себя разбавленная водой жидкость при нанесении на поверхность, мы использовали метод сканирующей зондовой микроскопии.

Продолжение статьи читайте в июньском номере журнала “Наука и техника” за 2020 год. Доступна как печатная, так и электронная версии журнала. Оформить подписку на журнал можно здесь.

На нашем сайте вы можете приобрести уникальные монографии-фотоальбомы Анатолия Верстюка, посвященные эскадренным миноносцам. В магазине на сайте также можно купить магниты, календари, постеры с авиацией, кораблями, сухопутной техникой.

Противообледенительная обработка самолета

Многие авиапассажиры особенно те, которым достались места с видом на крыло самолета, зимой очень часто могут наблюдать интересную процедуру.

Пассажиры называют ее по разному: покрытие, опрыскивание, распыление, опыление, обрызгивание (лично слышал как люди говорили так) самолета противообледенительной жидкостью. В этом посте я постараюсь Вам рассказать об очень важной и ответственной процедуре, которая входит в свод правил авиационной безопасности — а именно противообледенительной обработке самолётов.

В один из прекрасных весенних дней, на примере самолета Ан-24 авиакомпании Ираэро я запечатлел этот процесс от начала и до конца, а теперь давайте раскроем понятие, что же какое противообледенительная обработка – это обработка поверхностей воздушного судна (в простонародье самолета) на земле перед полётом с целью удаления замёрзших осадков и предотвращения их появления на критических поверхностях самолета до взлёта. На официальном языке ICAO эта процедура называется – deicing (деайсинг).

Обработка может включать в себя несколько этапов, на снимке ниже Вы видите механическое удаление льда и снега которое можно производить с помощью щёток, резиновых скребков и мётел. Этот способ наиболее трудоёмок и к тому же он занимает значительное время и потому малоприменим в условиях интенсивного использования авиатехники, а еще если самолет большой.

Для чего вообще производить эту операцию? Так вот необходимость очистить от льда и снега поверхность самолёта обусловлена значительным влиянием замёрзших осадков на аэродинамические свойства поверхностей. Находящиеся на верхней поверхности крыла самолёта снег, иней и лёд снижают критический угол атаки, увеличивают скорость сваливания и превращают обтекающий поток из ламинарного в турбулентный. Мы же все с Вами помним, что турбулентность это не есть хорошо.

В случае расположения двигателей сзади крыла, на хвосте, массовый вброс снега и льда во входные устройства авиадвигателей при взлёте может привести к помпажу и самовыключению двигателей. Известны случаи авиакатастроф по этой причине. Так же лед оторванный с крыла самолета может повредить передние кромки хвостового оперения.

Подведем итог: лед и снег на самолете влияет на его подъемную силу и управляемость при взлете и наборе высоты, избежать этого можно только обработкой поверхностей самолета противообледенительной жидкостью.

Следующий метод противообледенительной обработки это физико-химический метод. В случае с нашим самолетом применят именно его. Эта обработка производится с применением спецмашин, имеющих баки для содержания и подогрева противообледенительной жидкости и устройства для ее нанесения с регулировкой степени распыла: сплошной струёй или конусом.

Машины бывают разные, в нашем случае машина имеет закрытую кабину с создаваемым комфортным микроклиматом и дистанционным управлением органами распыла противообледенительной жидкости, и это не спроста в аэропорту Магадана зимой столбик термометра может опускаться до – 45 градусов по Цельсию.

При отсутствии осадков (снега, дождя) как в нашем случае проводится только удаление обледенения нагретой примерно до +60..+70 градусов по Цельсию противообледенительной жидкостью (ПОЖ). За счёт температуры ПОЖ растапливает снег и лед на поверхностях самолета и далее получившаяся влага смывается струёй жидкости. Если идет снег или дождь самолет после первого этапа обработки покрывается тонким слоем другой ПОЖ (вяжущей), которая обеспечивает более долговременную защиту. Время защитного действия зависит от типа ПОЖ и погодных условий и может составлять от нескольких минут до 45 минут. Плёнка ПОЖ защищает поверхность самолета на время руления к ВПП и разбега, а затем сдувается встречным потоком воздуха при скорости примерно 150 км/час.

