دستگاه های آسانسور بالا - مانند اسلات، فلپ ها و اسپولرها - برای تولید آسانسور اضافی در طول خروج و فرود، فعال کردن هواپیما برای کار با خیال راحت در سرعت پایین تر حیاتی هستند، با این حال، این سطوح در معرض به ویژه در برابر کثیف شدن (نادم، باقی مانده حشرات و ماده بیولوژیکی) و آلودگی یخ، حتی لایه های نازک آلودگی می تواند جریان هوا را مختل کند، و افزایش بهره وری عملیاتی، به عنوان سال های پیشرفته، و افزایش می دهد.

درک خطرات: Fouling و Ice بر روی دستگاه های بلند

تجمع و تجمع یخ چالش های متمایز اما اغلب مرتبط با آن را نشان می دهد. Fouling اشاره به چسبندگی آلاینده های جامد - صنعت، شن، اگزوز موتور، اعتصابات حشرات و حتی رشد میکروبی - به پوست هواپیما، در دستگاه های آسانسور بالا، که گسترش به هوا در طول فاز های کم سرعت، و خنثی کردن لایه و باعث جدایی زودرس می شود.

تجمع یخ حاد تر است.هنگامی که قطرات آب فوق العاده در ابرها یا یخ باران یخ زده به سطح هواپیما حمله می کنند، آنها در تماس، تشکیل rime یا یخ لعاب، یخ خشک و مرطوب است، در حالی که یخ های لعابی همیشه روشن و متراکم است، گاهی اوقات تشکیل شاخ که به شدت شکل بال را تحریف می کند، یخ بر روی فلپ یا می تواند استقرار آنها را مسدود کند (F).

تاثیر Aerodynamic

حتی یک لایه نازک از یخ زدگی -0.4 میلی متر (0.016) - می تواند آسانسور را تا 30٪ کاهش دهد و 40٪ را در یک هوای معمولی افزایش دهد.برای دستگاه های آسانسور بالا که نزدیک به حداکثر ضریب آسانسور عمل می کنند، حاشیه حتی باریک تر است.میوم در لبه اصلی یک شیب می تواند به عنوان یک سینک نامتقارن ایجاد شود، در حالی که فلپ یخ بر روی می تواند به طور مناسب جلوگیری کند، به ویژه کاهش فشار و کاهش یابد، به ویژه کاهش میزان آسیب رساندن به طور خاص، به طور خاص، کاهش می دهد.

چگونه پوشش های پیشرفته کار می کنند: اصول فیزیکی

پوشش های پیشرفته به خطا و تحریک از طریق شیمی سطح و میکرو / نانو متن ورودی. پارامترهای کلیدی انرژی سطح ( هیدروphobicity / هیدروphilicity) و بافت (خشک یا ساختارهای ریز) است که پوشش با آب دفع انرژی کم، باعث قطره به آب و رول قبل از اینکه آنها بتوانند کاهش توانایی یخ و یا پوشش یخ را کاهش دهند، می تواند با کاهش دهد.

سه دسته اصلی بر تحقیقات فعلی تسلط دارند:

  • پوشش های هیدروفوبیک و هیدروفوبیک - زاویه تماس آب >150 درجه، با زاویه کشویی پایین شیب یا رول، حمل خاک با آنها است.
  • پوشش های آبریزش - به طور خاص طراحی شده برای کاهش قدرت چسبندگی یخ کمتر از 20 kPa ( آستانه که گردش هوای طبیعی می تواند یخ را ریخته است).
  • پوشش ضدعفونی کننده - اغلب بر اساس شیمی دان سیلیکون یا فلوروپلیم که ایجاد سطح غیر کیستیک، کم نمکی، جلوگیری از تشکیل فیلم های زیستی و تجمع خاک.

تکنولوژی های نوظهور: SLIPS و Surface های کمیاب

رویکرد جدیدتر سطح متخلخل مایع تزریق شده (SLIPS) ، الهام بخش از کارخانه زمین لرزه نانس است.یک بستر متخلخل با مایع روانکاری، ایجاد یک سطح فوق العاده، omniphobic که دفع آب، روغن و یخ، با این حال، نقاط قوت فرسایشی در عمل با استفاده از لوله کش 5، همچنان ادامه دارد.

