Υπολογισμός παγοποίησης. Icing Forecast

Ένταση παγοποίησης αεροσκάφους κατά την πτήση(ΕΓΩ mm/min)υπολογίζεται από τον ρυθμό ανάπτυξης του πάγου στην πρόσθια άκρη του πτερυγίου - το πάχος της εναπόθεσης πάγου ανά μονάδα χρόνου. Η ένταση διακρίνεται:

Α) ελαφρύ γλάσο - I λιγότερο από 0,5 mm / λεπτό.

Β) μέτριο γλάσο - I από 0,5 έως 1,0 mm / min.

Γ) βαρύ γλάσο - I περισσότερο από 1,0 mm / λεπτό.

Κατά την αξιολόγηση του κινδύνου παγοποίησης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την έννοια του βαθμού παγοποίησης. Βαθμός παγώματος -συνολική εναπόθεση πάγου για όλο το διάστημα που το αεροσκάφος βρίσκεται στη ζώνη πάγου. Όσο μεγαλύτερη είναι η πτήση ενός αεροσκάφους σε συνθήκες παγοποίησης, τόσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός παγοποίησης.

Για μια θεωρητική αξιολόγηση των παραγόντων που επηρεάζουν την ένταση του γλάσου, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:

Ένταση παγοποίησης; - ταχύτητα αεροσκάφους· - περιεκτικότητα σε νερό του νέφους. - συντελεστής ολοκλήρωσης σύλληψης. - παράγοντας κατάψυξης. - η πυκνότητα του αναπτυσσόμενου πάγου, η οποία κυμαίνεται από 0,6 g/cm 3 (λευκός πάγος). έως 1,0 g/cm 3 (διαυγής πάγος).

Η ένταση του παγώματος του αεροσκάφους αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε νερό των νεφών. Οι τιμές της περιεκτικότητας σε νερό των νεφών ποικίλλουν σε μεγάλους διαδρόμους - από χιλιοστά έως αρκετά γραμμάρια ανά κυβικό μέτρο αέρα. Η περιεκτικότητα σε νερό των νεφών δεν μετριέται στο AD, αλλά μπορεί να κριθεί έμμεσα από τη θερμοκρασία και το σχήμα των νεφών. Όταν η περιεκτικότητα του νέφους σε νερό είναι 1 g/cm3, παρατηρείται το ισχυρότερο γλάσο.

Προϋπόθεση για παγοποίηση αεροσκαφών κατά την πτήση είναι η αρνητική θερμοκρασία των επιφανειών τους (από 5 έως -50 βαθμούς C). Πάγωμα αεροσκαφών με κινητήρες αεριοστροβίλου μπορεί να συμβεί σε θετικές θερμοκρασίες αέρα. (από 0 έως 5 βαθμούς Κελσίου)

Καθώς η ταχύτητα του αεροσκάφους αυξάνεται, η ένταση του παγώματος αυξάνεται. Ωστόσο, σε υψηλές ταχύτητες αέρα, εμφανίζεται κινητική θέρμανση του αεροσκάφους, η οποία αποτρέπει τον παγετό.

Η ένταση του παγώματος αεροσκαφών σε διάφορες μορφές είναι διαφορετική.

Στα σωρευτικά σύννεφα και σε ισχυρά σωρευτικά σύννεφα, σε αρνητικές θερμοκρασίες αέρα, είναι σχεδόν πάντα δυνατό το βαρύ πάγο του αεροσκάφους. Αυτά τα σύννεφα περιέχουν μεγάλα σταγονίδια με διάμετρο 100 μm ή περισσότερο.

Σε μια συστοιχία από βροχή και σύννεφα altostratus, με την αύξηση του ύψους, παρατηρείται μείωση του μεγέθους των σταγόνων και του αριθμού τους. Βαρύ παγάκι είναι δυνατό όταν πετάτε στο κάτω μέρος της μάζας των νεφών. Τα ενδομαζικά σύννεφα στρώματος και στρωματοσωρεύσεως είναι συνήθως νέφη νερού και χαρακτηρίζονται από αύξηση της περιεκτικότητας σε νερό με το ύψος. Σε θερμοκρασίες από -0 έως -20 σε αυτά τα σύννεφα, συνήθως παρατηρείται ελαφρύ πάγο, σε ορισμένες περιπτώσεις το παγάκι μπορεί να είναι σοβαρό.

Όταν πετάτε σε σύννεφα αλτοσωρευμένης, παρατηρείται ελαφρύ πάγο. Εάν το πάχος αυτών των νεφών είναι μεγαλύτερο από 600 μέτρα, το παγάκι σε αυτά μπορεί να είναι σοβαρό.

Οι πτήσεις σε περιοχές με βαρύ παγετό είναι πτήσεις μέσα Ειδικές καταστάσεις. Ο βαρύς παγετός είναι ένα μετεωρολογικό φαινόμενο επικίνδυνο για πτήσεις.

Σημάδια βαριάς παγοποίησης του αεροσκάφους είναι: ταχεία συσσώρευση πάγου στους υαλοκαθαριστήρες και στο παρμπρίζ. μείωση της υποδεικνυόμενης ταχύτητας 5-10 λεπτά μετά την είσοδο στα σύννεφα κατά 5-10 km/h.

(Υπάρχουν 5 είδη παγοποίησης κατά την πτήση: καθαρός πάγος, παγωμένος πάγος, λευκός πάγος, παγετός και παγετός. Τα πιο επικίνδυνα είδη παγοποίησης είναι ο διαφανής και παγωμένος πάγος, που παρατηρούνται σε θερμοκρασίες αέρα από -0 έως -10 βαθμούς.

Διαφανής πάγος-είναι το πιο πυκνό από όλα τα είδη γλάσου.

παγωμένος πάγοςέχει μια τραχιά ανώμαλη επιφάνεια. Παραμορφώνει έντονα το προφίλ της πτέρυγας και του αεροσκάφους.

λευκός πάγος -χοντρός πάγος, πορώδεις αποθέσεις, προσκολλάται χαλαρά στο αεροσκάφος και πέφτει εύκολα όταν δονείται.)

Ο πάγος των αεροσκαφών είναι ένα από τα μετεωρολογικά φαινόμενα επικίνδυνα για πτήσεις.
Παρά το γεγονός ότι τα σύγχρονα αεροπλάνα και ελικόπτερα είναι εξοπλισμένα με συστήματα αντιπαγοποίησης, προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια των πτήσεων, πρέπει να λαμβάνεται συνεχώς υπόψη η πιθανότητα εναπόθεσης πάγου σε αεροσκάφη κατά την πτήση.
Για τη σωστή χρήση του αντιπαγοποιητικού εξοπλισμού και την ορθολογική λειτουργία των συστημάτων αντιπαγοποίησης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας παγοποίησης του αεροσκάφους σε διαφορετικές μετεωρολογικές συνθήκες και κάτω από διαφορετικούς τρόπους πτήσης, καθώς και να έχουμε αξιόπιστες προγνωστικές πληροφορίες για δυνατότητα παγοποίησης. Ιδιαίτερο νόημαΗ πρόβλεψη αυτού του επικίνδυνου μετεωρολογικού φαινομένου αφορά τα ελαφρά αεροσκάφη και τα ελικόπτερα, τα οποία προστατεύονται λιγότερο από τον παγετό από τα μεγάλα αεροσκάφη.

Συνθήκες παγοποίησης αεροσκάφους

Ο πάγος συμβαίνει όταν υπερψυκτικό νερό πέφτει από ένα σύννεφο, βροχή, ψιλόβροχο και μερικές φορές ένα μείγμα υπερψυκτών σταγόνων και υγρού χιονιού, κρυστάλλων πάγου συγκρούονται με την επιφάνεια ενός αεροσκάφους (AC) που έχει αρνητική θερμοκρασία. Η διαδικασία παγοποίησης του αεροσκάφους προχωρά υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων που σχετίζονται, αφενός, με την αρνητική θερμοκρασία του αέρα στο επίπεδο πτήσης, την παρουσία υπερψυκτών σταγόνων ή κρυστάλλων πάγου και την πιθανότητα καθίζησης τους στην επιφάνεια του αεροσκάφους. Από την άλλη πλευρά, η διαδικασία εναπόθεσης πάγου καθορίζεται από τη δυναμική της ισορροπίας θερμότητας στην επιφάνεια του πάγου. Έτσι, κατά την ανάλυση και την πρόβλεψη των συνθηκών πάγου για αεροσκάφη, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη όχι μόνο η κατάσταση της ατμόσφαιρας, αλλά και τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού του αεροσκάφους, η ταχύτητά του και η διάρκεια πτήσης.
Ο βαθμός επικινδυνότητας παγοποίησης μπορεί να εκτιμηθεί από τον ρυθμό ανάπτυξης του πάγου. Ένα χαρακτηριστικό του ρυθμού περιστροφής είναι η ένταση του παγώματος (mm/min), δηλαδή το πάχος του πάγου που εναποτίθεται στην επιφάνεια ανά μονάδα χρόνου. Ως προς την ένταση, το γλάσο είναι ασθενές (1,0 mm/min).
Για μια θεωρητική αξιολόγηση της έντασης του παγώματος του αεροσκάφους, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:
όπου V είναι η ταχύτητα πτήσης του αεροσκάφους, km/h. β - περιεκτικότητα σε νερό σε σύννεφα, g/m3. E είναι ο συνολικός συντελεστής σύλληψης. β - συντελεστής πήξης. Рl - πυκνότητα πάγου, g/cm3.
Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε νερό, η ένταση του γλάσου αυξάνεται. Επειδή όμως δεν έχει χρόνο να παγώσει όλο το νερό που κατακάθεται σε σταγόνες (μέρος του διοχετεύεται από τη ροή του αέρα και εξατμίζεται), εισάγεται ο συντελεστής πήξης, ο οποίος χαρακτηρίζει την αναλογία της μάζας του κατάφυτου πάγου προς τη μάζα του νερού που έχει εγκατασταθεί την ίδια ώρα στην ίδια επιφάνεια.
Ο ρυθμός ανάπτυξης πάγου σε διαφορετικά μέρη της επιφάνειας του αεροσκάφους είναι διαφορετικός. Από αυτή την άποψη, ο συντελεστής πλήρους σύλληψης σωματιδίων εισάγεται στον τύπο, ο οποίος αντανακλά την επίδραση πολλών παραγόντων: το προφίλ και το μέγεθος των φτερών, η ταχύτητα πτήσης, τα μεγέθη των σταγονιδίων και η κατανομή τους στο σύννεφο.
Όταν πλησιάζει η βελτιωμένη αεροτομή, η σταγόνα υπόκειται στη δύναμη αδράνειας, η οποία τείνει να τη διατηρεί σε ευθεία γραμμή της αδιατάρακτης ροής, και στη δύναμη αντίστασης του αέρα, η οποία εμποδίζει το σταγονίδιο να αποκλίνει από την τροχιά των σωματιδίων αέρα που περιβάλλουν το προφίλ φτερού. Όσο μεγαλύτερη είναι η σταγόνα, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη της αδράνειας της και τόσο περισσότερες σταγόνες εναποτίθενται στην επιφάνεια. Η παρουσία μεγάλων σταγόνων και υψηλών ταχυτήτων ροής οδηγούν σε αύξηση της έντασης του παγώματος. Είναι προφανές ότι ένα προφίλ μικρότερου πάχους προκαλεί μικρότερη καμπυλότητα των τροχιών των σωματιδίων του αέρα από ένα προφίλ μεγαλύτερου τμήματος. Ως αποτέλεσμα, σε λεπτά προφίλ δημιουργούνται ευνοϊκότερες συνθήκες για εναπόθεση σταγόνων και πιο έντονο γλάσο. Τα άκρα των φτερών, οι αντηρίδες, ο δέκτης πίεσης αέρα κ.λπ. θα παγώσουν πιο γρήγορα.
Το μέγεθος των σταγονιδίων και η πολυδιασπορά της κατανομής τους στο σύννεφο είναι σημαντικά για την αξιολόγηση των θερμικών συνθηκών παγοποίησης. Όσο μικρότερη είναι η ακτίνα των σταγονιδίων, τόσο χαμηλότερη θερμοκρασία μπορεί να είναι σε υγρή κατάσταση. Αυτός ο παράγοντας είναι σημαντικός εάν λάβουμε υπόψη την επίδραση της ταχύτητας πτήσης στη θερμοκρασία της επιφάνειας του αεροσκάφους.
Σε ταχύτητα πτήσης που δεν υπερβαίνει τις τιμές που αντιστοιχούν στον αριθμό M = 0,5, η ένταση του παγώματος είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα. Ωστόσο, με αύξηση της ταχύτητας πτήσης, παρατηρείται μείωση της καθίζησης σταγονιδίων λόγω της επίδρασης της συμπιεστότητας του αέρα. Οι συνθήκες κατάψυξης των σταγονιδίων αλλάζουν επίσης υπό την επίδραση της κινητικής θέρμανσης της επιφάνειας λόγω της επιβράδυνσης και της συμπίεσης της ροής του αέρα.
Για τον υπολογισμό της κινητικής θέρμανσης της επιφάνειας του αεροσκάφους (σε ξηρό αέρα) ΔTkin.c, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι τύποι:
Σε αυτούς τους τύπους, T είναι η απόλυτη θερμοκρασία του περιβάλλοντος ξηρού αέρα, K; V - ταχύτητα πτήσης αεροσκάφους, m/s.
Ωστόσο, αυτοί οι τύποι δεν επιτρέπουν σε κάποιον να εκτιμήσει σωστά τις συνθήκες παγοποίησης κατά την πτήση σε σύννεφα και την ατμοσφαιρική βροχόπτωση, όταν η αύξηση της θερμοκρασίας στον αέρα συμπίεσης συμβαίνει σύμφωνα με τον υγρό αδιαβατικό νόμο. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος της θερμότητας ξοδεύεται στην εξάτμιση. Όταν πετάτε σε σύννεφα και βροχοπτώσεις, η κινητική θέρμανση είναι μικρότερη από ό,τι όταν πετάτε με την ίδια ταχύτητα σε ξηρό αέρα.
Για τον υπολογισμό της κινητικής θέρμανσης σε οποιεσδήποτε συνθήκες, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ο τύπος:
όπου V είναι η ταχύτητα πτήσης, km/h. Ya - ξηρή αδιαβατική κλίση στην περίπτωση πτήσης έξω από τα σύννεφα και υγρή διαβάθμιση αδιαβατικής θερμοκρασίας όταν πετάτε στα σύννεφα.
Δεδομένου ότι η εξάρτηση της υγρής αδιαβατικής βαθμίδας από τη θερμοκρασία και την πίεση είναι πολύπλοκη, συνιστάται η χρήση γραφικών κατασκευών σε ένα αερολογικό διάγραμμα για υπολογισμούς ή η χρήση δεδομένων πίνακα που επαρκούν για δοκιμαστικές εκτιμήσεις. Τα δεδομένα σε αυτόν τον πίνακα αναφέρονται στο κρίσιμο σημείο του προφίλ, όπου όλη η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.

Η κινητική θέρμανση διαφορετικών τμημάτων της επιφάνειας των πτερυγίων δεν είναι η ίδια. Η μεγαλύτερη θέρμανση είναι στην πρόσθια άκρη (στο κρίσιμο σημείο), καθώς πλησιάζει το πίσω μέρος της πτέρυγας, η θέρμανση μειώνεται. Ο υπολογισμός της κινητικής θέρμανσης μεμονωμένων τμημάτων της πτέρυγας και των πλευρικών τμημάτων του αεροσκάφους μπορεί να πραγματοποιηθεί πολλαπλασιάζοντας την λαμβανόμενη τιμή ΔTkin με τον συντελεστή ανάκτησης Rv. Αυτός ο συντελεστής παίρνει τις τιμές των 0,7, 0,8 ή 0,9 ανάλογα με την εξεταζόμενη περιοχή της επιφάνειας του αεροσκάφους. Λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης του πτερυγίου, μπορούν να δημιουργηθούν συνθήκες κάτω από τις οποίες μια θετική θερμοκρασία βρίσκεται στο μπροστινό άκρο του πτερυγίου και η θερμοκρασία είναι αρνητική στο υπόλοιπο φτερό. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, δεν θα υπάρχει κερασάκι στην μπροστινή άκρη του πτερυγίου, και γλάσο θα συμβεί στο υπόλοιπο φτερό. Σε αυτή την περίπτωση, οι συνθήκες για τη ροή του αέρα γύρω από το φτερό επιδεινώνονται σημαντικά, η αεροδυναμική του διαταράσσεται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια της ευστάθειας του αεροσκάφους και να δημιουργήσει προϋπόθεση για ατύχημα. Επομένως, κατά την αξιολόγηση των συνθηκών παγοποίησης σε περίπτωση πτήσης με υψηλές ταχύτητες, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κινητική θέρμανση.
Το παρακάτω διάγραμμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σκοπό αυτό.
Εδώ, κατά μήκος του άξονα της τετμημένης, απεικονίζεται η ταχύτητα πτήσης του αεροσκάφους, κατά μήκος του άξονα τεταγμένων, η θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος και οι ισογραμμές στο πεδίο του σχήματος αντιστοιχούν στη θερμοκρασία των μετωπικών τμημάτων του αεροσκάφους. Η σειρά των υπολογισμών φαίνεται με βέλη. Επιπλέον, εμφανίζεται μια διακεκομμένη γραμμή για μηδενικές τιμές της θερμοκρασίας των πλευρικών επιφανειών του αεροσκάφους με μέσο συντελεστή ανάκτησης kb = 0,8. Αυτή η γραμμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση της πιθανότητας παγοποίησης των πλευρικών επιφανειών όταν η θερμοκρασία του μπροστινού άκρου του πτερυγίου ανεβαίνει πάνω από 0°C.
Για τον προσδιορισμό των συνθηκών πάγου στα σύννεφα στο επίπεδο πτήσης του αεροσκάφους, η θερμοκρασία της επιφάνειας του αεροσκάφους υπολογίζεται σύμφωνα με το πρόγραμμα από τη θερμοκρασία του αέρα σε αυτό το ύψος και την ταχύτητα πτήσης. Οι αρνητικές τιμές της θερμοκρασίας της επιφάνειας του αεροσκάφους υποδηλώνουν την πιθανότητα παγοποίησης του στα σύννεφα, οι θετικές τιμές αποκλείουν το πάγο.
Η ελάχιστη ταχύτητα πτήσης στην οποία δεν μπορεί να εμφανιστεί πάγος προσδιορίζεται επίσης από αυτό το γράφημα μετακινώντας από την τιμή της θερμοκρασίας του αέρα περιβάλλοντος T οριζόντια στην ισογραμμή της μηδενικής θερμοκρασίας της επιφάνειας του αεροσκάφους και πιο κάτω στον άξονα της τετμημένης.
Έτσι, μια ανάλυση των παραγόντων που επηρεάζουν την ένταση του πάγου δείχνει ότι η πιθανότητα εναπόθεσης πάγου σε ένα αεροσκάφος καθορίζεται κυρίως από τις μετεωρολογικές συνθήκες και την ταχύτητα πτήσης. Η παγοποίηση των αεροσκαφών με έμβολο εξαρτάται κυρίως από τις μετεωρολογικές συνθήκες, αφού η κινητική θέρμανση τέτοιων αεροσκαφών είναι αμελητέα. Σε ταχύτητες πτήσης άνω των 600 χλμ./ώρα, σπάνια παρατηρείται πάγος· αυτό αποτρέπεται από την κινητική θέρμανση της επιφάνειας του αεροσκάφους. Τα υπερηχητικά αεροσκάφη είναι πιο επιρρεπή σε παγοποίηση κατά την απογείωση, την ανάβαση, την κάθοδο και την προσέγγιση.
Κατά την αξιολόγηση του κινδύνου πτήσης σε ζώνες πάγου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το μήκος των ζωνών και, κατά συνέπεια, η διάρκεια της πτήσης σε αυτές. Στο 70% περίπου των περιπτώσεων, η πτήση σε ζώνες παγοποίησης δεν διαρκεί περισσότερο από 10 λεπτά, ωστόσο, υπάρχουν μεμονωμένες περιπτώσεις όπου η διάρκεια της πτήσης στη ζώνη παγοποίησης είναι 50-60 λεπτά. Χωρίς τη χρήση αντιπαγωτικών παραγόντων, η πτήση, ακόμη και στην περίπτωση ελαφρού παγοποίησης, θα ήταν αδύνατη.
Ο πάγος είναι ιδιαίτερα επικίνδυνος για τα ελικόπτερα, καθώς ο πάγος συσσωρεύεται στα πτερύγια των ελίκων τους πιο γρήγορα από ό,τι στην επιφάνεια του αεροσκάφους. Παγοποίηση των ελικοπτέρων παρατηρείται τόσο σε σύννεφα όσο και σε βροχόπτωση (σε υπερψυχρή βροχή, ψιλόβροχο, χιονόνερο). Το πιο έντονο είναι το κερασάκι των ελικοπτέρων. Η ένταση του γλάσου τους εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής των λεπίδων, το πάχος του προφίλ τους, την περιεκτικότητα σε νερό των νεφών, το μέγεθος των σταγόνων και τη θερμοκρασία του αέρα. Η συσσώρευση πάγου στις προπέλες είναι πιθανότατα στην περιοχή θερμοκρασίας από 0 έως -10°C.

