הקדמה: הסכנה הנסתרת של קרח על אירודינמיקה

במשך עשרות שנים, כלי טיס נותר אחד הסיכונים המטורפים ביותר בתעופה - במיוחד עבור פעולות באקלים קר. בתוך דקות של מפגש טיפות מים על-קול, המעלית המטורפת היטב ותכונות גרר של כנף יכול לחדור לנקודה שבה המשך הטיסה הופך בלתי אפשרי.מכיוון 1980, מועצת הבטיחות הלאומית לבטיחות התחבורה (NTSB) מיוחסת יותר מ-250 תאונות קטלניות למנגנוני הגנה מהירים וגורמים למנגנוני בקרה אלה.

הפיזיקה של ייצוב הקרח: בהיר, רימ, וקרח מעורב

שלושה סוגים עיקריים של צמת מבנית מתרחשים בטיסה, כל אחד עם אפקטים נפרדים על אווירודינמיקה. צורות קרח קליר (FLT:1 טפסים כאשר טיפות מים גדולות על-ידי מים (מעל 40 מיקרומטר) להקפיא לאט, בדרך כלל בטמפרטורות בדיוק מתחת מקפיא (0 מעלות צלזיוס ל-10 מעלות צלזיוס).

(FLT:0Rime IceveFLT:1) מתפתח כאשר טיפות קטנות להקפיא מיד על השפעה (בדרך כלל מתחת ל-15 מעלות צלזיוס), לכידת אוויר ויצרו קרום מחוספס, גס, גס, שהופך את החוספסות במהירות את שכבת הגבול, הגדלת גרר וצמצום אפילו עם הצטברות דקות מאוד - לעתים פחות מחצי אינץ '.

(FLT:0) Mixed IceFLT:1 משלב מאפיינים של שניהם, יצירת מרקמים על פני השטח בלתי סדירים שקשה במיוחד מודל.סוג זה נפוץ בעננים מלוכדים עם גדלים שונים והוא בין מסוכנים ביותר כי דפוסי ההפרדה הנובעים הם בלתי צפויים.

Supercooled Large Droplets: A growth Concern

טיפות גדולות סופרקול (SLD), המוגדרות על ידי FAA כמעל 50 מיקרומטר תחת Appendix O, להוות איום ייחודי.בניגוד טיפות קטנות יותר, SLD יכול לזרום סביב הקצוות המובילים לפני הקפאת, ויצר קרח מאחורי מגפיים דה-קליפס או משטחים מחוממים - שנקראים "מרוץ" קרח.תופעה זו הייתה מעורבת ב-ATR-72 התרסקות ליד הרוזן, שם התפתחת גג של כלי מחסנים רבים.

איך קרח הורס את המעלית: שני שלבים של דרדציה

המעלית תלויה בלחץ חלק השונה על פני הזרוע.זיהום הקרח משבש את זה בשני שלבים נפרדים.ראשון, מגוחות ואצידות בצורת קרניים לכפות את שכבת הגבול של הלוטאר לעבור לזרימה סוערת לפני זמן קצר, בעוד זרימת טורטרים כללית יכולה לפעמים להישאר מחוברים יותר, העיוות החמור מקרח גורם לזרימת האוויר לחלק בזווית נמוכה בהרבה של התקפות אוויריות של נאס"א: 2.

שנית, זווית הדוכנים יורדת באופן דרמטי – מ-16 מעלות בתצורה נקייה לנמוכה ל-8 מעלות עם קרח מתון. מטוס מתקרב למהירות נורמלית עשוי לפעול רק מעל מהירות הדוכנים החדשה ללא התראה, כי מערכות התראה דוכנים לעתים קרובות מכווצות לאגף הנקי. טייס שפל נחיתה יכול להיות לא מודע מעבר לזווית הביקורתית, וכתוצאה מכך דוכן בלתי ניתן לגילוי בגובה נמוך.