پوشش های هیبریدی

بسیاری از پوشش های مدرن ترکیبی از چندین کارکردی است.به عنوان مثال، یک لایه هیدروفوبیک می تواند با پلیمر یخ هراسی بیش از حد پر شود، یا ضدعفونی کننده بیوکلیدها را می توان در یک ماتریس هیدروفوبیک جاسازی کرد، چنین رویکردهای هیبریدی با هدف رسیدگی به هر دو خطا و icing به طور همزمان، که مهم است، زیرا یخ اغلب اشکال در بالای خاک، حتی سخت تر می شود.

روش های کاربردی برای دستگاه های بلند پرواز هواپیما

استفاده از پوشش های پیشرفته به دستگاه های آسانسور بالا نیاز به دقت دارد.قطعات مانند شیب و فلپ اغلب از آلیاژهای آلومینیوم یا کامپوزیت ساخته می شوند و پوشش باید بدون تاثیر بر زندگی روزمره نرم افزار شامل:

  • پوشش اسپری (aerosol یا کمک هوایی)
  • پوشش Dip برای قطعات کوچک
  • رسوب بخار شیمیایی (CVD) یا رسوب بخار فیزیکی (PVD) برای فیلم های نازک و بادوام
  • پردازش های سول-گل برای پوشش های مبتنی بر سرامیک

پس از درخواست، پوشش ها تحت دمای کنترل و رطوبت درمان می شوند.برای ناوگان های موجود، کاربرد ترمیم شده ممکن است نیاز به حذف رنگ های قدیمی و انجام آماده سازی سطح (به عنوان مثال، تقویت یا درمان پلاسما) داشته باشد. کل فرایند باید با استانداردهای هوافضا مانند SAE AMS36 ] برای پیوند پیوند پیوند پیوند پیوند پیوند پیوند پیوند.

مزایای عملیات واقعی در دنیای واقعی

خطوط هوایی و اپراتورهای به طور فزاینده ای به پوشش های پیشرفته برای کاهش هزینه ها و بهبود مزایای ایمنی تبدیل می شوند:

  • استفاده از مایع کاهش یافته - پوشش های یخ هراسی می توانند شکل گیری یخ را به تاخیر بیندازند، به این معنی که قبل از خروج از یک شرکت هواپیمایی بزرگ گزارش کاهش 30٪ در کاهش هزینه های کاهش پس از پوشش لبه های پیشرو هواپیما.
  • سوخت کم کننده - سطح تمیز و صاف آسانسور دارای کارایی آئرودینامیکی طراحی شده است. مطالعات تخمین می زند که از بین بردن آلودگی سطح می تواند 2 تا 5 درصد سوخت را در هر چرخه پرواز ذخیره کند.
  • فواصل نگهداری مطلوب - پوشش های ضدعفونی کننده نیاز به شستشو و بازرسی مکرر را کاهش می دهد.
  • ارزش فروش مجدد بهبود یافته - هواپیماهای با پوشش های پیشرفته در سطوح بحرانی وضعیت ساختاری بهتر و نرخ های پایین تر خوردگی را حفظ می کنند.

ادغام با سیستم های حفاظت از یخ موجود

پوشش های پیشرفته یک راه حل مستقل نیستند؛ آنها در هماهنگی با حرارتی (هوا یا برق) و سیستم های خنک کننده پنوماتیک کار می کنند، به عنوان مثال، یک پوشش هیدروفوبیک می تواند از خیس کردن سطح آب جلوگیری کند، کاهش انرژی مورد نیاز برای حفظ آن بدون یخ. برخی از پوشش ها طراحی شده است تا با چکمه های ضدice سازگار باشد، در حالی که دیگران می توانند بر روی سیستم های حمل و نقل هوایی متمرکز شوند.