Πρόβλεψη παγετού αεροσκαφών

Η πρόβλεψη παγοποίησης αεροσκαφών περιλαμβάνει τον προσδιορισμό των συνοπτικών συνθηκών και τη χρήση μεθόδων υπολογισμού.
Οι συνοπτικές συνθήκες ευνοϊκές για παγοποίηση συνδέονται κυρίως με την ανάπτυξη μετωπικών νεφών. Στα μετωπικά σύννεφα, η πιθανότητα μέτριου και σοβαρού παγοποίησης είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από ό,τι στα ενδομαζικά σύννεφα (αντίστοιχα, 51% στην πρόσθια ζώνη και 18% σε ομοιογενή αέρια μάζα). Η πιθανότητα ισχυρού παγώματος στις μπροστινές ζώνες είναι 18% κατά μέσο όρο. Βαρύ παγάκι παρατηρείται συνήθως σε μια σχετικά στενή λωρίδα πλάτους 150-200 km κοντά στην πρώτη γραμμή κοντά η επιφάνεια της γης. Στη ζώνη των ενεργών θερμών μετώπων, παρατηρείται βαρύς πάγος 300-350 km από την πρώτη γραμμή, η συχνότητά του είναι 19%.
Η ενδομαζική νέφωση χαρακτηρίζεται από συχνότερες περιπτώσεις ασθενούς παγοποίησης (82%). Ωστόσο, σε ενδομαζικά σύννεφα κατακόρυφης ανάπτυξης, μπορεί να παρατηρηθεί μέτρια και έντονη παγοποίηση.
Μελέτες έχουν δείξει ότι η συχνότητα παγοποίησης την περίοδο του φθινοπώρου-χειμώνα είναι μεγαλύτερη και σε διαφορετικά ύψη είναι διαφορετική. Έτσι, το χειμώνα, όταν πετούσαμε σε υψόμετρα έως και 3000 m, παρατηρήθηκε πάγος σε περισσότερες από τις μισές περιπτώσεις και σε υψόμετρα πάνω από 6000 m ήταν μόνο 20%. Το καλοκαίρι, μέχρι υψόμετρα 3000 m, παρατηρείται πάγος πολύ σπάνια και σε πτήσεις άνω των 6000 m, η συχνότητα παγοποίησης ξεπέρασε το 60%. Τέτοια στατιστικά δεδομένα μπορούν να ληφθούν υπόψη κατά την ανάλυση της πιθανότητας αυτού του επικίνδυνου για την αεροπορία ατμοσφαιρικού φαινομένου.
Εκτός από τη διαφορά στις συνθήκες σχηματισμού νεφών (μετωπιαία, ενδομάζα), κατά την πρόβλεψη παγοποίησης, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κατάσταση και η εξέλιξη της νέφωσης, καθώς και τα χαρακτηριστικά της μάζας του αέρα.
Η πιθανότητα παγοποίησης στα σύννεφα σχετίζεται κυρίως με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος T - ένας από τους παράγοντες που καθορίζουν την περιεκτικότητα του νέφους σε νερό. Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την πιθανότητα παγοποίησης παρέχονται από δεδομένα για το έλλειμμα του σημείου δρόσου T-Ta και τη φύση της προσαγωγής στα σύννεφα. Η πιθανότητα μη παγοποίησης ανάλογα με διάφορους συνδυασμούς θερμοκρασίας αέρα T και ελλείμματος σημείου δρόσου Td μπορεί να εκτιμηθεί από τα ακόλουθα δεδομένα:

Εάν οι τιμές του T είναι εντός των υποδεικνυόμενων ορίων και η τιμή του T - Ta είναι μικρότερη από τις αντίστοιχες κρίσιμες τιμές, τότε είναι δυνατό να προβλεφθεί ελαφριά παγοποίηση σε ζώνες ουδέτερης ή ασθενούς ψυχρής έλξης (πιθανότητα 75%) , μέτρια παγοποίηση - σε ζώνες ψυχρής προσαγωγής (πιθανότητα 80%) και σε ζώνες ανάπτυξης σωρευτικών νεφών.
Η περιεκτικότητα σε νερό ενός σύννεφου εξαρτάται όχι μόνο από τη θερμοκρασία, αλλά και από τη φύση των κάθετων κινήσεων στα σύννεφα, γεγονός που καθιστά δυνατή την αποσαφήνιση της θέσης των ζωνών πάγου στα σύννεφα και την έντασή του.
Για την πρόβλεψη του πάγου, αφού διαπιστωθεί η παρουσία θολότητας, θα πρέπει να πραγματοποιηθεί ανάλυση της θέσης των ισόθερμων 0, -10 και -20 ° C. Η ανάλυση χάρτη έδειξε ότι το πάγο εμφανίζεται συχνότερα στα στρώματα σύννεφων (ή βροχοπτώσεων) μεταξύ αυτών των ισοθερμών. Η πιθανότητα παγοποίησης σε θερμοκρασίες αέρα κάτω των -20°C είναι χαμηλή και δεν ξεπερνά το 10%. Το πάγο των σύγχρονων αεροσκαφών είναι πιθανότατα σε θερμοκρασίες κάτω των -12°C. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι δεν αποκλείεται το γλάσο σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Η συχνότητα παγοποίησης την κρύα περίοδο είναι διπλάσια από τη θερμή περίοδο. Κατά την πρόβλεψη παγοποίησης για αεροσκάφη με κινητήρες τζετ, λαμβάνεται επίσης υπόψη η κινητική θέρμανση της επιφάνειάς τους σύμφωνα με το γράφημα που παρουσιάζεται παραπάνω. Για την πρόβλεψη του παγώματος, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος T, η οποία αντιστοιχεί σε θερμοκρασία επιφάνειας αεροσκάφους 0°C όταν πετά με δεδομένη ταχύτητα V. Η πιθανότητα παγοποίησης ενός αεροσκάφους που πετά με ταχύτητα V προβλέπεται στα στρώματα πάνω από την ισόθερμη Τ.
Η παρουσία αερολογικών δεδομένων επιτρέπει στην επιχειρησιακή πρακτική τη χρήση της αναλογίας που προτείνει ο Godske και συνδέει το έλλειμμα του σημείου δρόσου με τη θερμοκρασία κορεσμού πάνω από τον πάγο Tn.l: Tn.l = -8(T-Td) για την πρόβλεψη παγοποίησης.
Μια καμπύλη τιμών Tn απεικονίζεται στον αερολογικό χάρτη. l, ορίζεται με ακρίβεια δέκατων της μοίρας, και διακρίνονται τα στρώματα στα οποία Г^Г, λ. Σε αυτά τα στρώματα προβλέπεται η πιθανότητα παγοποίησης αεροσκάφους.
Η ένταση του γλάσου υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους κανόνες:
1) σε T - Ta = 0°C, το πάγο σε σύννεφα ΑΒ (με τη μορφή παγετού) θα είναι από ασθενή έως μέτρια.
σε St, Sc και Cu (με τη μορφή καθαρός πάγος) - μέτρια και δυνατή.
2) σε T-Ta > 0°C, το πάγο είναι απίθανο σε νέφη καθαρού νερού, σε μικτά σύννεφα - κυρίως αδύναμα, με τη μορφή παγετού.
Η εφαρμογή αυτής της μεθόδου είναι σκόπιμη για την αξιολόγηση των συνθηκών παγοποίησης στο κατώτερο στρώμα δύο χιλιομέτρων της ατμόσφαιρας σε περιπτώσεις καλά ανεπτυγμένων συστημάτων νέφους με μικρό έλλειμμα σημείου δρόσου.
Η ένταση του παγώματος του αεροσκάφους παρουσία αερολογικών δεδομένων μπορεί να προσδιοριστεί από το νομόγραμμα.


Αντανακλά την εξάρτηση των συνθηκών πάγου από δύο παραμέτρους που προσδιορίζονται εύκολα στην πράξη - το ύψος του κάτω ορίου των νεφών Hn0 και η θερμοκρασία Tn0 σε αυτό. Για αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας σε θετική θερμοκρασία της επιφάνειας του αεροσκάφους, εισάγεται μια διόρθωση για την κινητική θέρμανση (βλ. τον παραπάνω πίνακα), προσδιορίζεται η αρνητική θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος, η οποία αντιστοιχεί στη μηδενική θερμοκρασία επιφάνειας. τότε βρίσκεται το ύψος αυτής της ισόθερμης. Τα ληφθέντα δεδομένα χρησιμοποιούνται αντί των τιμών Tngo και Nngo.
Είναι λογικό να χρησιμοποιείται το διάγραμμα για την πρόβλεψη παγοποίησης μόνο με την παρουσία μετώπων ή ενδομαζικών νεφών υψηλού κατακόρυφου πάχους (περίπου 1000 m για St, Sc και περισσότερα από 600 m για Ac).
Μέτρια και βαριά παγοποίηση ενδείκνυται σε μια νεφελώδη ζώνη πλάτους έως 400 km μπροστά από θερμό και πίσω από ένα κρύο μέτωπο κοντά στην επιφάνεια της γης και έως 200 km πλάτος πίσω από ένα θερμό και μπροστά από ένα κρύο μέτωπο. Η αιτιολόγηση των υπολογισμών σύμφωνα με αυτό το γράφημα είναι 80% και μπορεί να βελτιωθεί λαμβάνοντας υπόψη τα σημάδια της εξέλιξης του νέφους που περιγράφονται παρακάτω.
Το μπροστινό μέρος γίνεται πιο αιχμηρό εάν βρίσκεται σε μια καλοσχηματισμένη επιφάνεια βαρικής πίεσης. αντίθεση θερμοκρασίας στην μπροστινή ζώνη στο AT850 πάνω από 7°C ανά 600 km (υποτροπή πάνω από το 65% των περιπτώσεων). υπάρχει διάδοση της πτώσης πίεσης στην μετωπιαία περιοχή ή υπέρβαση των απόλυτων τιμών της πτώσης της προμετωπιαίας πίεσης σε σχέση με την αύξηση της πίεσης πίσω από το μπροστινό μέρος.
Το μπροστινό μέρος (και τα μετωπικά σύννεφα) είναι θολά εάν το βαρικό κατώτατο σημείο στο πεδίο επιφανειακής πίεσης εκφράζεται ασθενώς, οι ισοβαρείς πλησιάζουν τις ευθύγραμμες. η αντίθεση θερμοκρασίας στην μπροστινή ζώνη στο AT850 είναι μικρότερη από 7°С ανά 600 km (υποτροπή στο 70% των περιπτώσεων). η αύξηση της πίεσης εκτείνεται στην προμετωπιαία περιοχή ή οι απόλυτες τιμές της αύξησης της μεταμετωπιαίας πίεσης υπερβαίνουν τις τιμές της πτώσης πίεσης μπροστά από το μπροστινό μέρος. υπάρχει συνεχής βροχόπτωση μέτριας έντασης στην μπροστινή ζώνη.
Η εξέλιξη της νέφωσης μπορεί επίσης να κριθεί από τις τιμές του T-Td σε ένα δεδομένο επίπεδο ή στο ηχητικό στρώμα: μια μείωση του ελλείμματος στους 0-1 °C υποδηλώνει την ανάπτυξη νεφών, μια αύξηση του ελλείμματος σε 4 °C ή περισσότερο υποδηλώνει θάμπωμα.
Για να αντικειμενοποιήσουν τα σημάδια της εξέλιξης του νέφους, οι K. G. Abramovich και I. A. Gorlach ερεύνησαν τη δυνατότητα χρήσης αερολογικών δεδομένων και πληροφοριών σχετικά με διαγνωστικά κατακόρυφα ρεύματα. Τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης έδειξαν ότι η τοπική ανάπτυξη ή διάβρωση των νεφών χαρακτηρίζεται καλά από τις προηγούμενες 12ωρες αλλαγές στην περιοχή του σημείου πρόβλεψης των ακόλουθων τριών παραμέτρων: κατακόρυφα ρεύματα στο AT700, bt7oo, αθροίσματα δρόσου σημειακά ελλείμματα στα AT850 και AT700 και συνολική περιεκτικότητα σε ατμοσφαιρική υγρασία δW*. Η τελευταία παράμετρος είναι η ποσότητα των υδρατμών σε μια στήλη αέρα με διατομή 1 cm2. Ο υπολογισμός του W* πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη δεδομένα για το κλάσμα μάζας των υδρατμών q που λαμβάνονται από τα αποτελέσματα του ραδιοφωνικού ήχου της ατμόσφαιρας ή λαμβάνονται από την καμπύλη του σημείου δρόσου που βασίζεται σε ένα αερολογικό διάγραμμα.
Έχοντας καθορίσει τις αλλαγές 12 ωρών στο άθροισμα των ελλειμμάτων του σημείου δρόσου, της συνολικής περιεκτικότητας σε υγρασία και των κατακόρυφων ρευμάτων, οι τοπικές αλλαγές στην κατάσταση θολότητας καθορίζονται χρησιμοποιώντας ένα νομόγραμμα.

Η διαδικασία για την εκτέλεση των υπολογισμών φαίνεται με βέλη.
Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τοπική πρόβλεψη της εξέλιξης του νέφους επιτρέπει σε κάποιον να εκτιμήσει μόνο τις αλλαγές στην ένταση του παγώματος. Πριν από τη χρήση αυτών των δεδομένων θα πρέπει να προηγηθεί πρόβλεψη παγοποίησης στα μετωπιαία νέφη του στρώματος χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες βελτιώσεις:
1. Με την ανάπτυξη νεφών (διατηρώντας τα αμετάβλητα) - σε περίπτωση πτώσης στην περιοχή I, θα πρέπει να προβλέπεται μέτρια έως βαριά παγοποίηση, όταν πέφτουν στην περιοχή II - ασθενής έως μέτρια παγοποίηση.
2. Όταν τα σύννεφα ξεπλένονται - σε περίπτωση πτώσης στην περιοχή I, προβλέπεται ελαφρύ έως μέτριο πάγο, όταν πέφτουν στην περιοχή II - δεν υπάρχει πάγος ή ελαφριά εναπόθεση πάγου στο αεροσκάφος.
Για την αξιολόγηση της εξέλιξης των μετωπικών νεφών, συνιστάται επίσης η χρήση διαδοχικών δορυφορικών εικόνων, οι οποίες μπορούν να χρησιμεύσουν για τη βελτίωση της μετωπικής ανάλυσης στον συνοπτικό χάρτη και τον προσδιορισμό της οριζόντιας έκτασης του συστήματος μετωπικού νέφους και της αλλαγής του στο χρόνο.
Η πιθανότητα μέτριου ή σοβαρού παγοποίησης για θέσεις εντός της μάζας μπορεί να συναχθεί με βάση την πρόβλεψη του σχήματος των νεφών και λαμβάνοντας υπόψη την περιεκτικότητα σε νερό και την ένταση του παγοποίησης κατά την πτήση σε αυτά.
Είναι επίσης χρήσιμο να λαμβάνονται υπόψη πληροφορίες σχετικά με την ένταση του πάγου που λαμβάνονται από τακτικά αεροσκάφη.
Η παρουσία αερολογικών δεδομένων καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό του κατώτερου ορίου της ζώνης παγοποίησης χρησιμοποιώντας έναν ειδικό χάρακα (ή νομόγραμμα) (α).
Η θερμοκρασία απεικονίζεται στον οριζόντιο άξονα στην κλίμακα του αερολογικού διαγράμματος και στον κατακόρυφο άξονα, η ταχύτητα πτήσης του αεροσκάφους (km/h) απεικονίζεται στην κλίμακα πίεσης. Σχεδιάζεται μια καμπύλη τιμών -ΔΤkin, που αντικατοπτρίζει την αλλαγή στην κινητική θέρμανση της επιφάνειας του αεροσκάφους κατά τη διάρκεια υγρός αέραςκατά την αλλαγή της ταχύτητας αέρα. Για να προσδιοριστεί το κάτω όριο της ζώνης παγοποίησης, είναι απαραίτητο να ευθυγραμμιστεί η δεξιά άκρη του χάρακα με την ισόθερμη 0°C στο αερολογικό διάγραμμα, στο οποίο απεικονίζεται η καμπύλη στρωματοποίησης T (b). Στη συνέχεια, κατά μήκος της ισοbar που αντιστοιχεί σε μια δεδομένη ταχύτητα πτήσης, μετατοπίζονται προς τα αριστερά στην καμπύλη -ΔΤkin που σχεδιάζεται στον χάρακα (σημείο A1). Από το σημείο Α1 μετατοπίζονται κατά μήκος της ισόθερμης μέχρι να τέμνονται με την καμπύλη διαστρωμάτωσης. Το σημείο Α2 που προκύπτει θα υποδεικνύει το επίπεδο (στην κλίμακα πίεσης) από το οποίο παρατηρείται παγοποίηση.
Το σχήμα (β) δείχνει επίσης ένα παράδειγμα προσδιορισμού της ελάχιστης ταχύτητας πτήσης, εξαιρουμένης της πιθανότητας παγοποίησης. Για να γίνει αυτό, το σημείο Β1 στην καμπύλη διαστρωμάτωσης T προσδιορίζεται σε ένα δεδομένο ύψος πτήσης και, στη συνέχεια, μετατοπίζεται κατά μήκος της ισόθερμης στο σημείο Β2. Η ελάχιστη ταχύτητα πτήσης στην οποία δεν θα παρατηρηθεί πάγος είναι αριθμητικά ίση με την τιμή πίεσης στο σημείο Β2.
Για να αξιολογήσετε την ένταση του παγώματος, λαμβάνοντας υπόψη τη στρωματοποίηση της μάζας του αέρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το νομόγραμμα:
Στον οριζόντιο άξονα (στα αριστερά) στο νομόγραμμα, απεικονίζεται η θερμοκρασία Tngo, στον κατακόρυφο άξονα (κάτω) - η ένταση παγοποίησης / (mm / min). Οι καμπύλες στο επάνω αριστερό τετράγωνο είναι ισόγραμμες της κατακόρυφης διαβάθμισης θερμοκρασίας, οι ακτινικές ευθείες στο πάνω δεξιά τετράγωνο είναι γραμμές ίσου κατακόρυφου πάχους του στρώματος σύννεφων (σε εκατοντάδες μέτρα), οι κεκλιμένες γραμμές στο κάτω τετράγωνο είναι γραμμές ίσων ταχυτήτων πτήσης (km/h). (Δεδομένου ότι το τέλος διαβάζεται σπάνια, ας υποθέσουμε ότι Pi=5) Η σειρά των υπολογισμών φαίνεται με βέλη. Για τον προσδιορισμό της μέγιστης έντασης παγοποίησης, το πάχος των νεφών υπολογίζεται στην ανώτερη κλίμακα που υποδεικνύεται από τους αριθμούς στους κύκλους. Η αιτιολόγηση των υπολογισμών σύμφωνα με το νομόγραμμα είναι 85-90%.

Τοποθετείται στην άκρη των στεγών, σε αποχετεύσεις και υδρορροές, σε σημεία όπου μπορεί να συσσωρευτεί χιόνι και πάγος. Κατά τη λειτουργία του καλωδίου θέρμανσης, το λιωμένο νερό περνά ελεύθερα από όλα τα στοιχεία του συστήματος αποχέτευσης στο έδαφος. Κατάψυξη και καταστροφή των στοιχείων της στέγης, της πρόσοψης του κτιρίου και του ίδιου του συστήματος αποχέτευσης δεν συμβαίνει σε αυτή την περίπτωση.