Решение, о проведении противообледенительной обработки, после авиакатастрофы в Тюмени принимают совместно администрация аэропорта и командир экипажа самолета. Самое интересное, что если кто-то из двух сторон, считает что обработка необходима, а вторая несогласна, противообледенительная обработка проводится в обязательном порядке. В нашем случае член экипажа воздушного судна, наблюдает за противообледенительной обработкой.

Чтобы до конца раскрыть тему скажу, что есть еще один метод и называется он – тепловой. Это когда обледенение удаляется с самолета нагревом его поверхностей, какими либо излучателями или помещением лайнера в тёплый ангар. Но в связи с большой затратностью и недостаточной эффективностью этот способ очень редко используется.

Видео противообледенительной обработки самолета:

samolet_blog

Путешествия и самолёты

Сегодня мы поговорим с вами об очень важной процедуре, необходимой для соблюдения правил авиационной безопасности — противообледенительной обработке самолётов. Так как официальный язык авиации английский (по нормам ICAO, так же как и морской, кстати, по IMO – тоже английский, это я вам как капитан скажу), давайте называть эту процедуру deicing (де-айсинг). В чём смысл этой процедуры? Упрощённо: очистить ото льда и снега поверхности самолёта, влияющие на подъемную силу и управляемость (крылья и хвосты, как в мультфильме), избежать обледенения на этапе взлёта и набора высоты (противообледенительная жидкость работает не очень долго).

«Де-айсинг» – вот в аэропорту все её так называют и на машинах обработки так тоже написано. Однако, давайте немного углубимся в смысл слов. На самом деле, существует два понятия: де-айсинг – означает убирание уже имеющегося на поверхностях снега и льда, т. е. решение уже существующей проблемы; анти-айсинг — означает обработку поверхностей составом, препятствующем образованию льда некоторое время после обработки, т. е. превентивная мера. Проведя аналогию с обработкой улиц: сначала едут убирающие снег машины (с отвалом, с щетками) — это де-айсинг; за ними едет машина с реагентом, которая его разбрызгивает или рассыпает — это уже анти-айсинг; за ними обычно едет машина ДПС, как это называется я не знаю.

С окончанием процесса противообледенительной обработки, т. е. непосредственно с опрыскиванием крыльев и хвоста, разобрались. Да его, в принципе, и все видели не один раз — как правило, из иллюминатора. Здесь есть люди, которые его регулярно видят из кабины самолёта, кто-то с лётного поля, а может быть кто-то и из будки распылительной машины (если у вас будут корректировки к моему пониманию процесса — обязательно пишите).

Давайте теперь посмотрим, откуда берётся эта чудо-жидкость, которой проводят обработку самолёта. Насколько я понял из объяснений, жидкость на основе пропиленгликоля изготавливается здесь, на месте. Проще говоря, это «Юппи» – «просто добавь воды». Вот в этом помещении происходит её забор (воды — прим. автора), фильтрация, специальная подготовка и хранение. Помещение находится рядом с раздаточной зоной, где готовую жидкость наливают в машины, оно очень маленькое и очень тёмное, поэтому заранее прошу прощения за качество фотографии. Эти фотографии я делал не в прайм-тайм работы аэропорта, уже после Новогодних праздников, поэтому особого движения в цехе подготовки противообледенительной жидкости не было.

За стенкой — хранилище концентрата жидкости. Отсюда его берут по мере необходимости и смешивают с подготовленной водой в нужной пропорции. Насколько я понял, существует несколько типов «исходников»-концентратов, каждый применяется в своём случае. А случаи, как известно из анекдота, «бывают разные». Это совокупность факторов — температуры у земли, влажности, точки росы, типа и высоты облаков (потому что каждый тип содержит разное количество влаги), температуры на определённых высотах и т. п.

Знать всё это очень интересно, но, если не занимаешься этим специально, очень сложно. Обывателю голову лучше конечно специальными терминами не забивать. Но, что важно знать, это – чем же так опасно обледенение? А опасно оно тем, что лёд, нарастая на кромках крыла, механизации и т. д. может изменить геометрию поверхностей или попасть в движущие части механизации, простите за излишне технический язык.