چالش ها و محدودیت ها

با وجود وعده، چندین مانع قبل از تصویب گسترده باقی مانده است:

  • - پوشش باید در برابر فرسایش باران در سرعت بیش از 250 kts، قرار گرفتن در معرض فرابنفش، دوچرخه سواری درجه حرارت از 60 درجه سانتیگراد به +90 ° C، و تماس مکرر با زباله های باند. بسیاری از سطوح هیدروفوبیک پس از فقط چند صد چرخه پرواز کاهش می یابد.
  • (FLT:0) جبران خسارت - Scratchs یا تراشه ها بر روی دستگاه های آسانسور بالا می توانند عملکرد پوشش را به خطر بیندازند.
  • - هر پوشش اعمال شده در سطح بحرانی پرواز باید آزمایش گسترده ای انجام دهد تا نشان دهد که قدرت ساختاری را تغییر نمی دهد، باعث خوردگی گالوانیک یا افزایش خطر آتش. FAA و آژانس ایمنی هواپیمایی اتحادیه اروپا (EASA) هنوز راهنمایی های خاصی برای پوشش های اسکیروبیک صادر نکرده اند.
  • هزینه عملیاتی کاهش می یابد، هزینه های جلو برای پوشش کل ناوگان می تواند بالا باشد.دوره بازپرداخت از شش ماه تا سه سال بسته به مسیرهای پرواز و آب و هوا متفاوت است.

چشم انداز آینده و راهنمایی های تحقیقاتی

تحقیقات برای غلبه بر این محدودیت ها شتاب می گیرد.

  • پوشش خود شفابخش [FLT 1] - میکروکپسول حاوی عوامل شفا دهنده است که به طور خودکار تعمیر می کنند، گسترش عمر پوشش.
  • سطوح پاسخگو - مواد که بین هیدروفوبیک و هیدروفیلیک تغییر می کند بر اساس دما یا میدان های الکتریکی، اجازه می دهد کنترل فعال از خطا و یخ.
  • Nanocomposite پوشش [FLT 1] - در ترکیب نانولوله های کربنی، گرافن، یا نانوذرات سرامیک برای افزایش قدرت مکانیکی و هدایت حرارتی برای سرعت بخشیدن به کاهش سریع تر.
  • (FLT:0) بافت های الهام گرفته از Bio – پوست کوسه میومیزه (لکس) یا بال های حشرات برای کاهش کشیدن و دفع همزمان.

چندین گروه تحقیقاتی، از جمله گروه های تحقیقاتی (FLT:0)، دانشگاه Akron و سازمان Netherlands برای تحقیقات علمی کاربردی (TNO) ، پوشش های چند منظوره را نشان داده اند که کاهش یخ توسط بیش از 95٪ و عملکرد پس از 500 ساعت تست فرسایش شتاب یافته است.

اثرات اقتصادی و زیست محیطی

فشار به سمت حمل و نقل هوایی پایدار نیز حمل و نقل پوشش است. کمتر مایع کم چرب به معنی کاهش اتیلن گلیکول فرار، که سمی به زندگی آبزی است، کاهش سوخت CO2 انتشار گازهای گلخانه ای کاهش می یابد، زیرا هر کیلوگرم وزن ذخیره شده با حذف مایع حفاظت از یخ، یک هواپیما می تواند حمل بار بیشتر به عنوان ترافیک هوایی جهانی - پروژه به دو برابر 2040 - ابزار پوشش پیشرفته برای ایمنی ضروری و ایمنی ضروری است.

نتیجه گیری

پوشش های پیشرفته نشان دهنده یک تکنولوژی تحول آفرین برای صنعت حمل و نقل هوایی است، ارائه یک راه عملی برای کاهش تجمع و یخ در دستگاه های آسانسور بالا، در حالی که چالش های دوام و گواهینامه باقی مانده است، پیشرفت سریع در علوم مواد و آزمایش این راه حل ها را برای اپراتورهای ناوگان امن تر می کند، مشوق های مالی و ایمنی روشن هستند: تمیز کننده، سطوح آزاد یخ به معنای عملکرد بهتر، هزینه های پایین تر و تاخیرهای بعدی است، به احتمال زیاد تجهیزات جدید تعمیر و پیشرفته تر در آینده کمک خواهد کرد.