Για τη σωστή λειτουργία του συστήματος είναι απαραίτητο:

• Προσδιορίστε τις πιο προβληματικές περιοχές στην οροφή και στο σύστημα αποχέτευσης.
• Κάντε σωστό υπολογισμό της ισχύος του συστήματος θέρμανσης.
• Χρησιμοποιήστε ένα ειδικό καλώδιο θέρμανσης της απαιτούμενης ισχύος και μήκους (για εξωτερική εγκατάσταση, ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία).
• Επιλέξτε συνδετήρες ανάλογα με το υλικό και την κατασκευή της οροφής και του συστήματος υδρορροής.
• Επιλέξτε τον απαραίτητο εξοπλισμό ελέγχου θέρμανσης.

Τοποθέτηση αντιπαγοποιητικού συστήματος σε ταράτσες.

Κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης χωρητικότητας ενός συστήματος τήξης χιονιού και πάγου για μια στέγη, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τον τύπο, την κατασκευή της στέγης και τις τοπικές καιρικές συνθήκες.

Συμβατικά, οι στέγες μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους:

1. «Ψυχρή στέγη». Μια στέγη με καλή μόνωση και μικρές απώλειες θερμότητας μέσω της επιφάνειάς της. Σε μια τέτοια οροφή, ο πάγος σχηματίζεται συνήθως μόνο όταν το χιόνι λιώνει στον ήλιο, ενώ η ελάχιστη θερμοκρασία τήξης δεν είναι χαμηλότερη από -5 ° C. Κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης ισχύος του συστήματος αντιπαγοποίησης για τέτοιες στέγες, η ελάχιστη ισχύς του καλωδίου θέρμανσης θα είναι επαρκής (250-350 W/m² για στέγες και 30-40 W/m για υδρορροές).

2. «Ζεστή στέγη». Στέγη με κακή μόνωση. Σε τέτοιες στέγες, το χιόνι λιώνει σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες αέρα και στη συνέχεια το νερό ρέει προς τα κάτω στην ψυχρή άκρη και στις υδρορροές, όπου παγώνει. Η ελάχιστη θερμοκρασία τήξης δεν είναι χαμηλότερη από -10 °C. Σε αυτόν τον τύπο ανήκουν οι περισσότερες στέγες διοικητικών κτιρίων με σοφίτα. Κατά τον υπολογισμό του συστήματος αντιπαγοποίησης για "θερμές στέγες", η ισχύς του καλωδίου θέρμανσης στην άκρη της οροφής και στις υδρορροές θα πρέπει να αυξηθεί. Αυτό θα εξασφαλίσει την απόδοση του συστήματος ακόμα και σε χαμηλές θερμοκρασίες (Εικ. 1).

3. «Ζεστή στέγη». Μια στέγη με κακή θερμομόνωση, στην οποία η σοφίτα χρησιμοποιείται συχνά για τεχνικούς σκοπούς ή ως χώρος διαβίωσης. Σε τέτοιες στέγες, το χιόνι λιώνει ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες αέρα (κάτω από -10 °C). Για «θερμές στέγες», εκτός από τη χρήση καλωδίου θέρμανσης με υψηλή ισχύ, είναι επιθυμητό να χρησιμοποιήσετε μετεωρολογικό σταθμό ή θερμοστάτη για τη μείωση του ενεργειακού κόστους.

Εάν το καλώδιο τοποθετηθεί σε στέγη με μαλακό κάλυμμα (π.χ. τσόχα οροφής), η μέγιστη ισχύς του καλωδίου θέρμανσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 20 W/m.

Χώρος εγκατάστασης	"Ψυχρή στέγη"	"Ζεστή στέγη"	"Hot Roof"	Καλώδιο ρεύματος
Επιφάνεια στέγης, κοιλάδα	250 – 350 W/m²	300 – 400 W/m²		15 – 40 W/m
Υδρορροές, πλαστικές υδρορροές
Υδρορροές, μεταλλικές υδρορροές, διαμέτρου 20 cm και άνω	30 – 40 W/m	50 – 70 W/m
Υδρορροές, ξύλινες υδρορροές	30 – 40 W/m

Τοποθέτηση συστήματος αντιπαγοποίησης σε υδρορροές και υδρορροές.

Κατά τον υπολογισμό του συστήματος αντιπαγοποίησης, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη:

1. Διάμετρος αποχέτευσης και υδρορροής. Όταν η διάμετρος του κατακόρυφου σωλήνα είναι μικρότερη από 10 cm, συνιστάται η τοποθέτηση μιας γραμμής καλωδίου θέρμανσης.
2. Το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται η αποχέτευση. (Βλέπε πίνακα).

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το καλώδιο θέρμανσης τοποθετείται σε δύο γραμμές: στις υδρορροές με τη βοήθεια ειδικών πλακών, στις αποχετεύσεις με τη βοήθεια κοτσίδας (ένα καλώδιο με ειδικούς συνδετήρες που στερεώνουν το καλώδιο). Τα κουμπώματα παρέχουν αξιόπιστη στερέωση και δεν επιτρέπουν τη διέλευση των γραμμών καλωδίων θέρμανσης.

Εάν υπάρχει πιθανότητα απόφραξης των υδρορροών ή των αποχετεύσεων με φύλλωμα, βελόνες κ.λπ. Συνιστάται η χρήση αυτορυθμιζόμενου καλωδίου θέρμανσης. Επειδή ένα συμβατικό καλώδιο θέρμανσης με αντίσταση μπορεί να υπερθερμανθεί σε σημεία απόφραξης και να αποτύχει με την πάροδο του χρόνου.

Οι κάθετοι σωλήνες είναι πιο ευαίσθητοι στο πάγωμα κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Σε σωλήνες μεγάλου μήκους (15 m ή περισσότερο), λόγω μεταφοράς αέρα, είναι δυνατή η υποθερμία του κάτω μέρους του σωλήνα. Για την αποφυγή παγώματος, τοποθετούνται πρόσθετες γραμμές καλωδίων θέρμανσης (αύξηση ισχύος) στο κάτω μέρος του σωλήνα σε μήκος 0,5 - 1 m (Εικ. 2).

Είναι απαραίτητο να εξαλειφθεί ο σχηματισμός παγετών και παγετού στην άκρη της οροφής και να αποτραπεί το πάγωμα του συστήματος αποχέτευσης.Το μήκος της άκρης της οροφής είναι 10 m, η θερμομόνωση δεν εξαλείφει εντελώς την απώλεια θερμότητας (θερμή στέγη). Το μήκος της υδρορροής είναι 10 m, δύο αποχετεύσεις μήκους 6 m. Η υδρορροή και η αποχέτευση είναι από πλαστικό, η διάμετρος των αποχετεύσεων είναι 10 cm, το πλάτος της υδρορροής είναι 20 cm.

Λύση:

Σε αυτή την περίπτωση, η επιλογή με ξεχωριστή θέρμανση του άκρου της οροφής (Εικ. 3) και του συστήματος υδρορροής είναι βέλτιστη.

Εικ.3

Υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης για την οροφή:

1. Σύμφωνα με τον πίνακα, προσδιορίζουμε την ισχύ που απαιτείται για τη θέρμανση της άκρης της "θερμής στέγης" ανά 1 τετραγωνικό μέτρο – 300 - 400 W.
2. Προσδιορίστε τη συνολική επιφάνεια θέρμανσης ( μικρό): (η θέρμανση πρέπει να πραγματοποιείται σε όλο το μήκος της οροφής (10 m), ανάλογα με την κλίση της οροφής, προσδιορίζουμε το πλάτος της περιοχής θέρμανσης, στην περίπτωσή μας - 50 cm). μικρό = 10m × 0,5m = 5 m²
3. Επιλέγουμε ένα καλώδιο θέρμανσης, η ισχύς και το μήκος του οποίου θα πληρούν τις απαιτήσεις που καθορίζονται παραπάνω. Η ελάχιστη ισχύς καλωδίου θα είναι:

5 m² × 300 W = 1500 W

Επιλογή 1. Καλώδιο θέρμανσης Nexans TXLP/1, 28W/m, 1800W, 64,2m.

Σε αυτήν την περίπτωση, η ισχύς (W) ανά 1 m² θα είναι:

όπου Wtot. - πλήρης ισχύς του καλωδίου θέρμανσης, S - αριθμός θερμαινόμενων τετραγωνικών μέτρων.

(αυτή η τιμή ικανοποιεί τις προϋποθέσεις του πίνακα)

Το βήμα τοποθέτησης (Ν) του καλωδίου θα είναι:

πουμικρό- χώρο θέρμανσης,μεγάλο- μήκος καλωδίου.

(Για ευκολία κατά την εγκατάσταση, είναι δυνατή η τοποθέτηση του καλωδίου θέρμανσης σε βήματα των 8 cm και η τοποθέτηση ενός μικρού υπολείμματος καλωδίου στην ελεύθερη περιοχή της οροφής.)

Επιλογή 2: Καλώδιο θέρμανσης Hemstedt DAS 55 (1650 W, 55 m). Σύμφωνα με τους τύπους που αναφέρονται παραπάνω, προσδιορίζουμε τις Απαιτούμενες παραμέτρους.

(Ισχύς ανά 1 m² = 330 W, βήμα τοποθέτησης = 9 cm)

Επιλογή 3: Καλώδιο θέρμανσης Exxon Elite 2-23, 1630 W, 70 m

(Ισχύς ανά 1 m² = 326 W, βήμα τοποθέτησης = 7 cm)

Σημείωση. Επιπλέον, είναι δυνατή η χρήση αυτορυθμιζόμενων καλωδίων και καλωδίων με αντίσταση αποκοπής.

Υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης για υδρορροές:

1. Σύμφωνα με τον πίνακα, προσδιορίζουμε την απαιτούμενη ισχύ για την αποστράγγιση:

W= 40 – 50 W/m

1. Καθορίζουμε το απαιτούμενο μήκος του καλωδίου θέρμανσης με βάση τις συνθήκες που αναφέρονται παραπάνω.

Δεδομένου ότι η διάμετρος της αποχέτευσης είναι 10 cm, το καλώδιο θέρμανσης πρέπει να εγκατασταθεί σε έναν πυρήνα μεγάλο v. = 6 + 6 = 12 m

Για μια υδρορροή πλάτους 20 cm, επιλέγουμε το καλώδιο με τον υπολογισμό της τοποθέτησης σε δύο πυρήνες.

μεγάλοΚαλά. = 10 × 2 = 20 m.

Επιλογή 1: Αυτορυθμιζόμενο καλώδιο θέρμανσης.

Για κάθε αποχέτευση χρησιμοποιούμε 6 μέτρα καλώδιο ισχύος 40 W / m και στην υδρορροή 20 m καλώδιο ισχύος 20 W / m, στερεωμένο κάθε 40 cm με πλάκες στήριξης.

Επιλογή 2: Καλώδιο θέρμανσης Hemstedt Das 20 (για τοποθέτηση σε υδρορροή σε δύο πυρήνες) και 6 m αυτορυθμιζόμενο καλώδιο 40 W/m (για τοποθέτηση σε κάθε αποχέτευση.)

Εργο: Είναι απαραίτητο να αποτραπεί το πάγωμα του λιωμένου νερού στην αποχέτευση.(Το μήκος της αποχέτευσης είναι 15 m, το υλικό είναι μέταλλο, η διάμετρος είναι 20 cm, το νερό αποστραγγίζεται από την "κρύα στέγη")

Εκτός από τη θέρμανση του κατακόρυφου σωλήνα, είναι απαραίτητο να παρέχεται θέρμανση ενός οριζόντιου συστήματος αποχέτευσης(Εικ. 4), στο οποίο ρέει νερό τήξης και βροχής από την αποχέτευση και από τη θέση με πλακόστρωτες πλάκες στην οποία βρίσκεται. Η αποχέτευση έχει μήκος 6,5 m και πλάτος 15 cm.

Λύση:

1. Με βάση τις παραμέτρους που καθορίζονται στη συνθήκη, σύμφωνα με τον πίνακα, προσδιορίζουμε την απαιτούμενη ισχύ ανά 1 r.m. W = 30 - 40 W / m.
2. Προσδιορίστε το μήκος του καλωδίου θέρμανσης. (Για τη διάμετρο της αποχέτευσης και της αποχέτευσης που καθορίζεται στην κατάσταση, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε το καλώδιο θέρμανσης σε 2 γραμμές) L \u003d (15 + 6,5) × 2 \u003d 43 μέτρα.
3. Επιλέγουμε ένα καλώδιο θέρμανσης κατάλληλου μήκους και ισχύος.

Επιλογή 1: Nexans TXLP/1 1280W, 45,7μ. Το καλώδιο τοποθετείται σε δύο γραμμές με κοτσίδα και συνδέεται σε βολικό σημείο (στο θερμοστάτη ή στον μετεωρολογικό σταθμό). Το υπόλοιπο καλώδιο (2,7 μέτρα) μπορεί να τοποθετηθεί στο λαιμό αποστράγγισης της αποχέτευσης ή το τμήμα θέρμανσης στο άκρο της αποχέτευσης μπορεί να επεκταθεί.

Επιλογή 2 : Exxon-Elite 23, 995W, 43,6m.

Επιλογή 3: Nexans Defrost Snow TXLP/2R 1270W, 45,4μ.

Επιλογή 4: Αυτορυθμιζόμενα ή κομμένα καλώδια θέρμανσης με αντίσταση.

Στοιχείο αέρα…. Απεριόριστος χώρος, ελαστικός αέρας, βαθύ μπλε και ασπρόμαυρο μαλλί από σύννεφα. Εξαιρετική:-). Όλα αυτά υπάρχουν εκεί, στην κορυφή, μάλιστα. Ωστόσο, υπάρχει και κάτι άλλο, το οποίο, ίσως, δεν μπορεί να αποδοθεί στην κατηγορία των απολαύσεων ...

Τα σύννεφα, αποδεικνύεται, δεν είναι πάντα λευκά, και υπάρχει αρκετό γκρίζο στον ουρανό και συχνά όλα τα είδη λάσπης και υγρά σκουπίδια, εκτός από το κρύο (ακόμα και πολύ :-)) και επομένως δυσάρεστο.

Δυσάρεστο, όμως, όχι για άνθρωπο (όλα είναι ξεκάθαρα μαζί του :-)), αλλά για το αεροσκάφος του. Η ομορφιά του ουρανού, νομίζω, είναι αδιάφορη για αυτό το μηχάνημα, αλλά το κρύο και, θα λέγαμε, η υπερβολική ζέστη, η ταχύτητα και η επίδραση των ατμοσφαιρικών ρευμάτων και, τελικά, η υγρασία στις διάφορες εκφάνσεις του - αυτό είναι το το αεροσκάφος πρέπει να δουλεύει και αυτό που, όπως κάθε μηχάνημα, κάνει την εργασία κάθε άλλο παρά άνετη.

Πάρτε, για παράδειγμα, το πρώτο και το τελευταίο αυτής της λίστας. Νερό και κρύο. Το παράγωγο αυτού του συνδυασμού είναι ο συνηθισμένος, γνωστός πάγος. Νομίζω ότι οποιοσδήποτε, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν είναι γνώστες σε θέματα αεροπορίας, θα πει αμέσως ότι ο πάγος είναι κακός για ένα αεροσκάφος. Και στο έδαφος και στον αέρα.

Στη γη είναι γλάσοτροχοδρόμους και διαδρόμους προσγείωσης. Οι ελαστικοί τροχοί δεν είναι φιλικοί με τον πάγο, είναι ξεκάθαρο σε όλους. Και παρόλο που η διαδρομή απογείωσης σε παγωμένο διάδρομο (ή τροχόδρομο) δεν είναι η πιο ευχάριστη δραστηριότητα (και ολόκληρο θέμα συζήτησης :-)), αλλά σε αυτήν την περίπτωση το αεροσκάφος βρίσκεται τουλάχιστον σε στέρεο έδαφος.

Και στον αέρα, όλα είναι κάπως πιο περίπλοκα. Εδώ στη ζώνη ιδιαίτερη προσοχήυπάρχουν δύο πολύ σημαντικά πράγματα για κάθε αεροσκάφος: αεροδυναμικά χαρακτηριστικά(επιπλέον, τόσο το πλαίσιο του αεροσκάφους όσο και ο στροβιλοσυμπιεστής, και για ένα αεροσκάφος και ελικόπτερο με έλικα, επίσης τα χαρακτηριστικά των πτερυγίων της προπέλας) και, φυσικά, το βάρος.

Από πού προέρχεται ο πάγος στον αέρα; Σε γενικές γραμμές, όλα είναι πολύ απλά :-). Υπάρχει υγρασία στην ατμόσφαιρα, καθώς και αρνητικές θερμοκρασίες.

Ωστόσο, ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, ο πάγος μπορεί να έχει διαφορετική δομή (και επομένως, αντοχή και πρόσφυση στο δέρμα του αεροσκάφους, αντίστοιχα), καθώς και το σχήμα που παίρνει όταν επικάθεται στην επιφάνεια των δομικών στοιχείων.

Κατά τη διάρκεια της πτήσης, ο πάγος μπορεί να εμφανιστεί στην επιφάνεια του πλαισίου του αεροσκάφους με τρεις τρόπους. Ξεκινώντας από το τέλος :-), θα ονομάσουμε δύο από αυτές ως λιγότερο επικίνδυνες και, ας πούμε, αντιπαραγωγικές (στην πράξη).

Πρώτος τύποςείναι το λεγόμενο γλάσο εξάχνωσης . Σε αυτή την περίπτωση, η εξάχνωση των υδρατμών συμβαίνει στην επιφάνεια του δέρματος του αεροσκάφους, δηλαδή η μετατροπή τους σε πάγο, παρακάμπτοντας την υγρή φάση (υδατική φάση). Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν αέριες μάζες, κορεσμένο με επαφή υγρασίας με έντονα ψυχόμενες επιφάνειες (σε απουσία νεφών).

Αυτό, για παράδειγμα, είναι δυνατό εάν υπάρχει ήδη πάγος στην επιφάνεια (δηλαδή, η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι χαμηλή) ή εάν το αεροσκάφος χάσει γρήγορα ύψος, μετακινούμενος από ψυχρότερα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας σε θερμότερα χαμηλότερα, διατηρώντας έτσι ένα χαμηλή θερμοκρασία δέρματος. Οι κρύσταλλοι πάγου που σχηματίζονται σε αυτή την περίπτωση δεν προσκολλώνται σταθερά στην επιφάνεια και απομακρύνονται γρήγορα από την επερχόμενη ροή.

Δεύτερος τύπος- το λεγομενο ξηρό γλάσο . Είναι, πολύ απλά, ήδη καθίζηση έτοιμος πάγος, χιόνι ή χαλάζι κατά την πτήση ενός αεροσκάφους μέσα από κρυσταλλικά σύννεφα, τα οποία ψύχονται τόσο πολύ ώστε να περιέχουν υγρασία σε παγωμένη μορφή (δηλαδή ήδη σχηματισμένους κρυστάλλους 🙂).

Τέτοιος πάγος συνήθως δεν μένει στην επιφάνεια (φυσάει αμέσως) και δεν βλάπτει (εκτός, φυσικά, εάν φράξει τυχόν λειτουργικές τρύπες πολύπλοκης διαμόρφωσης). Μπορεί να παραμείνει στο δέρμα εάν έχει αρκετά υψηλή θερμοκρασία, με αποτέλεσμα ο κρύσταλλος του πάγου να έχει χρόνο να λιώσει και στη συνέχεια να παγώσει ξανά όταν έρθει σε επαφή με τον πάγο που υπάρχει ήδη.

Ωστόσο, αυτή είναι, ίσως, μια ειδική περίπτωση άλλης, τρίτου τύπουδυνατόν γλάσο. Αυτό το είδος είναι το πιο κοινό και, από μόνο του, το πιο επικίνδυνο για εκμετάλλευση. αεροσκάφος. Η ουσία του είναι το πάγωμα στην επιφάνεια του δέρματος των σταγόνων υγρασίας που περιέχονται σε ένα σύννεφο ή στη βροχή, και το νερό που συνθέτει αυτές τις σταγόνες βρίσκεται μέσα υπερψυγμένη κατάσταση.

Όπως γνωρίζετε, ο πάγος είναι μια από τις αθροιστικές καταστάσεις της ύλης, στην προκειμένη περίπτωση το νερό. Λαμβάνεται με τη μετάβαση του νερού σε στερεή κατάσταση, δηλαδή την κρυστάλλωσή του. Όλοι γνωρίζουν το σημείο πήξης του νερού - 0 ° C. Ωστόσο, αυτή δεν είναι ακριβώς "αυτή η θερμοκρασία". Αυτό το λεγόμενο θερμοκρασία κρυστάλλωσης ισορροπίας(αλλιώς θεωρητικό).