Как известно, самолёт летает из-за особой каплевидной формы крыла (в разрезе) в следствие чего образуется разность давления под и над крылом, как результат — образуется подъемная сила. Изменив геометрию крыла в худшую сторону, лёд может привести к потере подъемной силы, в результате может развиться сваливание. Как правило, слово сваливание для гражданских самолётов является синонимом слова капец. Вторая важная проблема — блокировка механизации крыла. Мы с вами знаем, что крыло имеет определённый набор движущихся частей, количество и название которых зависит от типа и размера самолёта. Лёд, попав между движущимися частями, может ограничить или полностью заблокировать их движение. Пилоты во время обучения отрабатывают подобные ситуации, но желательно с ними в реальной жизни не сталкиваться.

Прошу прощения за небольшой лирический интеррапт, но для того что бы всего этого не произошло и существует процедура антиобледенительной обработки, о которой мы сейчас говорим. Вот распределительная станция, где происходит заправка машин жидкостью для обработки самолётов.

Машина просто так тоже не заправляется. Де-айсинг нужно «заказывать». Т. е. существует аэропортовая служба, отвечающая за обработку, и существуют авиакомпании. Менеджер авиакомпании знает, что самолёт начали загружать пассажирами и грузом (опустим «правило 90 минут», оно в нашей стране не очень часто работает). Он звонит в службу аэропорта и говорит что-то типа «Привет. Это Вася из Пупкин-авиа. Мы через 30 минут будем готовы, борт Боинг-737, можете нас обработать на стоянке №х?». Ну и несколько дополнительных фраз, в зависимости от возраста, стажа, отношений между менеджерами (например, «До свидания», «Пока», «Давай, старик» ну и так далее).

Менеджер службы порта даёт указание и на арене появляется вот такая красивая машина (по просьбе кое-кого я кое-что замазал в Фотошопе на этой фотографии). Она едет на базу, заправляется противообледенительной жидкостью и к назначенному времени приезжает на указанную стоянку, где стоит самолёт.

Обратите внимание, что обработка всегда происходит непосредственно перед взлётом, это из-за того, что жидкость, которую используют, эффективна около 10-15 минут. Поэтому руление, которое может занять всё это время, нужно из процедуры исключить.

В Домодедово хорошие новые машины для противообледенительной обработки, они приезжают по первому зову авиакомпаний, так что для летающих пассажиров скажу – «поливание самолёта» бояться не надо и задержка вылета, как правило, с обработкой самолётов тоже не связана. Ну посмотрите, какие приятные люди работают в этих необычных машинах.

Когда я делал эти снимки, в аэропорту было очень холодно. Ну не так что бы уж очень холодно, но -15 точно было да и по улице я ходил часа 4. Поэтому на следующий день я заболел и провалялся практически до Нового года. Лена из пресс-службы, которая нас сопровождала, ушла в отпуск за неделю до Нового года, поэтому вторую сессию пришлось перенести на 14 января 2010 года.

Маленькая деталь: из одной зоны аэропорта в другую, даже если она в 100 метрах, дойти нельзя. Посетителям выдаётся «машина сопровождения», в которой тебя перевозят. Как правило это САБ — служба авиационной безопасности (люди которые проверяют всё и вся и которых нельзя снимать). В первый раз нам выдали трехдверную Ниву, это конечно была жесть. Дело даже не в том, что залезать на заднее сиденье нужно было в известной позе, а в том, что в ней было очень холодно. Во второй раз мы получили Шкоду. Она была тёплая.

Как, в общем, и воспоминания о тех двух днях с перерывом на обед, которые мы провели в Домодедово. Завтра я расскажу вам о системе сортировки багажа в терминале, которой так гордится Домодедово, ведь до недавнего времени это была единственная система подобного рода в стране. Представив себя чемоданом, мы прокатимся по системе автоматического досмотра багажа, а потом попадём в систему сортировки.

Часть этих фотографий моих рассказов появится на фотовыставке в семейном центре «Самолёт».

Источники:
http://naukatehnika.com/kak-rabotaet-protivoobledenitelnaya-zhidkost-dlya-samoletov.html
http://aviado.ru/blogs/20150421/25922/
http://samolet-blog.livejournal.com/4615.html
http://www.biletik.aero/handbook/blog/provoz-alkogolya-v-samolete/