Σε αυτή τη θερμοκρασία, το υγρό νερό και ο στερεός πάγος βρίσκονται σε ισορροπία και μπορούν να υπάρχουν επ' αόριστον.

Για να παγώσει το νερό, δηλαδή να κρυσταλλωθεί, χρειάζεται πρόσθετη ενέργεια για να σχηματιστεί κέντρα κρυστάλλωσης(αλλιώς λέγονται και έμβρυα). Πράγματι, για να βγουν (αυθόρμητα, χωρίς εξωτερική επίδραση), είναι απαραίτητο να φέρουμε τα μόρια της ουσίας πιο κοντά σε μια ορισμένη απόσταση, δηλαδή να ξεπεράσουμε τις ελαστικές δυνάμεις.

Αυτή η ενέργεια λαμβάνεται λόγω της πρόσθετης ψύξης του υγρού (στην περίπτωσή μας, του νερού), με άλλα λόγια, της υπερψύξης του. Δηλαδή, το νερό ήδη υπερψύχεται με θερμοκρασία σημαντικά κάτω από το μηδέν.

Τώρα ο σχηματισμός κέντρων κρυστάλλωσης και, τελικά, η μετατροπή του σε πάγο, μπορεί να συμβεί είτε αυθόρμητα (σε μια ορισμένη θερμοκρασία, τα μόρια θα αλληλεπιδράσουν), είτε παρουσία ακαθαρσιών στο νερό (οποιοσδήποτε κόκκος σκόνης που αλληλεπιδρά με τα μόρια , μπορεί το ίδιο να γίνει κέντρο κρυστάλλωσης ), ή υπό κάποια εξωτερική επίδραση, για παράδειγμα, ανακίνηση (τα μόρια εισέρχονται επίσης σε αλληλεπίδραση).

Έτσι, το νερό που ψύχεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία βρίσκεται σε ένα είδος ασταθούς κατάστασης, που αλλιώς ονομάζεται μετασταθερό. Σε αυτή την κατάσταση, μπορεί να είναι για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, μέχρι να αλλάξει η θερμοκρασία ή να μην υπάρξει εξωτερική επίδραση.

Για παράδειγμα.Μπορείτε να αποθηκεύσετε ένα δοχείο καθαρισμένου νερού (χωρίς ακαθαρσίες) σε μη παγωμένη κατάσταση στον θάλαμο κατάψυξης του ψυγείου για αρκετή ώρα, αλλά αξίζει να ανακινήσετε αυτό το νερό, καθώς αρχίζει αμέσως να κρυσταλλώνει. Το βίντεο το δείχνει καλά.

Και τώρα θα επιστρέψουμε από τη θεωρητική παρέκβαση στην πρακτική μας. υπερψυγμένο νερό- αυτή είναι ακριβώς η ουσία που μπορεί να βρίσκεται στο σύννεφο. Άλλωστε, ένα σύννεφο είναι ουσιαστικά ένα αεροζόλ νερού. Τα σταγονίδια νερού που περιέχονται σε αυτό μπορεί να έχουν μεγέθη από αρκετά μικρά έως δεκάδες και ακόμη και εκατοντάδες μικρά (αν το σύννεφο είναι βροχερό). Τα υπερψυγμένα σταγονίδια έχουν τυπικά μέγεθος 5 μm έως 75 μm.

Όσο μικρότερος είναι ο όγκος του υπερψυγμένου νερού σε μέγεθος, τόσο πιο δύσκολος είναι ο αυθόρμητος σχηματισμός κέντρων κρυστάλλωσης σε αυτό. Αυτό ισχύει άμεσα για μικρές σταγόνες νερού στο σύννεφο. Ακριβώς για αυτόν τον λόγο, στα λεγόμενα σύννεφα σταγόνας-υγρού, ακόμη και σε αρκετά χαμηλή θερμοκρασία, είναι νερό και όχι πάγος.

Αυτά τα υπερψυγμένα σταγονίδια νερού είναι που όταν συγκρούονται με δομικά στοιχεία του αεροσκάφους (δηλαδή αντιμετωπίζουν εξωτερικές επιρροές), κρυσταλλώνονται γρήγορα και μετατρέπονται σε πάγο. Περαιτέρω, πάνω από αυτές τις παγωμένες σταγόνες τοποθετούνται καινούριες, και ως αποτέλεσμα έχουμε γλάσοστην πιο αγνή του μορφή :-).

Τις περισσότερες φορές, υπερψυγμένες σταγόνες νερού βρίσκονται σε σύννεφα δύο τύπων: στρώματα ( σύννεφο στρώματοςή ST) και σωρευτικό ( Σωρευτικά σύννεφαή Cu), καθώς και στις ποικιλίες τους.

Κατά μέσο όρο, η πιθανότητα παγοποίησης υπάρχει σε θερμοκρασίες αέρα από 0 ° C έως -20 ° C, και η μεγαλύτερη ένταση επιτυγχάνεται στην περιοχή από 0 ° C έως - 10 ° C. Αν και είναι γνωστές περιπτώσεις παγοποίησης ακόμη και στους -67 ° C.

Γλάσο(στην είσοδο) μπορεί να εμφανιστεί ακόμη και σε θερμοκρασία + 5 ° C.. + 10 ° C, δηλαδή, οι κινητήρες είναι πιο ευάλωτοι εδώ. Αυτό διευκολύνεται από τη διαστολή του αέρα (λόγω της επιτάχυνσης της ροής) στο κανάλι εισαγωγής αέρα, με αποτέλεσμα τη μείωση της θερμοκρασίας, τη συμπύκνωση της υγρασίας, ακολουθούμενη από την κατάψυξη του.

Ελαφρύ γλάσο του συμπιεστή turbofan.

Γλάσο συμπιεστή.

Ως αποτέλεσμα, είναι πιθανό να μειωθεί η απόδοση και η σταθερότητα του συμπιεστή και ολόκληρου του κινητήρα συνολικά. Επιπλέον, εάν κομμάτια πάγου βρεθούν στις περιστρεφόμενες λεπίδες, δεν μπορεί να αποκλειστεί η ζημιά τους.

Σοβαρό πάγωμα του συμπιεστή (κινητήρας SAM146).

Για ένα γνωστό φαινόμενο, γλάσο καρμπυρατέρ , που διευκολύνεται από την εξάτμιση του καυσίμου στα κανάλια του, που συνοδεύεται από γενική ψύξη. Σε αυτή την περίπτωση, η εξωτερική θερμοκρασία του αέρα μπορεί να είναι θετική, έως + 10 ° C. Αυτό είναι γεμάτο με πάγωμα (και επομένως στένωση) των καναλιών καυσίμου-αέρα, πάγωμα της βαλβίδας πεταλούδας με απώλεια της κινητικότητάς της, που τελικά επηρεάζει την απόδοση ολόκληρου του κινητήρα του αεροσκάφους.

Γλάσο καρμπυρατέρ.

Ο ρυθμός (ένταση) του σχηματισμού πάγου, ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, μπορεί να είναι διαφορετικός. Εξαρτάται από την ταχύτητα πτήσης, τη θερμοκρασία του αέρα, το μέγεθος των σταγόνων και από μια τέτοια παράμετρο όπως η περιεκτικότητα σε νέφος. Αυτή είναι η ποσότητα νερού σε γραμμάρια ανά μονάδα όγκου νέφους (συνήθως ένα κυβικό μέτρο).

Στην υδρομετεωρολογία ένταση παγοποίησηςΣυνηθίζεται η μέτρηση σε χιλιοστά ανά λεπτό (mm/min). Η διαβάθμιση εδώ είναι η εξής: ελαφρύ γλάσο - έως 0,5 mm / λεπτό. από 0,5 έως 1,0 mm / λεπτό - μέτρια. από 1,0 έως 1,5 mm/min - ισχυρή και πάνω από 1,5 mm/min - πολύ ισχυρή γλάσο.

Είναι σαφές ότι με την αύξηση της ταχύτητας πτήσης, η ένταση του παγώματος θα αυξηθεί, αλλά υπάρχει ένα όριο σε αυτό, επειδή σε αρκετά υψηλή ταχύτητα, ένας παράγοντας όπως κινητική θέρμανση . Σε αλληλεπίδραση με τα μόρια του αέρα, το δέρμα ενός αεροσκάφους μπορεί να θερμανθεί σε αρκετά απτές τιμές.

Μπορείτε να δώσετε κάποια κατά προσέγγιση (μέση) υπολογισμένα δεδομένα για την κινητική θέρμανση (αληθής για ξηρό αέρα :-)). Με ταχύτητα πτήσης περίπου 360 km / h, η θέρμανση θα είναι 5 ° C, στα 720 km / h - 20 ° C, στα 900 km / h - περίπου 31 ° C, στα 1200 km / h - 61 ° C, στα 2400 km / h - περίπου 240 ° C.

Ωστόσο, πρέπει να καταλάβει κανείς ότι πρόκειται για δεδομένα για ξηρό αέρα (ακριβέστερα για πτήση έξω από τα σύννεφα). Όταν είναι υγρό, η θερμότητα μειώνεται περίπου στο μισό. Επιπλέον, το μέγεθος της θέρμανσης των πλευρικών επιφανειών είναι μόνο τα δύο τρίτα του μεγέθους της θέρμανσης των μετωπικών.

Δηλαδή, η κινητική θέρμανση σε ορισμένες ταχύτητες πτήσης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για την αξιολόγηση της πιθανότητας παγοποίησης, αλλά στην πραγματικότητα είναι πιο σχετική για τα αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας (κάπου από 500 km/h). Είναι σαφές ότι όταν το δέρμα θερμαίνεται, περίπου όχι γλάσοδεν χρειάζεται να μιλήσω.

Αλλά ακόμη και τα υπερηχητικά αεροσκάφη δεν πετούν πάντα με υψηλές ταχύτητες. Σε ορισμένα στάδια της πτήσης, μπορεί κάλλιστα να υπόκεινται στο φαινόμενο του σχηματισμού πάγου και το πιο ενδιαφέρον είναι ότι είναι πιο ευάλωτα από αυτή την άποψη.

Και για αυτο:-). Για να μελετηθεί το ζήτημα του παγώματος ενός μόνο προφίλ, εισάγεται μια έννοια όπως "ζώνη σύλληψης". Όταν ρέει γύρω από ένα τέτοιο προφίλ με ροή που περιέχει υπερψυγμένες σταγόνες, αυτή η ροή περνά γύρω από αυτό, ακολουθώντας την καμπυλότητα του προφίλ. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, σταγονίδια με μεγαλύτερη μάζα, ως αποτέλεσμα αδράνειας, δεν μπορούν να αλλάξουν απότομα την τροχιά της κίνησής τους και να ακολουθήσουν τη ροή. Προσκρούουν στο προφίλ και παγώνουν πάνω του.

Ζώνη σύλληψης L1 και ζώνη προστασίας L. S - ζώνες εξάπλωσης.

Δηλαδή, κάποιες από τις σταγόνες που βρίσκονται σε επαρκή απόσταση από το προφίλ θα μπορούν να το περιφέρουν και κάποιες όχι. Αυτή η ζώνη, στην οποία πέφτουν υπερψυγμένες σταγόνες, ονομάζεται ζώνη σύλληψης. Σε αυτή την περίπτωση, οι σταγόνες, ανάλογα με το μέγεθός τους, έχουν την ιδιότητα να εξαπλώνονται μετά την κρούση. Επομένως, περισσότερα ζώνες εξάπλωσης σταγονιδίων.

Ως αποτέλεσμα, έχουμε τη ζώνη L, τη λεγόμενη «ζώνη προστασίας». Αυτή είναι η περιοχή του προφίλ του φτερού που πρέπει να προστατεύεται από το πάγο με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Το μέγεθος της ζώνης σύλληψης εξαρτάται από την ταχύτητα πτήσης. Όσο πιο ψηλά είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ζώνη. Επιπλέον, το μέγεθός του αυξάνεται με την αύξηση του μεγέθους των σταγονιδίων.

Και το πιο σημαντικό, που είναι σχετικό για τα αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας, η ζώνη σύλληψης είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο πιο λεπτό είναι το προφίλ. Πράγματι, σε ένα τέτοιο προφίλ, η πτώση δεν χρειάζεται να αλλάξει πολύ τη διαδρομή πτήσης και να παλέψει με αδράνεια. Μπορεί να πετάξει περαιτέρω, αυξάνοντας έτσι την περιοχή σύλληψης.

Μεγέθυνση της περιοχής σύλληψης για ένα λεπτό φτερό.

Ως αποτέλεσμα, για ένα λεπτό φτερό με αιχμηρή άκρη (και αυτό είναι ένα αεροσκάφος υψηλής ταχύτητας 🙂), μπορούν να συλληφθούν έως και το 90% των σταγονιδίων που περιέχονται στην επερχόμενη ροή. Και για ένα σχετικά παχύ προφίλ, ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες πτήσης, αυτό το ποσοστό πέφτει στο 15%. Αποδεικνύεται ότι ένα αεροσκάφος σχεδιασμένο για υπερηχητική πτήση βρίσκεται σε πολύ χειρότερη θέση σε χαμηλές ταχύτητες από ένα υποηχητικό αεροσκάφος.

Στην πράξη, συνήθως το μέγεθος της ζώνης προστασίας δεν υπερβαίνει το 15% του μήκους της χορδής του προφίλ. Ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις που το αεροσκάφος εκτίθεται σε ιδιαίτερα μεγάλα υπερψυγμένα σταγονίδια (πάνω από 200 μικρά) ή πέφτει κάτω από το λεγόμενο παγωμένη βροχή(οι σταγόνες είναι ακόμη μεγαλύτερες σε αυτό).

Σε αυτή την περίπτωση, η ζώνη προστασίας μπορεί να αυξηθεί σημαντικά (κυρίως λόγω της εξάπλωσης των σταγόνων κατά μήκος του προφίλ του φτερού), έως και το 80% της επιφάνειας. Εδώ, επιπλέον, πολλά εξαρτώνται από το ίδιο το προφίλ (ένα παράδειγμα αυτού είναι τα σοβαρά ατυχήματα πτήσης με αεροσκάφος ATR-72- περισσότερα για αυτό παρακάτω).

Οι εναποθέσεις πάγου που εμφανίζονται στα δομικά στοιχεία του αεροσκάφους μπορεί να διαφέρουν ως προς τον τύπο και τη φύση ανάλογα με τις συνθήκες και τον τρόπο πτήσης, τη σύσταση των νεφών και τη θερμοκρασία του αέρα. Υπάρχουν τρεις τύποι πιθανών αποθέσεων: παγετός, παγετός και πάγος.

Παγωνιά- το αποτέλεσμα της εξάχνωσης των υδρατμών, είναι μια πλάκα λεπτής κρυσταλλικής δομής. Δεν κρατάει καλά στην επιφάνεια, αποχωρίζεται εύκολα και παρασύρεται από τη ροή.

παγωνιά. Σχηματίζεται όταν πετά μέσα από σύννεφα με θερμοκρασία πολύ χαμηλότερη από -10 ° C. Είναι χονδρόκοκκος σχηματισμός. Εδώ, μικρά σταγονίδια παγώνουν σχεδόν αμέσως μετά την πρόσκρουσή τους στην επιφάνεια. Αρκετά εύκολα παρασύρεται από την επερχόμενη ροή.

Σωστός πάγος. Είναι τριών τύπων. Πρώταείναι καθαρός πάγος. Σχηματίζεται όταν πετάει μέσα από σύννεφα με υπερψυγμένες σταγόνες ή κάτω από υπερψύξη βροχής στο πιο επικίνδυνο εύρος θερμοκρασιών από 0 ° C έως -10 ° C. Αυτός ο πάγος προσκολλάται σταθερά στην επιφάνεια, επαναλαμβάνοντας την καμπυλότητά του και δεν την παραμορφώνει έντονα έως ότου το πάχος του είναι μικρό. . Με την αύξηση του πάχους, γίνεται επικίνδυνο.

Δεύτερος - ματ(ή μικτός) πάγος. Πλέον επικίνδυνη θέαγλάσο. Συνθήκες θερμοκρασίας από -6 ° C έως -10 ° C. Σχηματίζεται όταν πετάει μέσα από μικτά σύννεφα. Ταυτόχρονα, μεγάλες σταγόνες απλώματος και μικρές μη διασπορές, κρύσταλλοι, νιφάδες χιονιού παγώνουν σε μια ενιαία μάζα. Όλη αυτή η μάζα έχει μια τραχιά, ανώμαλη δομή, η οποία βλάπτει πολύ την αεροδυναμική των επιφανειών έδρασης.

Τρίτος - λευκό πορώδες, πλιγούριπάγος Σχηματίζεται σε θερμοκρασίες κάτω των -10 ° C ως αποτέλεσμα της κατάψυξης μικρών σταγόνων. Λόγω πορώδους, δεν κολλάει σφιχτά στην επιφάνεια. Όσο αυξάνεται το πάχος, γίνεται επικίνδυνο.

Από πλευράς αεροδυναμικής, το πιο ευαίσθητο, μάλλον, είναι ακόμα γλάσο μπροστινό άκρο του φτερού και της ουράς. Η ζώνη προστασίας που περιγράφεται παραπάνω γίνεται ευάλωτη εδώ. Σε αυτή τη ζώνη, ο αναπτυσσόμενος πάγος μπορεί να σχηματίσει πολλά χαρακτηριστικά σχήματα.

Πρώτα- αυτό σχήμα προφίλ (ή σε σχήμα σφήνας). Όταν εναποτίθεται, ο πάγος επαναλαμβάνει το σχήμα εκείνου του τμήματος της δομής του αεροσκάφους στο οποίο βρίσκεται. Σχηματίζεται σε θερμοκρασίες κάτω των -20 ° C σε σύννεφα με χαμηλή περιεκτικότητα σε νερό και μικρές σταγόνες. Κολλάει σταθερά στην επιφάνεια, αλλά συνήθως κινδυνεύει λίγο λόγω του γεγονότος ότι δεν παραμορφώνει πολύ το σχήμα του.

Δεύτερη μορφή – σε σχήμα γούρνας. Μπορεί να σχηματιστεί για δύο λόγους. Πρώτον: εάν η θερμοκρασία στο μπροστινό άκρο του δακτύλου του πτερυγίου είναι πάνω από το μηδέν (για παράδειγμα, λόγω κινητικής θέρμανσης), και στις άλλες επιφάνειες είναι αρνητική. Αυτή η παραλλαγή της μορφής ονομάζεται επίσης κέρατο.

Μορφές σχηματισμού πάγου στο προφίλ του δακτύλου. α - προφίλ? β - σε σχήμα γούρνας? σε - σχήμα κέρατος? ζ - ενδιάμεσο.

Δηλαδή, λόγω της σχετικά υψηλής θερμοκρασίας του προφίλ του δακτύλου, δεν παγώνει όλο το νερό και κατά μήκος των άκρων του δακτύλου στο πάνω και στο κάτω μέρος, οι σχηματισμοί πάγου μοιάζουν πραγματικά με κέρατα. Ο πάγος εδώ είναι τραχύς και ανώμαλος. Αλλάζει πολύ την καμπυλότητα του προφίλ και, ως εκ τούτου, επηρεάζει την αεροδυναμική του.

Ο δεύτερος λόγος είναι η αλληλεπίδραση του προφίλ με μεγάλα υπερψυγμένα σταγονίδια (μέγεθος > 20 μm) σε σύννεφα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία(-5 ° С…-8 ° С). Σε αυτή την περίπτωση, τα σταγονίδια, που συγκρούονται με το μπροστινό άκρο του δακτύλου του προφίλ, λόγω του μεγέθους τους δεν έχουν χρόνο να παγώσουν αμέσως, αλλά απλώνονται κατά μήκος του δακτύλου πάνω και κάτω και παγώνουν εκεί, τοποθετώντας το ένα στο άλλο.

Το αποτέλεσμα είναι κάτι σαν υδρορροή με ψηλές άκρες. Ένας τέτοιος πάγος προσκολλάται σταθερά στην επιφάνεια, έχει μια τραχιά δομή και, λόγω του σχήματός του, αλλάζει επίσης πολύ την αεροδυναμική του προφίλ.

Υπάρχουν και ενδιάμεσες (μεικτές ή χαοτικές) μορφές γλάσο. Σχηματίζεται στη ζώνη προστασίας όταν πετά μέσα από μικτά σύννεφα ή βροχόπτωση. Σε αυτή την περίπτωση, η επιφάνεια του πάγου μπορεί να έχει την πιο διαφορετική καμπυλότητα και τραχύτητα, γεγονός που έχει εξαιρετικά αρνητική επίδραση στη ροή της αεροτομής. Ωστόσο, αυτός ο τύπος πάγου δεν συγκρατείται καλά στην επιφάνεια των φτερών και απομακρύνεται εύκολα από την επερχόμενη ροή αέρα.

Οι πιο επικίνδυνοι τύποι γλάσου από την άποψη των αλλαγών στα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά και οι πιο συνηθισμένοι τύποι παγοποίησης σύμφωνα με την υπάρχουσα πρακτική είναι το σχήμα γούρνας και το σχήμα κέρατος.

Γενικά, κατά τη διάρκεια της πτήσης μέσα από μια περιοχή όπου υπάρχουν συνθήκες για πάγο, συνήθως σχηματίζεται πάγος σε όλους μετωπικές επιφάνειες του αεροσκάφους. Το μερίδιο της πτέρυγας και της ουράς από αυτή την άποψη είναι περίπου 75%, και με αυτό συνδέεται η πλειονότητα των σοβαρών ατυχημάτων πτήσης λόγω παγοποίησης που έχουν συμβεί στην πρακτική των παγκόσμιων αεροπορικών πτήσεων.

Ο κύριος λόγος εδώ είναι μια σημαντική επιδείνωση στις φέρουσες ιδιότητες των αεροδυναμικών επιφανειών, μια αύξηση της αντίστασης προφίλ.

Αλλαγή στα χαρακτηριστικά προφίλ ως αποτέλεσμα παγοποίησης (ποιότητα και συντελεστής ανύψωσης).

Οι αυξήσεις πάγου με τη μορφή των προαναφερθέντων κεράτων, αυλακώσεων ή οποιωνδήποτε άλλων αποθέσεων πάγου μπορούν να αλλάξουν εντελώς την εικόνα της ροής γύρω από το προφίλ ή το φτέρωμα του φτερού. Η αντίσταση του προφίλ αυξάνεται, η ροή γίνεται τυρβώδης, σταματά σε πολλά σημεία, το μέγεθος της ανυψωτικής δύναμης μειώνεται σημαντικά, το μέγεθος του κρίσιμη γωνία επίθεσης, το βάρος του αεροσκάφους αυξάνεται. Το στάσιμο και το στάσιμο μπορεί να συμβεί ακόμη και σε πολύ χαμηλές γωνίες προσβολής.

Παράδειγμα τέτοιας εξέλιξης των γεγονότων είναι η γνωστή συντριβή του αεροσκάφους ATR -72-212 (αριθμός μητρώου N401AM, πτήση 4184) της American Eagle Airlines, που συνέβη στις ΗΠΑ (Roselawn, Ιντιάνα) 31 Οκτωβρίου 1994.

Σε αυτή την περίπτωση, δύο πράγματα συνέπεσαν εντελώς ανεπιτυχώς: μια μάλλον μακρά παραμονή του αεροσκάφους στην περιοχή αναμονής στα σύννεφα με την παρουσία ιδιαίτερα μεγάλων σταγόνων υπερψυκτικού νερού και χαρακτηριστικών (ή μάλλον μειονεκτημάτων) αεροδυναμική και δομέςαυτού του τύπου αεροσκάφους, το οποίο συνέβαλε στη συσσώρευση πάγου στην άνω επιφάνεια της πτέρυγας σε ειδική μορφή (ρολό ή κόρνα) και σε μέρη που, κατ' αρχήν (σε άλλα αεροσκάφη), επηρεάζονται ελάχιστα από αυτό (αυτό είναι ακριβώς η περίπτωση σημαντικής αύξησης της ζώνης προστασίας που αναφέρεται παραπάνω) .

Αεροσκάφος ATR-72-212 της American Eagle Airlines (Φλόριντα, ΗΠΑ, Φεβρουάριος 2011). Παρόμοιο με το συνετρίβη 31/10/94, Roselawn, Indiana.

Το πλήρωμα χρησιμοποίησε το επί του σκάφους σύστημα κατά του πάγου, ωστόσο, οι σχεδιαστικές του δυνατότητες δεν αντιστοιχούσαν στις συνθήκες του γλάσου που προέκυψε. Ένα ρολό πάγου σχηματίστηκε πίσω από την περιοχή των φτερών που εξυπηρετείται από αυτό το σύστημα. Οι πιλότοι δεν είχαν πληροφορίες για αυτό, όπως δεν είχαν ειδικές οδηγίες για ενέργειες σε αυτού του τύπου αεροσκάφη σε τέτοιες συνθήκες παγοποίησης. Αυτές οι οδηγίες (μάλλον συγκεκριμένες) απλώς δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί.

Τελικά γλάσοπροετοίμασε τις συνθήκες για το ατύχημα και οι ενέργειες του πληρώματος (λανθασμένη σε αυτή την περίπτωση - απόσυρση των πτερυγίων με αύξηση της γωνίας επίθεσης, συν χαμηλή ταχύτητα)) ήταν η ώθηση για την εκκίνησή του.

Υπήρξαν αναταράξεις και διακοπή ροής, το αεροσκάφος έπεσε στη δεξιά πτέρυγα, ενώ μπήκε σε περιστροφή γύρω από τον διαμήκη άξονα λόγω του γεγονότος ότι το δεξί αεροπλάνο «αναρροφήθηκε» προς τα πάνω από τη δίνη που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα του διαχωρισμού της ροής και της αναταραχής στο περιοχή της πίσω ακμής της πτέρυγας και του ίδιου του αεροπλάνου.

Ταυτόχρονα, τα φορτία στα χειριστήρια ήταν πολύ υψηλά, το πλήρωμα δεν μπορούσε να αντιμετωπίσει το αυτοκίνητο, πιο συγκεκριμένα, δεν είχε αρκετό ύψος. Ως αποτέλεσμα της καταστροφής, όλοι οι επιβαίνοντες -64 άνθρωποι- πέθαναν.

Μπορείτε να παρακολουθήσετε ένα βίντεο από αυτό το περιστατικό (Δεν το έχω αναρτήσει ακόμα στο site :-)) στην έκδοση του National Geographic στα ρωσικά. Ενδιαφέρων!

Περίπου σύμφωνα με το ίδιο σενάριο, εξελίχθηκε ένα αεροπορικό ατύχημα με αεροπλάνο ATR-72-201(αριθμός μητρώου VP-BYZ) της εταιρείας Utairσυνετρίβη στις 2 Απριλίου 2012 αμέσως μετά την απογείωση από το αεροδρόμιο Roschino (Tyumen).

Ανάσυρση πτερυγίου με ενεργό αυτόματο πιλότο + χαμηλή ταχύτητα = στάσιμο αεροσκάφους. Ο λόγος για αυτό ήταν γλάσοτην άνω επιφάνεια του πτερυγίου, και στην περίπτωση αυτή σχηματίστηκε στο έδαφος. Αυτό το λεγόμενο γλάσο εδάφους.

Πριν από την απογείωση, το αεροπλάνο στάθηκε όλη τη νύχτα στο ύπαιθρο στο πάρκινγκ σε χαμηλές αρνητικές θερμοκρασίες (0 ° C ... - 6 ° C). Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, παρατηρήθηκε επανειλημμένα βροχόπτωση με τη μορφή βροχής και χιονόνερου. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, ο σχηματισμός πάγου στις επιφάνειες του φτερού ήταν σχεδόν αναπόφευκτος. Ωστόσο, πριν από την πτήση, δεν πραγματοποιήθηκε ειδική επεξεργασία για την αφαίρεση του πάγου στο έδαφος και την αποφυγή περαιτέρω σχηματισμού πάγου (κατά την πτήση).

Αεροσκάφος ATR-72-201 (reg. VP-BYZ). Αυτή η σανίδα συνετρίβη στις 04/02/2012 κοντά στο Tyumen.

Το αποτέλεσμα είναι λυπηρό. Το αεροσκάφος, σύμφωνα με τα αεροδυναμικά του χαρακτηριστικά, ανταποκρίθηκε στην αλλαγή της ροής γύρω από το φτερό αμέσως μετά την απόσυρση των πτερυγίων. Υπήρχε στάβλος, πρώτα στη μία πτέρυγα και μετά στην άλλη, απότομη απώλεια υψομέτρου και σύγκρουση με το έδαφος. Επιπλέον, το πλήρωμα μάλλον δεν κατάλαβε καν τι συνέβαινε με το αεροσκάφος.

Εδαφος γλάσοσυχνά πολύ έντονο (ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες) και μπορεί να καλύψει όχι μόνο τα μπροστινά άκρα και τις μετωπικές επιφάνειες, όπως κατά την πτήση, αλλά και ολόκληρη την άνω επιφάνεια του πτερυγίου, το φτέρωμα και την άτρακτο. Ταυτόχρονα, λόγω της μακροχρόνιας παρουσίας ισχυρού ανέμου προς μία κατεύθυνση, μπορεί να είναι ασύμμετρος.

Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις παγώματος κατά την παραμονή του πάγου στους αυλακωτούς χώρους των χειριστηρίων στο φτερό και την ουρά. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη λειτουργία του συστήματος ελέγχου, η οποία είναι πολύ επικίνδυνη, ειδικά κατά την απογείωση.

Ένας τέτοιος τύπος παγώματος εδάφους όπως ο "πάγος καυσίμου" είναι ενδιαφέρον. Ένα αεροσκάφος που πραγματοποιεί μεγάλες πτήσεις σε μεγάλα ύψη παραμένει στην περιοχή χαμηλών θερμοκρασιών για μεγάλο χρονικό διάστημα (έως -65 ° C). Ταυτόχρονα, μεγάλοι όγκοι καυσίμου στις δεξαμενές καυσίμου ψύχονται έντονα (έως -20 ° C).

Μετά την προσγείωση, το καύσιμο δεν έχει χρόνο να θερμανθεί γρήγορα (ειδικά επειδή είναι απομονωμένο από την ατμόσφαιρα), επομένως, η υγρασία συμπυκνώνεται στην επιφάνεια του δέρματος στην περιοχή των δεξαμενών καυσίμου (και αυτό είναι πολύ συχνά η επιφάνεια του πτερυγίου), η οποία στη συνέχεια παγώνει λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας της επιφάνειας. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να συμβεί σε θετική θερμοκρασία αέρα στο χώρο στάθμευσης. Και ο πάγος που σχηματίζεται είναι πολύ διαφανής και συχνά μπορεί να εντοπιστεί μόνο με την αφή.

Απαγορεύεται η αναχώρηση χωρίς να αφαιρεθούν ίχνη παγώματος εδάφους σύμφωνα με όλα τα κυβερνητικά έγγραφα στην αεροπορία οποιουδήποτε κράτους. Αν και κάποιες φορές θέλει κανείς να πει ότι «οι νόμοι δημιουργούνται για να τους παραβιάσουν». Βίντεο…..

ΜΕ γλάσοαεροσκάφος συνδέεται με ένα τόσο δυσάρεστο φαινόμενο όπως αεροδυναμική "ραμφίεση" . Η ουσία του είναι ότι το αεροσκάφος κατά τη διάρκεια της πτήσης αρκετά απότομα και σχεδόν πάντα απροσδόκητα για το πλήρωμα χαμηλώνει τη μύτη του και πηγαίνει σε μια κατάδυση. Επιπλέον, μπορεί να είναι αρκετά δύσκολο για το πλήρωμα να αντιμετωπίσει αυτό το φαινόμενο και να μεταφέρει το αεροσκάφος σε επίπεδη πτήση, μερικές φορές είναι αδύνατο. Το αεροπλάνο δεν υπακούει στα πηδάλια. Δεν υπήρχαν τέτοια ατυχήματα χωρίς καταστροφές.

Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται κυρίως κατά την προσέγγιση προσγείωσης, όταν το αεροσκάφος κατεβαίνει και η μηχανοποίηση πτερυγίων βρίσκεται σε διαμόρφωση προσγείωσης, δηλαδή τα πτερύγια εκτείνονται (τις περισσότερες φορές στη μέγιστη γωνία). Και ο λόγος είναι γλάσο σταθεροποιητή.

Ο σταθεροποιητής, που εκτελεί τις λειτουργίες του για να εξασφαλίσει διαμήκης σταθερότητα και δυνατότητα ελέγχου, συνήθως λειτουργεί σε αρνητικές γωνίες επίθεσης. Ταυτόχρονα, δημιουργεί, θα λέγαμε, μια αρνητική δύναμη ανύψωσης :-), δηλαδή μια αεροδυναμική δύναμη παρόμοια με τη δύναμη ανύψωσης ενός φτερού, που κατευθύνεται μόνο προς τα κάτω.

Εάν υπάρχει, δημιουργείται μια στιγμή για καλωδίωση. Λειτουργεί σε αντίθεση καταδυτική στιγμή(το αντισταθμίζει), που δημιουργείται από την ανυψωτική δύναμη της πτέρυγας, η οποία, επιπλέον, μετά την απελευθέρωση των πτερυγίων, μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση τους, αυξάνοντας περαιτέρω τη στιγμή κατάδυσης. Οι στιγμές αντισταθμίζονται - το αεροσκάφος είναι σταθερό.

TU-154M. Σχέδιο δυνάμεων και ροπών με απελευθερωμένη μηχανοποίηση. Το αεροπλάνο βρίσκεται σε ισορροπία. (Πρακτική αεροδυναμική TU-154M).

Ωστόσο, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ως αποτέλεσμα της επέκτασης του πτερυγίου, η κλίση ροής πίσω από το φτερό (προς τα κάτω) αυξάνεται και, κατά συνέπεια, αυξάνεται η κλίση ροής της ροής γύρω από τον σταθεροποιητή, δηλαδή αυξάνεται η αρνητική γωνία προσβολής.

Εάν την ίδια στιγμή εμφανιστούν αυξήσεις πάγου στην επιφάνεια του σταθεροποιητή (κάτω) (κάτι σαν τα κέρατα ή οι υδρορροές που συζητήθηκαν παραπάνω, για παράδειγμα), τότε λόγω αλλαγής της καμπυλότητας του προφίλ, η κρίσιμη γωνία προσβολής του ο σταθεροποιητής μπορεί να γίνει πολύ μικρός.

Αλλαγή (φθορά) των χαρακτηριστικών του σταθεροποιητή όταν είναι παγωμένος (TU-154M).

Επομένως, η γωνία προσβολής της επερχόμενης ροής (ακόμη πιο λοξότμητη από τα πτερύγια, επιπλέον) μπορεί εύκολα να υπερβεί τις κρίσιμες τιμές​​για έναν παγωμένο σταθεροποιητή. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται ένα στάσιμο (κάτω επιφάνεια), η αεροδυναμική δύναμη του σταθεροποιητή μειώνεται σημαντικά και, κατά συνέπεια, μειώνεται η ροπή κλίσης.

Ως αποτέλεσμα, το αεροσκάφος κατεβάζει απότομα τη μύτη του και πηγαίνει σε μια κατάδυση. Το φαινόμενο είναι πολύ δυσάρεστο... Είναι όμως γνωστό, και συνήθως στο Flight Manual του καθενός αυτού του τύπουτου αεροσκάφους περιγράφεται με κατάλογο των ενεργειών του πληρώματος που είναι απαραίτητες σε αυτή την περίπτωση. Ωστόσο, εξακολουθεί να μην μπορεί να κάνει χωρίς σοβαρά ατυχήματα πτήσης.

Με αυτόν τον τρόπο γλάσο- ένα πράγμα, για να το θέσω ήπια, πολύ δυσάρεστο και είναι αυτονόητο ότι υπάρχουν τρόποι να το αντιμετωπίσεις, ή τουλάχιστον αναζήτηση τρόπων για να το ξεπεράσεις ανώδυνα. Ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους είναι (PIC). Όλα τα σύγχρονα αεροσκάφη δεν μπορούν να κάνουν χωρίς αυτό σε έναν ή τον άλλο βαθμό.

Η δράση τέτοιων τεχνικών συστημάτων αποσκοπεί στην πρόληψη του σχηματισμού πάγου στις επιφάνειες της δομής του αεροσκάφους ή στην εξάλειψη των συνεπειών του πάγου που έχει ήδη ξεκινήσει (που είναι πιο συνηθισμένο), δηλαδή στην αφαίρεση του πάγου με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.

Καταρχήν, ένα αεροσκάφος μπορεί να παγώσει οπουδήποτε στην επιφάνειά του, και ο πάγος που σχηματίζεται εκεί είναι εντελώς εκτός τόπου :-), ανεξάρτητα από τον βαθμό κινδύνου που δημιουργεί για το αεροσκάφος. Επομένως, θα ήταν ωραίο να αφαιρέσετε όλο αυτόν τον πάγο. Ωστόσο, το να φτιάξουμε ένα συμπαγές PIC αντί για το δέρμα του αεροσκάφους (και ταυτόχρονα τη συσκευή εισόδου του κινητήρα) θα ήταν ακόμα άσοφο :-), μη πρακτικό και τεχνικά αδύνατο (τουλάχιστον προς το παρόν :-)).

Ως εκ τούτου, οι περιοχές του πιθανότερου και πιο εντατικού σχηματισμού πάγου, καθώς και εκείνες που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή από την άποψη της ασφάλειας των πτήσεων, γίνονται οι χώροι για την πιθανή θέση των στοιχείων ενεργοποίησης του POS.

Σχέδιο θέσης εξοπλισμού κατά του πάγου σε αεροσκάφος IL-76. 1 - ηλεκτρική θέρμανση αισθητήρων γωνίας προσβολής. 2 - αισθητήρες συναγερμού παγοποίησης. 3 - προβολέας για το φωτισμό των καλτσών των εισαγωγών αέρα. 4 - θέρμανση δεκτών πίεσης αέρα. 5 - POS των γυαλιών φαναριού (ηλεκτρικά, υγρομηχανικά και αέριο-θερμικά). 6.7 - Μηχανές POS (μάγειρας και VNA). 8 - κάλτσες POS εισαγωγές αέρα. 9 - POS του μπροστινού άκρου της πτέρυγας (πηχάκια). 10 - φτέρωμα POS. 11 - ένας προβολέας για το φωτισμό των κάλτσων του φτερώματος.

Αυτές είναι οι μετωπικές επιφάνειες του φτερού και της ουράς (μπροστινά άκρα), τα κελύφη των εισαγωγών αέρα του κινητήρα, τα πτερύγια εισαγωγής οδηγών των κινητήρων, καθώς και ορισμένοι αισθητήρες (για παράδειγμα, αισθητήρες γωνίας προσβολής και ολίσθησης, θερμοκρασία (αέρας ) αισθητήρες), κεραίες και δέκτες πίεσης αέρα.

Τα συστήματα αντιπαγοποίησης χωρίζονται σε μηχανική, φυσικοχημική και θερμική . Επιπλέον, σύμφωνα με την αρχή της δράσης, είναι συνεχής και κυκλική . Τα συνεχή POS μετά την ενεργοποίηση λειτουργούν χωρίς διακοπή και δεν επιτρέπουν το σχηματισμό πάγου στις προστατευμένες επιφάνειες. Και τα κυκλικά POS ασκούν την προστατευτική τους δράση σε ξεχωριστούς κύκλους, ενώ απελευθερώνουν την επιφάνεια από τον πάγο που σχηματίζεται κατά το διάλειμμα.

Μηχανικός συστήματα κατά του πάγουΑυτά είναι απλώς συστήματα κυκλικής δράσης. Ο κύκλος της εργασίας τους χωρίζεται σε τρία μέρη: το σχηματισμό ενός στρώματος πάγου ορισμένου πάχους (περίπου 4 mm), στη συνέχεια την καταστροφή της ακεραιότητας αυτού του στρώματος (ή μείωση της προσκόλλησής του στο δέρμα) και, Τέλος, η απομάκρυνση του πάγου υπό τη δράση μιας πίεσης ταχύτητας.

Η αρχή λειτουργίας του πνευμονομηχανικού συστήματος.

Δομικά, κατασκευάζονται με τη μορφή ειδικού προστατευτικού από λεπτά υλικά (κάτι σαν καουτσούκ) με κάμερες ενσωματωμένες και χωρισμένες σε πολλά τμήματα. Αυτό το προστατευτικό τοποθετείται στις προστατευμένες επιφάνειες. Συνήθως αυτές είναι οι κάλτσες του φτερού και της ουράς. Οι κάμερες μπορούν να τοποθετηθούν τόσο κατά μήκος του ανοίγματος των φτερών όσο και κατά μήκος αυτού.

Όταν το σύστημα τίθεται σε λειτουργία στους θαλάμους ορισμένων τμημάτων του διαφορετική ώραΟ αέρας τροφοδοτείται υπό πίεση, λαμβάνεται από τον κινητήρα (turbojet κινητήρα ή από έναν συμπιεστή που κινείται από τον κινητήρα). Η πίεση είναι περίπου 120-130 kPa. Η επιφάνεια «φουσκώνει», παραμορφώνεται, ο πάγος χάνει την αναπόσπαστη δομή του και παρασύρεται από την επερχόμενη ροή. Μετά την απενεργοποίηση, ο αέρας αναρροφάται από έναν ειδικό εγχυτήρα στην ατμόσφαιρα.

Το POS αυτής της αρχής λειτουργίας είναι ένα από τα πρώτα που χρησιμοποιήθηκαν στην αεροπορία. Ωστόσο, δεν μπορεί να εγκατασταθεί σε σύγχρονα αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας (μέγ. V έως 600 km/h), επειδή υπό την επίδραση της πίεσης της ταχύτητας στις υψηλές ταχύτητες, παραμόρφωση πέλματοςκαι, ως αποτέλεσμα, μια αλλαγή στο σχήμα του προφίλ, η οποία, φυσικά, είναι απαράδεκτη.

Βομβαρδιστικό B-17 με μηχανικό σύστημα αντιπαγοποίησης. Λαστιχένια προστατευτικά (σκούρου χρώματος) είναι ορατά στο φτερό και στην ουρά.

Το μπροστινό άκρο του πτερυγίου ενός Bombardier Dash 8 Q400 εξοπλισμένο με πνευματική αντιπαγωτική μύτη. Διαμήκεις πνευματικοί θάλαμοι είναι ορατοί.

Aircraft Bombardier Dash 8 Q400.

Ταυτόχρονα, οι εγκάρσιοι θάλαμοι ως προς την αεροδυναμική αντίσταση που δημιουργούν είναι σε πιο πλεονεκτική θέση από τους διαμήκους (αυτό είναι κατανοητό 🙂). Γενικά, η αύξηση της αντίστασης προφίλ (έως 110% σε κατάσταση λειτουργίας, έως 10% σε κατάσταση μη λειτουργίας) είναι ένα από τα κύρια μειονεκτήματα ενός τέτοιου συστήματος.

Επιπλέον, τα προστατευτικά είναι βραχύβια και υπόκεινται σε καταστροφικές συνέπειες. περιβάλλον(υγρασία, αλλαγές θερμοκρασίας, ηλιακό φως) και διάφορα είδη δυναμικών φορτίων. Και το κύριο πλεονέκτημα είναι η απλότητα και το χαμηλό βάρος, συν μια σχετικά μικρή κατανάλωση αέρα.

Τα μηχανικά συστήματα κυκλικής δράσης μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν ηλεκτροπαλμικό POS . Η βάση αυτού του συστήματος είναι ειδικά ηλεκτροπηνία-σωληνοειδείς χωρίς πυρήνες, που ονομάζονται επαγωγείς δινορευμάτων. Βρίσκονται κοντά στο δέρμα στην περιοχή της ζώνης παγοποίησης.

Σχέδιο ηλεκτροπαλμικού POS στο παράδειγμα του αεροσκάφους IL-86.

Σε αυτά εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα με ισχυρούς παλμούς (σε διαστήματα 1-2 δευτερολέπτων). Η διάρκεια των παλμών είναι αρκετά μικροδευτερόλεπτα. Ως αποτέλεσμα, προκαλούνται δινορεύματα στο δέρμα. Η αλληλεπίδραση των τρεχόντων πεδίων του δέρματος και του επαγωγέα προκαλεί ελαστικές παραμορφώσεις του δέρματος και, κατά συνέπεια, του στρώματος πάγου που βρίσκεται πάνω του, το οποίο καταστρέφεται.

Θερμικά συστήματα κατά του πάγου . Ως πηγή θερμικής ενέργειας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί θερμός αέρας που λαμβάνεται από τον συμπιεστή (για κινητήρες στροβιλοτζετ) ή διέρχεται από έναν εναλλάκτη θερμότητας που θερμαίνεται από τα καυσαέρια.

Σχέδιο θερμικής θέρμανσης αέρα του δακτύλου προφίλ. 1 - δέρμα αεροσκάφους. 2 - τοίχος? 3 - κυματοειδές επιφάνεια. 4 - spar? 5 - σωλήνας διανομής (συλλέκτης).

Σχέδιο του αεροθερμικού POS του αεροσκάφους Cessna Citation Sovereign CE680.

Aircraft Cessna Citation Sovereign CE680.

Πίνακας ελέγχου POS του αεροσκάφους Cessna Citation Sovereign CE680.

Τέτοια συστήματα είναι τα πιο διαδεδομένα τώρα, λόγω της απλότητας και της αξιοπιστίας τους. Έρχονται επίσης σε κυκλική και συνεχή δράση. Για τη θέρμανση μεγάλων χώρων, τα κυκλικά συστήματα χρησιμοποιούνται συχνότερα για λόγους εξοικονόμησης ενέργειας.

Τα συνεχή θερμικά συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως για την πρόληψη του σχηματισμού πάγου σε μέρη όπου η απελευθέρωσή του (στην περίπτωση ενός κυκλικού συστήματος) θα μπορούσε να έχει επικίνδυνες συνέπειες. Για παράδειγμα, η απελευθέρωση πάγου από το κεντρικό τμήμα του αεροσκάφους, στο οποίο οι κινητήρες βρίσκονται στο τμήμα της ουράς. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιά στα πτερύγια του συμπιεστή εάν ο πάγος που έχει εκκενωθεί εισέλθει στην είσοδο του κινητήρα.

Ο ζεστός αέρας παρέχεται στην περιοχή των προστατευόμενων ζωνών μέσω ειδικών πνευματικών συστημάτων (σωλήνες) χωριστά από κάθε κινητήρα (για να διασφαλίζεται η αξιοπιστία και η λειτουργία του συστήματος σε περίπτωση βλάβης ενός από τους κινητήρες). Επιπλέον, ο αέρας μπορεί να διανεμηθεί στις θερμαινόμενες περιοχές, περνώντας τόσο κατά μήκος όσο και κατά μήκος τους (για τέτοιες, η απόδοση είναι υψηλότερη). Αφού εκτελέσει τις λειτουργίες του, ο αέρας απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Το κύριο μειονέκτημα αυτού του σχήματος είναι η αισθητή πτώση της ισχύος του κινητήρα όταν χρησιμοποιείται αέρας συμπιεστή. Μπορεί να πέσει έως και 15% ανάλογα με τον τύπο του αεροσκάφους και τον κινητήρα.

Αυτό το μειονέκτημα δεν έχει ένα θερμικό σύστημα που χρησιμοποιεί για ηλεκτρικό ρεύμα θέρμανσης. Σε αυτό, η μονάδα απευθείας εργασίας είναι ένα ειδικό αγώγιμο στρώμα που περιέχει θερμαντικά στοιχεία με τη μορφή σύρματος (τις περισσότερες φορές) και βρίσκεται μεταξύ των μονωτικών στρωμάτων κοντά στη θερμαινόμενη επιφάνεια (κάτω από το δέρμα του φτερού, για παράδειγμα). Μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια με γνωστό τρόπο :-).

Δάχτυλο πτερυγίου αεροσκάφους με θερμαντικά στοιχεία ηλεκτροθερμικού POS.

Τέτοια συστήματα λειτουργούν συνήθως σε παλμική λειτουργία για εξοικονόμηση ενέργειας. Είναι πολύ συμπαγείς και ελαφριές σε βάρος. Σε σύγκριση με τα θερμοθερμικά συστήματα, πρακτικά δεν εξαρτώνται από τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα (όσον αφορά την κατανάλωση ισχύος) και έχουν σημαντικά υψηλότερη απόδοση: σύστημα αέραμέγιστη απόδοση - 0,4, για ηλεκτρικό - 0,95.

Ωστόσο, είναι δομικά πιο περίπλοκα, απαιτούν ένταση εργασίας στη συντήρηση και έχουν αρκετά μεγάλη πιθανότητα αστοχιών. Επιπλέον, απαιτούν αρκετά μεγάλη ποσότητα παραγόμενης ισχύος για την εργασία τους.

Ως εξωτικά μεταξύ των θερμικών συστημάτων (ή ίσως η περαιτέρω ανάπτυξή τους 🙂) αξίζει να αναφέρουμε ένα έργο που ξεκίνησε το 1998 από ένα ερευνητικό κέντρο NASA (NASA John H. Glenn Research Center). Ονομάζεται ThermaWing(θερμική πτέρυγα). Η ουσία του είναι η χρήση ενός ειδικού εύκαμπτου αγώγιμου φύλλου με βάση τον γραφίτη για την κάλυψη του δακτύλου του προφίλ του φτερού. Δηλαδή, δεν θερμαίνονται μεμονωμένα στοιχεία, αλλά ολόκληρο το δάκτυλο του πτερυγίου (αυτό, όμως, ισχύει και για ολόκληρο το φτερό).

Μια τέτοια επίστρωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για την αφαίρεση του πάγου όσο και για την πρόληψη του σχηματισμού του. Έχει πολύ υψηλή ταχύτητα, υψηλή απόδοση, συμπαγή και αντοχή. Προ-πιστοποιημένο και Columbia Aircraft Manufacturing Corporationδοκιμάζει αυτήν την τεχνολογία στην κατασκευή πλαισίων αεροσκαφών χρησιμοποιώντας σύνθετα υλικά για το νέο αεροσκάφος Columbia 300/350/400 (Cessna 300350/400). Η ίδια τεχνολογία χρησιμοποιείται στο αεροσκάφος Cirrus SR-22 που κατασκευάζεται από την Cirrus Aircraft Corporation.

αεροσκάφη Columbia 400.

Αεροσκάφος Ciruss SR22.

Βίντεο σχετικά με τη λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος στο αεροσκάφος Ciruss SR22.

Τα ηλεκτροθερμικά POS χρησιμοποιούνται επίσης για τη θέρμανση διαφόρων αισθητήρων και δεκτών πίεσης αέρα, καθώς και για την αποπάγωση του παρμπρίζ των καμπινών αεροσκαφών. Τα θερμαντικά στοιχεία σε αυτή την περίπτωση εισάγονται στα περιβλήματα των αισθητήρων ή μεταξύ των στρωμάτων του πολυστρωματικού παρμπρίζ. Η καταπολέμηση της θαμπώματος (και του παγώματος) του γυαλιού της καμπίνας από το εσωτερικό πραγματοποιείται με φυσώντας θερμό αέρα ( Αεροθερμικό λογισμικόΜΕ ).

Λιγότερο χρησιμοποιούμενο (συνολικά) προς το παρόν, η μέθοδος αντιμετώπισης του γλάσου - φυσική και χημική. Και εδώ υπάρχουν δύο κατευθύνσεις. Το πρώτο είναι μείωση του συντελεστή πρόσφυσης του πάγου στην προστατευμένη επιφάνεια και το δεύτερο είναι μείωση (μείωση) στο σημείο πήξης του νερού.

Προκειμένου να μειωθεί η πρόσφυση του πάγου στην επιφάνεια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε διάφορες επικαλύψεις όπως ειδικά βερνίκια είτε ξεχωριστά εφαρμοσμένες ουσίες (π.χ. με βάση λίπη ή παραφίνες). Αυτή η μέθοδος έχει πολλές τεχνικές δυσκολίες και πρακτικά δεν χρησιμοποιείται.

Η μείωση του σημείου πήξης μπορεί να επιτευχθεί διαβρέχοντας την επιφάνεια με υγρά που έχουν χαμηλότερο σημείο πήξης από το νερό. Επιπλέον, ένα τέτοιο υγρό θα πρέπει να είναι εύκολο στη χρήση, να βρέχει καλά την επιφάνεια και να μην είναι επιθετικό σε σχέση με τα υλικά της δομής του αεροσκάφους.

Στην πράξη, σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείται συχνότερα αυτό που είναι κατάλληλο για όλες τις απαιτούμενες παραμέτρους. αλκοόλ και τα μείγματά του με γλυκερίνη. Τέτοια συστήματα δεν είναι πολύ απλά και απαιτούν μεγάλο περιθώριο ειδικά υγρά. Επιπλέον, δεν διαλύουν τον ήδη σχηματισμένο πάγο. Το αλκοόλ έχει επίσης μια παράμετρο που δεν είναι πολύ βολική στην καθημερινή χρήση 🙂. Αυτή είναι η έμμεση, θα λέγαμε, εσωτερική του χρήση. Δεν ξέρω αν αξίζει να αστειεύομαι με αυτό το θέμα ή όχι 🙂…

Επιπλέον, για τους σκοπούς αυτούς χρησιμοποιούνται αντιψυκτικά, δηλαδή μείγματα με βάση την αιθυλενογλυκόλη (ή την προπυλενογλυκόλη, ως λιγότερο τοξικά). Τα αεροσκάφη που χρησιμοποιούν τέτοια συστήματα έχουν πάνελ στα μπροστινά άκρα του φτερού και της ουράς με σειρές οπών πολύ μικρής διαμέτρου.

Κατά τη διάρκεια της πτήσης, κατά τη διάρκεια της πτήσης, όταν εμφανίζονται συνθήκες πάγου, ένα αντιδραστήριο τροφοδοτείται από μια ειδική αντλία και φουσκώνεται κατά μήκος της πτέρυγας με αντίθετη ροή. Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως στη γενική αεροπορία με έμβολα, καθώς και εν μέρει στις επιχειρήσεις και στρατιωτική αεροπορία. Στον ίδιο χώρο, ένα υγρό σύστημα με αντιψυκτικό χρησιμοποιείται επίσης για την αντιπαγωτική επεξεργασία των ελίκων των ελαφρών αεροσκαφών.

Αλκοολούχα υγράΣυχνά χρησιμοποιείται για την επεξεργασία παρμπρίζ, με συσκευές που είναι ουσιαστικά συνηθισμένοι «υαλοκαθαριστήρες». Αποδεικνύεται το λεγόμενο ρευστο-μηχανικό σύστημα. Η δράση του έχει μάλλον προληπτικό χαρακτήρα, αφού δεν διαλύει τον ήδη σχηματισμένο πάγο.

Πίνακας ελέγχου για καθαριστικά τζαμιών πιλοτηρίου ("υαλοκαθαριστήρες").

Όχι λιγότερο από τα αεροπλάνα παγώνουν. Όχι μόνο το σώμα με όλους τους αισθητήρες που είναι εγκατεστημένοι σε αυτό, αλλά και οι δύο βίδες επηρεάζονται από αυτό το φαινόμενο - φορέας και ουρά. Το πάγωμα των ελίκων είναι απλώς ο μεγαλύτερος κίνδυνος.

Κύρια βίδα. Η λεπίδα του, που αντιπροσωπεύει κατά μία έννοια ένα μοντέλο φτερού, έχει ωστόσο ένα πολύ πιο περίπλοκο σχέδιο αεροδυναμικής ροής. Όπως είναι γνωστό, οι ταχύτητες ροής γύρω από αυτό, ανάλογα με την εξέλιξη του ελικοπτέρου, μπορεί να ποικίλουν από ηχητική προσέγγιση (στο τέλος της λεπίδας) έως αρνητική στη ζώνη αντίστροφης ροής.

Ως εκ τούτου, ο σχηματισμός πάγου υπό συνθήκες πιθανού παγώματος μπορεί να αποκτήσει έναν ιδιόρρυθμο χαρακτήρα. Κατ 'αρχήν, το μπροστινό άκρο της λεπίδας είναι πάντα παγωμένο. Σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες αέρα (από -10 ° και κάτω), παγώνει σε όλο το μήκος του και η ένταση γλάσοαυξάνεται με την αύξηση της ακτίνας (η ταχύτητα ροής είναι μεγαλύτερη), αν και στην άκρη της λεπίδας μπορεί να μειωθεί λόγω κινητικής θέρμανσης.

V ζώνη επιστροφής ροήςη πίσω άκρη μπορεί να έχει παγώσει. Το πρόσθιο άκρο σε αυτή τη ζώνη είναι λιγότερο καλυμμένο με πάγο λόγω των χαμηλών περιφερειακών ταχυτήτων και μιας ατελούς στροφής της άμεσης ροής. Με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό στο σύννεφο και μεγάλες υπερψυγμένες σταγόνες στην περιοχή του άκρου της λεπίδας, τόσο η πίσω άκρη όσο και η επάνω επιφάνεια της λεπίδας μπορούν να καλυφθούν με πάγο.

Κατά προσέγγιση διάγραμμα του παγώματος της λεπίδας του ρότορα ενός ελικοπτέρου.

Ως αποτέλεσμα, όπως και στο φτερό, τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά των λεπίδων επιδεινώνονται σημαντικά. Η αντίσταση προφίλ αυξάνεται έντονα, η δύναμη ανύψωσης μειώνεται. Ως αποτέλεσμα, η δύναμη ανύψωσης ολόκληρης της προπέλας πέφτει, η οποία δεν μπορεί πάντα να αντισταθμιστεί με αύξηση της ισχύος.

Επιπλέον, σε ένα ορισμένο πάχος πάγου, η αντοχή και η πρόσφυσή του αδυνατούν να αντέξουν τη φυγόκεντρο δύναμη και το λεγόμενο πάγος που πετάει μόνος του. Αυτό συμβαίνει αρκετά χαοτικά και επομένως, φυσικά, προκύπτει μια ορισμένη ασυμμετρία, δηλαδή, οι λεπίδες δέχονται διαφορετικές μάζες και διαφορετική ροή γύρω. Ως αποτέλεσμα - ισχυροί κραδασμοί και αρκετά πιθανή απώλεια ευστάθειας πτήσης ελικοπτέρου. Όλα αυτά μπορεί να τελειώσουν αρκετά άσχημα.

Όσο για τον ουραίο ρότορα, είναι ακόμα πιο επιρρεπής γλάσολόγω του μικρού τους μεγέθους. Οι φυγόκεντρες δυνάμεις πάνω του υπερβαίνουν σημαντικά αυτές στον κύριο ρότορα (έως πέντε φορές). πάγος που πετάει μόνος τουεμφανίζεται πιο συχνά και τα φορτία δόνησης είναι σημαντικά. Επιπλέον, ο πάγος που απελευθερώνεται μπορεί να βλάψει τα πτερύγια του ρότορα και τα δομικά στοιχεία του ελικοπτέρου.

Λόγω της ιδιαίτερης ευαισθησίας των πτερυγίων των ελικοπτέρων στο πάγο και του σημαντικού κινδύνου για αυτά από αυτό το φαινόμενο, όταν η πρόγνωση του καιρού υποδεικνύει πιθανότητα μέτριου ή σοβαρού παγετού, οι πτήσεις ελικοπτέρων τις περισσότερες φορές δεν εκτελούνται.

Ένα κατά προσέγγιση διάγραμμα του συστήματος ηλεκτροθερμικής θέρμανσης για τον ουραίο ρότορα ενός ελικοπτέρου. Εδώ τα 5 και 6 είναι ηλεκτρικά θερμαντικά στοιχεία.

Όσον αφορά τα εφαρμοζόμενα POS για λεπίδες ελικοπτέρων, τα πιο συνηθισμένα είναι ηλεκτροθερμική. Τα συστήματα αέρος-θερμότητας δεν χρησιμοποιούνται λόγω της δυσκολίας διανομής του αέρα κατά μήκος των λεπίδων. Αλλά χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση των εισαγωγών αέρα των κινητήρων αεριοστροβίλων ελικοπτέρων. Για την καταπολέμηση του πάγου στα παρμπρίζ, χρησιμοποιείται συχνά αλκοόλ (τουλάχιστον στα ελικόπτερα μας 🙂 ).

Γενικά, λόγω της πολυπλοκότητας της αεροδυναμικής του κύριου ρότορα, ο προσδιορισμός του μεγέθους και της θέσης της προστατευμένης ζώνης στο πτερύγιο του είναι μια αρκετά περίπλοκη διαδικασία. Ωστόσο, συνήθως οι λεπίδες κατά μήκος της μπροστινής ακμής προστατεύονται για όλο το μήκος (μερικές φορές ξεκινώντας από το 1/3 του μήκους). Στο πάνω μέρος είναι περίπου το 8-12% της συγχορδίας, στο κάτω μέρος είναι το 25-28% της συγχορδίας. Στον ουραίο ρότορα, το μπροστινό άκρο προστατεύεται κατά περίπου 15% σε όλο το μήκος της χορδής.

Το πίσω άκρο κοντά στον πισινό (με τάση για πάγο) δεν προστατεύεται πλήρως με την ηλεκτροθερμική μέθοδο λόγω της δυσκολίας τοποθέτησης του θερμαντικού στοιχείου σε αυτό. Ως προς αυτό, σε περίπτωση κινδύνου παγοποίησης, η ταχύτητα της οριζόντιας πτήσης του ελικοπτέρου είναι περιορισμένη.

Συμβαίνει με παρόμοιο τρόπο γλάσο έλικες κινητήρααεροσκάφος. Εδώ, όμως, η διαδικασία είναι πιο ομοιόμορφη, αφού δεν υπάρχουν ζώνες αντίστροφης ροής, ούτε λεπίδες υποχώρησης και προώθησης, όπως στον κύριο ρότορα ενός ελικοπτέρου 🙂. Γλάσοξεκινά από το μπροστινό άκρο και στη συνέχεια πηγαίνει κατά μήκος της χορδής μέχρι περίπου το 25% του μήκους της. Οι άκρες των λεπίδων σε λειτουργία πλεύσης λόγω κινητικής θέρμανσης ενδέχεται να μην παγώσουν. Μια μεγάλη συσσώρευση πάγου εμφανίζεται στο σπινάρισμα της προπέλας, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την αντίσταση.

Η αυτο-απόρριψη του πάγου συμβαίνει, θα λέγαμε, τακτικά 🙂. Όλες αυτές οι απολαύσεις οδηγούν σε πτώση της ώσης, στην απόδοση της έλικας, στην ανισορροπία της, σε σημαντικούς κραδασμούς, που τελικά οδηγεί σε ζημιά στον κινητήρα. Επιπλέον, κομμάτια πάγου μπορεί να βλάψουν την άτρακτο. Αυτό είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο στην περιοχή της σφραγισμένης καμπίνας.

Ως POS για προπέλες αεροσκαφών, χρησιμοποιούνται συχνότερα ηλεκτροθερμικές, τις περισσότερες φορές κυκλικές. Τα συστήματα αυτής της φύσης είναι τα πιο εύκολα στη χρήση σε αυτήν την περίπτωση. Ταυτόχρονα, η αποτελεσματικότητά τους είναι υψηλή. Αρκεί να μειώσετε ελαφρώς την πρόσφυση του πάγου στην επιφάνεια και στη συνέχεια να μπει στο παιχνίδι η φυγόκεντρος δύναμη 🙂. Τα θερμαντικά στοιχεία σε αυτή τη μέθοδο είναι ενσωματωμένα στο σώμα της λεπίδας (συνήθως κατά μήκος της μπροστινής ακμής), επαναλαμβάνοντας το σχήμα της και κατά μήκος της επιφάνειας της έλικας της έλικας.

Από όλα τα παραπάνω είδη συστήματα κατά του πάγουμερικά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό. Για παράδειγμα, αέριο-θερμικό με ηλεκτροθερμικό ή ηλεκτροπαλμικό με ηλεκτροθερμικό.

Πολλά σύγχρονα συστήματα κατά του πάγουεργασία σε συνδυασμό με αισθητήρες παγοποίησης (ή συσκευές σηματοδότησης). Βοηθούν στον έλεγχο των μετεωρολογικών συνθηκών της πτήσης και στην ανίχνευση της διαδικασίας που έχει ξεκινήσει έγκαιρα. γλάσο. Τα συστήματα αντιπαγοποίησης μπορούν να ενεργοποιηθούν είτε χειροκίνητα είτε με σήμα από αυτές τις συσκευές σηματοδότησης.

Ένα παράδειγμα της θέσης των αισθητήρων πάγου. Αεροσκάφος A320.

Πίνακας ελέγχου POS στο A320. Σε κύκλο με κίτρινο χρώμα είναι το τηλεχειριστήριο για το σύστημα αέρος-θερμότητας. Το μικρότερο τηλεχειριστήριο ενεργοποιεί την ηλεκτρική θέρμανση.

Τέτοιοι αισθητήρες εγκαθίστανται στο αεροσκάφος σε μέρη όπου η εισερχόμενη ροή αέρα υφίσταται τη μικρότερη παραμόρφωση. Επιπλέον, εγκαθίστανται στους αγωγούς εισαγωγής αέρα του κινητήρα και έχουν δύο τύπους δράσης: έμμεσες και άμεσες.

Πρώταανιχνεύσει την παρουσία σταγονιδίων νερού στον αέρα. Ωστόσο, δεν μπορούν να διακρίνουν το υπερψυγμένο νερό από το συνηθισμένο νερό, επομένως έχουν διορθωτές θερμοκρασίας που τα ενεργοποιούν μόνο σε αρνητικές θερμοκρασίες αέρα. Αυτοί οι συναγερμοί είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι. Η λειτουργία των αισθητήρων τους βασίζεται σε μετρήσεις ηλεκτρικής αντίστασης και μεταφοράς θερμότητας.

Δεύτεροςαντιδρούν άμεσα στο σχηματισμό και το πάχος του πάγου στον ίδιο τον αισθητήρα. Ευαισθησία στις συνθήκες γλάσοείναι χαμηλότερα επειδή αντιδρούν μόνο στον πάγο και χρειάζεται χρόνος για να σχηματιστούν. Ο αισθητήρας μιας τέτοιας συσκευής σηματοδότησης είναι κατασκευασμένος με τη μορφή πείρου που εκτίθεται στη ροή. Πάνω του σχηματίζεται πάγος όταν υπάρχουν οι κατάλληλες συνθήκες.

Υπάρχουν διάφορες αρχές λειτουργίας των ανιχνευτών πάγου. Αλλά δύο από αυτά είναι τα πιο συνηθισμένα. Πρώτα- ραδιοϊσότοπο, με βάση την εξασθένηση της β-ακτινοβολίας ενός ραδιενεργού ισοτόπου ( στρόντιο - 90, ύττριο - 90) ένα στρώμα πάγου που σχηματίζεται στον αισθητήρα. Αυτή η προειδοποιητική συσκευή ανταποκρίνεται τόσο στην αρχή όσο και στο τέλος του παγώματος, καθώς και στην ταχύτητά του.

Αισθητήρας ραδιοϊσοτόπου του ανιχνευτή παγοποίησης (τύπου RIO-3). Εδώ 1 - παράθυρα με προφίλ. 2 - δέκτης ακτινοβολίας. 3 - στρώμα πάγου. 4 - πηγή ακτινοβολίας.

Δεύτερος- δόνηση. Σε αυτή την περίπτωση, η συσκευή σηματοδότησης ανταποκρίνεται σε μια αλλαγή στη συχνότητα των φυσικών ταλαντώσεων αισθητήριο στοιχείο(μεμβράνη) του αισθητήρα, πάνω στον οποίο κατακάθεται ο νεοσχηματισμένος πάγος. Έτσι, καταγράφεται η ένταση του γλάσου.

Στις εισαγωγές αέρα των κινητήρων μπορούν να εγκατασταθούν ανιχνευτές παγοποίησης τύπου CO, οι οποίοι λειτουργούν με την αρχή του μετρητή διαφορικής πίεσης. Ο αισθητήρας έχει σχήμα L, το άκρο είναι εγκατεστημένο ενάντια στη ροή και παράλληλα με αυτό. Μέσα στη συσκευή σηματοδότησης υπάρχουν δύο θάλαμοι: δυναμική (5) και στατική (9) πίεση. Μεταξύ των θαλάμων τοποθετείται μια ευαίσθητη μεμβράνη (7) με ηλεκτρικές επαφές (6).

Αισθητήρας πάγου τύπου CO.

Όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί, η πίεση στον θάλαμο δυναμικής είναι ίση με τη στατική πίεση (μέσω πίδακα 3) και οι επαφές είναι κλειστές. Κατά τη διάρκεια της πτήσης είναι ανοιχτά (υπάρχει πίεση). Μόλις όμως εμφανιστεί πάγος στην είσοδο (1) του αισθητήρα, ο οποίος φράζει την είσοδο, η δυναμική πίεση πέφτει ξανά και οι επαφές κλείνουν. Το σήμα περνάει γλάσο. Εισέρχεται στη μονάδα ελέγχου του συστήματος αντιπαγοποίησης κινητήρα, καθώς και στο πιλοτήριο. Ο αριθμός 4 είναι ένας θερμαντήρας για την αποφυγή παγοποίησης των εσωτερικών κοιλοτήτων της συσκευής σηματοδότησης.

Επιπλέον, μπορούν να ρυθμιστούν δείκτες γλάσο οπτικός τύπος. Συνήθως στέκονται σε οπτική επαφή (κοντά στο παρμπρίζ), φωτίζονται και ο πιλότος έχει τη δυνατότητα να ελέγχει οπτικά την ανάπτυξη πάγου πάνω τους, λαμβάνοντας έτσι τις απαραίτητες πληροφορίες για πιθανή παγοποίηση.

Σχέδιο θέσης εξοπλισμού κατά του πάγου σε επιβατικό αεροσκάφος. Εδώ 1 - παράθυρα πιλοτηρίου. 2,3 - αισθητήρες γωνιών επίθεσης και πιέσεων. 4 - μπροστινό άκρο της πτέρυγας (πηχάκια). 5 - κάλτσες εισαγωγής αέρα. 6 - ουρά κάλτσες? 7.8 - προβολείς φωτισμού. 9 - είσοδος στους κινητήρες. 10 - συναγερμός παγοποίησης.

Σε ορισμένους τύπους αεροσκαφών, τοποθετούνται ειδικοί προβολείς για να επιτρέπουν την οπτική επιθεώρηση των μπροστινών άκρων της πτέρυγας και της ουράς, καθώς και τις εισαγωγές αέρα του κινητήρα τη νύχτα από το πιλοτήριο και την καμπίνα επιβατών. Αυτό ενισχύει τις δυνατότητες οπτικού ελέγχου.

Αισθητήρες συναγερμού γλάσο, όπως ήδη αναφέρθηκε, εκτός από μια συγκεκριμένη θέση στην άτρακτο του αεροσκάφους, πρέπει να τοποθετηθούν στην είσοδο προς την εισαγωγή αέρα κάθε κινητήρα. Ο λόγος για αυτό είναι ξεκάθαρος. Ο κινητήρας είναι μια ζωτικής σημασίας μονάδα και υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για την παρακολούθηση της κατάστασής του (συμπεριλαμβανομένου του πάγου).

ΠΡΟΣ ΤΟ συστήματα κατά του πάγου, διασφαλίζοντας τη λειτουργία των κινητήρων, οι απαιτήσεις δεν είναι λιγότερο αυστηρές. Αυτά τα συστήματα λειτουργούν σχεδόν σε κάθε πτήση και συνολική διάρκειαη εργασία τους είναι 3-5 φορές μεγαλύτερη από τη διάρκεια του γενικού συστήματος αεροσκαφών.

Ένα κατά προσέγγιση διάγραμμα ενός αεροθερμικού POS για κινητήρα turbofan (είσοδος).

Το εύρος θερμοκρασίας της προστατευτικής τους δράσης είναι ευρύτερο (έως -45 ° C) και λειτουργούν με συνεχή αρχή. Η κυκλική επιλογή δεν είναι κατάλληλη εδώ. Τύποι συστημάτων που χρησιμοποιούνται - αέριο-θερμικό και ηλεκτροθερμικό, καθώς και οι συνδυασμοί τους.

Στον αγώνα κατά γλάσοΕκτός από τα εποχούμενα συστήματα, χρησιμοποιείται επίσης η επίγεια επεξεργασία αεροσκαφών. Είναι αρκετά αποτελεσματικό, ωστόσο, αυτή η αποτελεσματικότητα, θα λέγαμε, είναι βραχύβια. Η ίδια η επεξεργασία χωρίζεται σε δύο τύπους.

Πρώτα- πρόκειται για την αφαίρεση του πάγου και του χιονιού που έχουν ήδη σχηματιστεί κατά τη στάθμευση (στα Αγγλικά ξεπαγώνισμα ). Πραγματοποιείται με διάφορους τρόπους, από απλούς μηχανικούς, δηλαδή αφαίρεση πάγου και χιονιού με το χέρι, με ειδικές συσκευές ή πεπιεσμένο αέρα, μέχρι την επεξεργασία επιφανειών με ειδικά υγρά.

Αεροσκάφος επεξεργασίας ATR-72-500.

Αυτά τα υγρά πρέπει να έχουν σημείο πήξης κάτω από την τρέχουσα θερμοκρασία αέρα κατά τουλάχιστον 10 º. Αφαιρούν ή «λιώνουν» τον υπάρχοντα πάγο. Εάν κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας δεν υπάρχει κατακρήμνιση και η θερμοκρασία του αέρα είναι κοντά στο μηδέν ή υψηλότερη, είναι δυνατή η επεξεργασία των επιφανειών για την αφαίρεση του πάγου μόνο με ζεστό νερό.

Δεύτερη άποψη- είναι η επεξεργασία των επιφανειών ενός αεροσκάφους προκειμένου να αποτραπεί ο σχηματισμός πάγου και να μειωθεί η πρόσφυσή του στο δέρμα (στα αγγλικά αντι-γλάσο). Μια τέτοια επεξεργασία πραγματοποιείται παρουσία συνθηκών για πιθανή τήξη. Η εφαρμογή πραγματοποιείται με συγκεκριμένο τρόπο με ειδικούς μηχανικούς ψεκαστήρες διαφόρων τύπων, τις περισσότερες φορές με βάση εξοπλισμό αυτοκινήτου.

Αντιπαγωτική θεραπεία.

Ένα ειδικό υγρό αντιδραστηρίου που χρησιμοποιείται για αυτό το είδος επεξεργασίας παρασκευάζεται με βάση νερό και γλυκόλη (προπυλενογλυκόλη ή αιθυλενογλυκόλη) με την προσθήκη πολλών άλλων συστατικών όπως πυκνωτικά, χρωστικές, επιφανειοδραστικές ουσίες (διαβρεκτικοί παράγοντες), αναστολείς διάβρωσης, κ.λπ. Η ποσότητα και η σύνθεση αυτών των προσθέτων είναι συνήθως εμπορικό μυστικό του κατασκευαστή. Το σημείο πήξης ενός τέτοιου υγρού είναι αρκετά χαμηλό (έως -60 ° C).

Η επεξεργασία γίνεται αμέσως πριν την απογείωση. Το υγρό σχηματίζει μια ειδική μεμβράνη στην επιφάνεια του πλαισίου του αεροσκάφους που αποτρέπει το πάγωμα της βροχόπτωσης. Μετά την επεξεργασία, το αεροσκάφος έχει ένα περιθώριο χρόνου για απογείωση (περίπου μισή ώρα) και ανάβαση σε αυτό το ύψος, οι συνθήκες πτήσης στο οποίο αποκλείουν την πιθανότητα παγοποίησης. Όταν ρυθμιστεί μια συγκεκριμένη ταχύτητα, η προστατευτική μεμβράνη απομακρύνεται από την εισερχόμενη ροή αέρα.

KS-135. Αντιπαγωτική.

Επεξεργασία του αεροσκάφους Boeing-777 (αντιπαγοποίησης).

Αντιπαγοποίηση του αεροσκάφους Boeing-777.

Για διάφορα καιρικές συνθήκεςσύμφωνα με τα πρότυπα SAE (SAE AMS 1428 & AMS 1424) υπάρχουν τέσσερις τύποι τέτοιων υγρών. Τύπος Ι- ένα υγρό επαρκώς χαμηλού ιξώδους (τις περισσότερες φορές χωρίς πυκνωτικό). Χρησιμοποιείται κυρίως για λειτουργία de-γλάσο. Ταυτόχρονα, μπορεί να θερμανθεί σε θερμοκρασία 55 ° - 80 ° C. Μετά τη χρήση, ρέει εύκολα από την επιφάνεια μαζί με τα υπολείμματα του διαλυμένου πάγου. Για ευκολότερη αναγνώριση, μπορεί να χρωματιστεί πορτοκαλί.

Τύπος II. Είναι ένα υγρό που μερικές φορές αναφέρεται ως "ψευδοπλαστικό". Περιέχει ένα πολυμερές πυκνωτικό και επομένως έχει αρκετά υψηλό ιξώδες. Αυτό του επιτρέπει να παραμείνει στην επιφάνεια του αεροσκάφους έως ότου φτάσει σε ταχύτητα κοντά στα 200 km/h, μετά την οποία παρασύρεται από την επερχόμενη ροή. Έχει ανοιχτό κίτρινο χρώμα και χρησιμοποιείται για μεγάλα εμπορικά αεροσκάφη.

Τύπος Ι V . Αυτό το υγρό είναι κοντά σε παραμέτρους με τον τύπο II, αλλά έχει μεγαλύτερο χρόνο αναμονής. Δηλαδή, το αεροσκάφος που υποβάλλεται σε επεξεργασία με ένα τέτοιο αντιδραστήριο έχει μεγαλύτερο χρονικό περιθώριο πριν την απογείωση και σε πιο έντονες καιρικές συνθήκες. Το χρώμα του υγρού είναι πράσινο.

Ειδικά υγρά για αντιπαγωτική θεραπεία. Τύπος IV και τύπος Ι.

Τύπος III. Αυτό το υγρό βρίσκεται στις παραμέτρους του μεταξύ των τύπων Ι και ΙΙ. Έχει χαμηλότερο ιξώδες από τον τύπο II και ξεπλένεται από την αντίθετη κυκλοφορία με ταχύτητες μεγαλύτερες από 120 km/h. Σχεδιασμένο κυρίως για περιφερειακή και γενική αεροπορία. Το χρώμα είναι συνήθως ανοιχτό κίτρινο.

Ετσι, για αντι-γλάσοχρησιμοποιούνται αντιδραστήρια τύπου II, III και IV. Χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα σύμφωνα με τις καιρικές συνθήκες. Ο τύπος Ι μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε συνθήκες ελαφρού παγώματος (τύπου παγετού, αλλά χωρίς βροχόπτωση).

Για τη χρήση (αραίωση) ειδικών υγρών, ανάλογα με τον καιρό, τη θερμοκρασία του αέρα και την πρόβλεψη για πιθανή παγοποίηση, υπάρχουν ορισμένες μέθοδοι υπολογισμού που χρησιμοποιούνται από το τεχνικό προσωπικό. Κατά μέσο όρο, μπορεί να χρειαστούν έως και 3800 λίτρα συμπυκνωμένου διαλύματος για την επεξεργασία μιας μεγάλης επένδυσης.

Κάπως έτσι είναι η κατάσταση στο μέτωπο του αγώνα κατά της καθολικής γλάσο🙂. Δυστυχώς, ανεξάρτητα από το πόσο τέλεια είναι τα σύγχρονα συστήματα POS ή επίγειας αντιπαγοποίησης, έχουν δυνατότητες περιορισμένες από ορισμένα όρια, εποικοδομητικά, τεχνικά ή άλλα, αντικειμενικά ή όχι πολύ.

Η φύση, όπως πάντα, κάνει το φόρο της και τα τεχνικά κόλπα από μόνα τους δεν είναι πάντα αρκετά για να ξεπεραστούν τα αναδυόμενα προβλήματα με γλάσοαεροσκάφος. Πολλά εξαρτώνται από το άτομο, τόσο στο πτητικό όσο και στο επίγειο προσωπικό, από τους δημιουργούς του αεροπορικού εξοπλισμού και αυτούς που τον θέτουν σε καθημερινή λειτουργία.

Πάντα σε πρώτο πλάνο. Τουλάχιστον έτσι πρέπει να είναι. Εάν αυτό είναι εξίσου ξεκάθαρο σε όλους όσους εμπλέκονται με κάποιο τρόπο σε έναν τόσο υπεύθυνο τομέα ανθρώπινης δραστηριότητας όπως η αεροπορία, τότε θα έχουμε όλοι ένα υπέροχο και ενδιαφέρον μέλλον 🙂.

Τελειώνω με αυτό. Σας ευχαριστώ που διαβάσατε μέχρι το τέλος. Τα λέμε.

Στο τέλος ενός μικρού βίντεο. Βίντεο σχετικά με την επίδραση του γλάσου στο TU-154 ( καλή ταινία, αν και παλιό :-)), το επόμενο αφορά την αντιπαγωτική θεραπεία και μετά τη λειτουργία του PIC στον αέρα.

Οι φωτογραφίες μπορούν να κάνουν κλικ.

σε παγάκια πλοίων στα νερά των θαλασσών της Άπω Ανατολής

Βλαδιβοστόκ - 2011

Πρόλογος

Κατά την κρύα περίοδο του χρόνου στις θάλασσες, ο πάγος αναγνωρίζεται ως το πιο επικίνδυνο φυσικό φαινόμενο για τα πλοία. Δεκάδες και εκατοντάδες πλοία υποφέρουν από παγετό καθημερινά. Το πάγωμα δυσκολεύει και διαταράσσει τις παραγωγικές δραστηριότητες, οδηγεί σε τραυματισμούς ναυτικών και συχνά σε καταστροφικές συνέπειες.

Το φαινόμενο της παγοποίησης των πλοίων ταξινομείται ως επικίνδυνο και ιδιαίτερα επικίνδυνο (HH) ή σε φυσικά υδρομετεωρολογικά φαινόμενα (HH). Κατάλληλες οδηγίες συμπεριφοράς σε περίπτωση παγοποίησης έχουν αναπτυχθεί για τους ναυτικούς, ενώ τα κύρια μέσα για την καταπολέμηση της παγοποίησης είναι: ελιγμός σκάφους, που μειώνει τη συσσώρευση πάγου. Θραύσματα πάγου από το πλήρωμα. έξοδο από τη ζώνη παγοποίησης. Όταν σχεδιάζετε εργασίες στη θάλασσα, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τις συνθήκες και τους παράγοντες που συμβάλλουν στην παγοποίηση, μεταξύ των οποίων είναι: τεχνικοί (τύπος σκάφους, ξάρτια, φόρτωση, επίστρωση κ.λπ.) υποκειμενική (ελιγμός σκάφους) και υδρομετεωρολογική. Η συνολική επίδραση όλων αυτών των παραγόντων δεν μας επιτρέπει να θεωρήσουμε αυτό το φαινόμενο ως φυσικό και να το χαρακτηρίσουμε μόνο από την υδρομετεωρολογική πλευρά. Επομένως, όλα τα συμπεράσματα που προέκυψαν στη μελέτη του γλάσου ως φυσικό φαινόμενο, έχουν συμβουλευτικό, πιθανολογικό χαρακτήρα.

Ο άτλαντας αποτελείται από τρία μέρη που χαρακτηρίζουν τις συνθήκες πάγου στις θάλασσες Bering, Okhotsk και Ιαπωνία. Κάθε μέρος αποτελείται από μια Εισαγωγή και δύο ενότητες.

Στην Εισαγωγή, δίνονται τα χαρακτηριστικά των συνθηκών παγοποίησης και επεξηγήσεις για το υλικό του πίνακα.

Η πρώτη ενότητα περιέχει ένα πίνακα υλικού που χαρακτηρίζει τα αρχικά δεδομένα, τα χαρακτηριστικά των παραμέτρων παγοποίησης του σκάφους, την αλληλεξάρτηση των παραμέτρων παγοποίησης σε υδρομετεωρολογικά στοιχεία και τις καιρικές συνθήκες για μια συγκεκριμένη θάλασσα.

Η δεύτερη ενότητα περιέχει χάρτες παγοποίησης πλοίων σε τρεις διαβαθμίσεις έντασης: αργό πάγο, γρήγορο και πολύ γρήγορο - υπολογισμένο σύμφωνα με τις διαβαθμίσεις θερμοκρασίας και ανέμου.

Ο άτλαντας προορίζεται για καπετάνιους και πλοηγούς διαφόρων τμημάτων, υπαλλήλους ερευνητικών και σχεδιαστικών οργανισμών, φορείς της Υδρομετεωρολογικής Υπηρεσίας.

Ο άτλαντας αναπτύχθηκε στο Κρατικό Ίδρυμα «ΦΕΡΝΗΓΜΗ» Τέχνης. επιστημονικός συνεργάτης, Ph.D., A. G. Petrov and Jr. επιστημονικός συνεργάτης E. I. Stasyuk.

Τα υλικά που παρουσιάζονται στον Άτλαντα βασίζονται σε σε μεγάλους αριθμούςαρχικά δεδομένα. Στο έργο χρησιμοποιήθηκαν περισσότερες από 2 εκατομμύρια παρατηρήσεις υδρομετεωρολογικών στοιχείων με βάση τα σκάφη που πραγματοποιήθηκαν στα ύδατα των θαλασσών της Άπω Ανατολής, εκ των οποίων η παγοποίηση σκαφών καταγράφηκε σε περισσότερες από 35 χιλιάδες περιπτώσεις. Η χρονική περίοδος καλύπτει την περίοδο από το 1961 έως το 2005. Το διαθέσιμο υλικό παρατήρησης είναι μια ετερογενής συστοιχία πληροφοριών, η οποία συχνά στερείται ορισμένων υδρομετεωρολογικών παραμέτρων και, κυρίως, παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την παγοποίηση των πλοίων. Ως αποτέλεσμα, στους πίνακες που παρουσιάζονται στον Άτλαντα, υπάρχει ασυμφωνία μεταξύ του αμοιβαίου αριθμού παραμέτρων παγοποίησης. Υπό αυτές τις συνθήκες, ο κριτικός έλεγχος των διαθέσιμων πληροφοριών για τον εντοπισμό περιπτώσεων παγοποίησης πλοίων πραγματοποιήθηκε, πρώτα απ' όλα, με βάση τη συνεκτίμηση της δυνατότητας παγοποίησης σύμφωνα με τους φυσικούς νόμους.

Για πρώτη φορά παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μιας κοινής ανάλυσης των παραμέτρων παγοποίησης άμεσα καταγεγραμμένων περιπτώσεων παγοποίησης και υδρομετεωρολογικών παρατηρήσεων που χαρακτηρίζουν το καθεστώς θερμοκρασίας και ανέμου. Σημειώνεται ότι παγοποίηση πλοίων σύμφωνα με άμεσα παρατηρούμενες περιπτώσεις παγοποίησης καταγράφεται στις περισσότερες εξεταζόμενες υδάτινες περιοχές από τον Οκτώβριο έως τον Ιούνιο. Οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την εμφάνιση όλων των τύπων παγοποίησης σχηματίζονται κατά την περίοδο έντονου σχηματισμού πάγου: από τον Ιανουάριο έως τον Μάρτιο. Για τον προσδιορισμό των συνοπτικών συνθηκών, εξετάστηκαν περισσότερες από 2.000 συνοπτικές διεργασίες στις υδάτινες περιοχές των θαλασσών της Άπω Ανατολής.

Τα δεδομένα χαρακτηριστικά παγοποίησης χρησιμοποιούνται για κατά προσέγγιση υπολογισμούς παγοποίησης πλοίων με εκτόπισμα 500 τόνων. Με 80% πιθανότητα, η φύση του πιτσιλίσματος τέτοιων πλοίων είναι ίδια με αυτή των πλοίων με μεγάλο εκτόπισμα, γεγονός που καθιστά δυνατή να ερμηνεύσει τα υλικά που παρουσιάζονται για πλοία με μεγάλο εκτόπισμα. μεγαλύτερος κίνδυνοςΤο πάγο προορίζεται για σκάφη με ελιγμούς περιορισμένης κίνησης (για παράδειγμα, κατά τη ρυμούλκηση άλλου σκάφους), καθώς και όταν το σκάφος κινείται υπό γωνία 15-30º ως προς το κύμα, γεγονός που καθορίζει τις καλύτερες συνθήκες για το πιτσίλισμα του με θαλασσινό νερό. Υπό αυτές τις συνθήκες, ακόμη και με ελαφρές αρνητικές θερμοκρασίες αέρα και χαμηλή ταχύτητα ανέμου, είναι δυνατός ο ισχυρός πάγος, που επιδεινώνεται από την ανομοιόμορφη κατανομή του πάγου στην επιφάνεια του σκάφους, που μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφικές συνέπειες. Με αργό πάγο, ο ρυθμός εναπόθεσης πάγου στο κατάστρωμα και στις υπερκατασκευές ενός πλοίου με εκτόπισμα 300-500 τόνων μπορεί να φτάσει τους 1,5 τόνους / ώρα, με γρήγορο πάγο - 1,5-4 τόνους / ώρα, με πολύ γρήγορο - περισσότερο από 4 t / h.

Ο υπολογισμός της έντασης του πιθανού παγοποίησης (για χαρτογράφηση) πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τις συστάσεις που αναπτύχθηκαν στις "Οδηγίες για την πρόληψη της απειλής παγοποίησης πλοίων" και χρησιμοποιήθηκαν στα προγνωστικά τμήματα της Roshydromet, με βάση τα ακόλουθα υδρομετεωρολογικά συγκροτήματα:

αργό γλάσο

• θερμοκρασία αέρα από -1 έως -3 ºС, οποιαδήποτε ταχύτητα ανέμου, πιτσίλισμα ή ένα από τα φαινόμενα - βροχόπτωση, ομίχλη, θαλάσσιος ατμός.
• θερμοκρασία αέρα -4 ºС και κάτω, ταχύτητα ανέμου έως 9 m/s, πιτσίλισμα ή ένα από τα φαινόμενα - βροχόπτωση, ομίχλη, θαλάσσιος ατμός.

Γρήγορο γλάσο

• θερμοκρασία αέρα από -4 ºС έως -8 ºС και ταχύτητα ανέμου από 10 έως 15 m/s.

Πολύ γρήγορο γλάσο

• θερμοκρασία αέρα -4 ºС και κάτω, ταχύτητα ανέμου 16 m/s και άνω.
• θερμοκρασία αέρα -9 ºС και κάτω, ταχύτητα ανέμου 10 - 15 m/s.

Το υλικό αναφοράς που χαρακτηρίζει τις παραμέτρους του παγοποίησης και τα συνοδευτικά υδρομετεωρολογικά στοιχεία παρουσιάζεται στην πρώτη ενότητα με τη μορφή πινάκων, σχημάτων και γραφημάτων.

Οι χάρτες παγοποίησης πλοίων ανά μήνες παρουσιάζονται στη δεύτερη ενότητα. Ακολουθούν χάρτες της πιθανότητας πιθανής παγοποίησης για τρεις διαβαθμίσεις έντασης: αργό, γρήγορο, πολύ γρήγορο, που υπολογίζεται με βάση τη θερμοκρασία και τα συμπλέγματα ανέμου ανά μήνες.

Οι χάρτες κατασκευάστηκαν με βάση τα αποτελέσματα του υπολογισμού της συχνότητας των αντίστοιχων συμπλεγμάτων θερμοκρασίας-άνεμου. Για να γίνει αυτό, όλες οι διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία του αέρα και την ταχύτητα του ανέμου στη θάλασσα, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις των πλοίων, ομαδοποιήθηκαν σε τετράγωνα 1º ανά μήνες. Ο υπολογισμός της επαναληψιμότητας των χαρακτηριστικών παγοποίησης έγινε για κάθε τετράγωνο. Λαμβάνοντας υπόψη τη μεγάλη ετερογένεια των λαμβανόμενων τιμών επανάληψης, οι χάρτες εμφανίζουν ισογραμμές επανάληψης άνω του 5%, ενώ το ακραίο όριο του πιθανού παγώματος σημειώνεται με μια διακεκομμένη γραμμή. Οι χάρτες κατασκευάζονται ξεχωριστά για κάθε τύπο έντασης πάγου (αργή, γρήγορη, πολύ γρήγορη). Οι ζώνες παρουσίας πάγου σημειώνονται επίσης εδώ σε χειμώνες διαφόρων τύπων: ήπιου, μεσαίου και σοβαρού. Εκτός από αυτές τις πληροφορίες, οι χάρτες επισημαίνουν ζώνες στις οποίες υπάρχει έλλειψη αρχικών δεδομένων, τόσο ως προς τον συνολικό αριθμό τους όσο και ως προς την επάρκεια της κλιματικής γενίκευσής τους για κάθε ένα από τα τετράγωνα. Η ελάχιστη ποσότητα αρχικών δεδομένων επιλέχθηκε με βάση τον υπολογισμό του πρώτου τεταρτημορίου κατά τη στατιστική επεξεργασία ολόκληρου του πίνακα δεδομένων για το μήνα. Κατά μέσο όρο, αποδείχθηκε ότι ήταν ίσο με 10 παρατηρήσεις για όλους τους μήνες. Εγκρίθηκε ο ελάχιστος αριθμός δεδομένων για τη γενίκευση του κλίματος - τρία (σύμφωνα με Κατευθυντήριες γραμμές). Οι ζώνες σημειώνονται με εκκόλαψη.

Σύντομη περιγραφή παγοποίησης πλοίων στα νερά των θαλασσών της Άπω Ανατολής τον Ιανουάριο

(ένα απόσπασμα της ανάλυσης των χαρακτηριστικών του καθεστώτος παγοποίησης των πλοίων ανά μήνες)

Τον Ιανουάριο, περίπου 1347 περιπτώσεις παγοποίησης καταγράφηκαν στη Βερίγγειο Θάλασσα, εκ των οποίων 647 περιπτώσεις αργού παγοποίησης και 152 περιπτώσεις ταχείας παγοποίησης πλοίων, που είναι περίπου το 28% όλων των περιπτώσεων αργού παγοποίησης και περίπου το 16% του γρήγορου παγοποίησης. Πιθανός παγετός σε ολόκληρη τη θαλάσσια περιοχή, ενώ η πιθανότητα αργού παγοποίησης λόγω των συνθηκών ανέμου και θερμοκρασίας φτάνει το 60%, αυξάνοντας σταδιακά από νότο προς βορρά προς τις ακτές της Ασίας και της Αμερικής. Η πιθανότητα ταχείας παγοποίησης χαρακτηρίζεται από 5–10% σε ολόκληρη σχεδόν την περιοχή της θάλασσας και η πολύ γρήγορη παγοποίηση φτάνει το 20–25%.

Περισσότερα από 4300 κρούσματα παγοποίησης έχουν καταγραφεί στη Θάλασσα του Οχότσκ. Από αυτά, 1900 αργή και 483 ταχεία παγοποίηση. Σύμφωνα με τα υπολογισμένα δεδομένα, ο πάγος μπορεί να παρατηρηθεί σε όλη τη θάλασσα, ενώ η πιθανότητα αργού παγοποίησης είναι εντός 40–60%, γρήγορος 10–30% και πολύ γρήγορος 10–15%.

Περισσότερα από 2160 κρούσματα παγοποίησης έχουν καταγραφεί στη Θάλασσα της Ιαπωνίας. Από αυτές, περισσότερες από 1180 αργές και περίπου 100 περιπτώσεις ταχείας παγοποίησης. Σύμφωνα με τα υπολογισμένα στοιχεία, η πιθανότητα παγοποίησης είναι μεγάλη στο μεγαλύτερο μέρος της θαλάσσιας περιοχής. Έτσι, η πιθανότητα αργού παγώματος ανάλογα με τις συνθήκες θερμοκρασίας και ανέμου αυξάνεται ομοιόμορφα από νότο προς βορρά από 5 έως 60% ή περισσότερο. Ο γρήγορος πάγος είναι χαρακτηριστικός για το κεντρικό τμήμα της θάλασσας με τιμές από 5 έως 15% και μείωση προς την κορυφή του στενού Τατάρ στο 5%. Η πιθανότητα πολύ γρήγορου παγοποίησης αυξάνεται από τα νότια προς τα ανώτερα όρια του στενού Τατάρ από 5 σε 30%.

Αρέσει σύντομη ανάλυσηΠαρουσιάζεται παγοποίηση πλοίων για όλες τις θάλασσες για όλους τους μήνες που υπάρχει πιθανότητα παγοποίησης πλοίων.

Ο Πίνακας 1 παρουσιάζει πληροφορίες για τον αριθμό και τη συχνότητα των υδρομετεωρολογικών παρατηρήσεων, συμπεριλαμβανομένων των περιπτώσεων άμεσης καταγραφής παγοποίησης πλοίου, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση των αιτιών και της φύσης παγοποίησης πλοίου. Τα σχήματα 1-3 δείχνουν παραδείγματα χαρτών της χωρικής θέσης καταγεγραμμένων περιπτώσεων παγοποίησης πλοίων στις θάλασσες της Άπω Ανατολής.

Το Σχήμα 4 δείχνει ένα παράδειγμα γραφικών πληροφοριών, συγκεκριμένα, τα χαρακτηριστικά των καταγεγραμμένων περιπτώσεων παγοποίησης πλοίων ανά λόγο και φύση παγοποίησης.

Τα σχήματα 5-8 δείχνουν διαγράμματα εξάρτησης του παγώματος ψεκασμού από υδρομετεωρολογικά στοιχεία (θερμοκρασία νερού και αέρα, ταχύτητα ανέμου και ύψος κύματος) και για τις τρεις θάλασσες.

Πίνακας 1 - Ποσότητα και συχνότητα (%) των δεδομένων υδρομετεωρολογικής παρατήρησης ανά μήνες, συμπεριλαμβανομένων πληροφοριών για την άμεση εγγραφή παγοποίησης πλοίου

Μήνας Οκτώβριος 261753 12,7 Νοέμβριος 223964 10,9 1704 1142 Δεκέμβριος 201971 4426 12,5 2648 21,4 Ιανουάριος 204055 7843 22,1 3731 30,2 17,8 Φεβρουάριος 204326 9037 25,5 2681 21,7 1038 25,1 Μάρτιος 234999 11,4 7682 21,6 1552 12,6 1041 25,2 Απρίλιος 227658 11,1 2647 11,0 Ενδέχεται 250342 12,2 1291 Ιούνιος 248642 12,1

1 - συνολικός αριθμός μετεωρολογικών παρατηρήσεων πλοίων.

3 - συνολικός αριθμός καταγεγραμμένων περιπτώσεων γλάσου.

5 - ο αριθμός των περιπτώσεων καταχώρισης αργού παγώματος.

7 - ο αριθμός των περιπτώσεων καταγραφής ταχείας παγοποίησης.

Εικόνα 1 - Συντεταγμένες περιπτώσεων όλων των τύπων γλάσου

Εικόνα 2 - Συντεταγμένες περιπτώσεων αργού παγώματος

Εικόνα 3 - Συντεταγμένες περιπτώσεων ταχείας παγοποίησης

Εικόνα 4 - Επαναληψιμότητα παγοποίησης ανάλογα με τα αίτια και τη φύση

Εικόνα 5 - Επαναληψιμότητα του γλάσου ψεκασμού σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία του νερού

Εικόνα 6 - Επαναληψιμότητα του γλάσου ψεκασμού ως συνάρτηση της κατανομής του πάχους του πάγου

Εικόνα 7 - Επαναληψιμότητα του παγώματος ψεκασμού ως συνάρτηση του ύψους κύματος

Εικόνα 8 - Επαναληψιμότητα του γλάσου ψεκασμού ανάλογα με την κατανομή της θερμοκρασίας του αέρα

Ένα παράδειγμα χαρτών της πιθανότητας παγοποίησης, που υπολογίζεται με βάση τα συμπλέγματα θερμοκρασίας-άνεμου (ένα θραύσμα από τον άτλαντα των χαρτών της πιθανότητας παγοποίησης στη Θάλασσα του Βερίγγειου τον Ιανουάριο)

Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας δεδομένων για τη θερμοκρασία και το καθεστώς ανέμου στις υδάτινες περιοχές των θαλασσών της Άπω Ανατολής, υπολογίστηκε η συχνότητα των χαρακτηριστικών παγοποίησης (αργή, γρήγορη, πολύ γρήγορη) σε τετράγωνα μιας μοίρας ανά μήνες.

Ο υπολογισμός έγινε με βάση τις αλληλεπιδράσεις της θερμοκρασίας του αέρα και της ταχύτητας του ανέμου με τη φύση του παγώματος των πλοίων που χρησιμοποιούνται σε προγνωστικούς οργανισμούς.

Έτσι, το Σχήμα 9 δείχνει ένα παράδειγμα χαρτογραφικών πληροφοριών για τον υπολογισμό της πιθανότητας παγοποίησης πλοίων στη Βερίγγειο Θάλασσα με βάση τη θερμοκρασία και τις συνθήκες ανέμου τον Ιανουάριο. Στο σχήμα, οι σκιασμένες περιοχές υποδεικνύουν τη θέση της παγοκάλυψης τον Ιανουάριο σε διάφορους τύπους χειμώνων: ήπιοι, μέτριοι και σοβαροί. Η κόκκινη σκίαση τονίζει περιοχές όπου δεν υπάρχουν επαρκή δεδομένα για στατιστικά αξιόπιστους υπολογισμούς της πιθανότητας παγοποίησης.

Εικόνα 9 - Ένα παράδειγμα χαρτογραφικών πληροφοριών για τον υπολογισμό της πιθανότητας παγοποίησης πλοίων στη Βερίγγειο Θάλασσα με βάση τη θερμοκρασία και τις συνθήκες ανέμου τον Ιανουάριο