הגדלת מהירות נפילה והפחתה של מרג'ינס

מכיוון שרמת ההרמה שווה משקל בטיסה ברמת הדרגה, CFLT נמוך יותר:0Lmaxalph 1 מכריח את המטוס לטוס מהר יותר כדי לשמור על גובה.מחקרים של FAA מצביעים על כך שקרח קרמיקה טיפוסי יכול להעלות את מהירות הדוכנים ב-15-30%.עבור מטוס דוכנים ב-60 קשרים נקיים, עלייה של 30% ב-78 קשרים כאשר הם מזוהמים למהירויות רק מעל דוכנים, במיוחד עם מזנון מהיר יותר, או מלמטה, כאשר הם מתחילים להשתמש בתדירות גבוהה יותר, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות, כאשר הם מתחילים להתמרודות, או מלמטה יותר, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות, כאשר הם מתחילים להתמרודות, כאשר הם מתחילים לייצר טמפרטורות איטיות, כאשר הם לעתים קרובות עם אטומים, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות עם טמפרטורות איטיות עם אטוגניבהילים, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטיות יותר מאשר רק מעל לפלסינטאורדינטאורדמת, כאשר הם לעתים קרובות עם טמפרטורות איטי יותר מאשר רק מעל לאטמוספירה, כאשר הם

הסלמה: קשיחות, הפרדה ודרישות כוח

קרח מגביר גם את הטפיל ואת גרר. Parasite גרר עולה מן העמידות של משטח חמור של rime או קרח מעורב, אשר יכול להכפיל או משולש את החיכוך העור coefficients כי ההתפלגות המעלית המעוותת כוחות הזרוע לייצר להרים מעל אזור יעיל קטן יותר, מגביר את טיפ vortices. יחס להרים- to-draged (L /D) יכול לרדת מ 12 ל טמפרטורות נמוכות כמו מצעים רוח נמוכה רק כדי להגדיל את הפחתת כוח.

עונש גורר זה יש השלכות תפעוליות ישירות.מנועי חייב לייצר דחף גדול יותר, המוביל לצריכת דלק מוגברת חדה.במקרה אחד, קרח מעורב בינוני על זעזוע אזורי הרים שורפת דלק על ידי כמעט 40% מעל רגל 200-nautical-mile, מה שגורם לדלק חירום על ההגעה. הגדרות דחף גבוה יותר גם להפחית את שולי הפחתת, מה שלא יכול לצאת החוצה משטחים אם קרח נמשך.

השפעות על כיתות Airplane

מטוסים תעופה קטנים עם אווירי דק וטענות כנף אור סובלים עלייה דרמטית יותר בגרור. אפילו 0.25 אינץ' של קרח קרמיקה על Cessna 172 יכול לשלש את ה-Gar, כמעט כפול כוח נדרש.מטוסי תחבורה גדולים עם עומסי כנף גבוהים יותר עשויים לסבול קרח עבה יותר לפני ביצוע של פחתות, אבל עונש הכוח המוחלט הוא עדיין משמעותי - לעתים קרובות דורש מאות קילוגרמים נוספים של טריליון פאונדים לדקה גבוהה של ניתוח בטיחותי חירום: 1.

האיום של ההשתלטות: The Takeoff Threat

קרח על הקרקע הוא קטלני באותה מידה. Frost, שלג, ושקעים קפואים על כנפיים במהלך המונית ותפס את המעלית באופן חמור כמו קרח בטיסה - אבל ללא גובה להתאושש מדוכן.הטיסה של טיסה 90 של 1982, שבו בואינג 737 התרסק לתוך נהר Potomac זמן קצר לאחר ההמראה, נגרם חלקית על ידי קרח על קצה המוביל ומנועי סגסוגת לבד יכול להפחית 30% על ידי גרורה נקייה מ גרור 40% ל גרורה.

"הקונספט של המטוס הנקי" מחייב כי אין זיהום קפואה נוכח על משטחים אווירודינמיים, נמלים בורות-סטטיים, או שליטה בירכיים ב- Takeoff. Regulatory ברחבי העולם לאכוף זאת באמצעות זמן מנוחה מפורט (HOT) שולחנות עבור נוזל דה-קלינג (p I) משמש בעיקר עבור de-al-of-of-of-of-al) ומספק הגנה קצרה על ידי הגנה מפני חום; סוג של Hizzacticupal (p) לטווח ארוך יותר, אך הוא מוגבל, אך ורק בתנאי הגנה נוזלי, אך ורק בתנאי הגנה יבשהטווח: 0Flowicupal, אך ורק בתנאי הגנה נוזלי, אך ורק בתנאי הגנה יבשהקפאהטווח: DRAFal, אך ורק בתנאי הגנה צלולהטווח קצר; עם זאת, טיפול נוזלי, טיפול נוזלי, עם זאת, טיפול נוזלי, טיפול נוזלי, אך הוא מוגבל, עם זאת, טיפול נוזלי, טיפול ב-Fal (p.

המונחים: Fluid Mechanics and Limits

נוזלי דה-השבור את האג"ח בין זיהום לבין העור של המטוס, בעוד נוזל נגד-האש יוצרים סרט מגן שעיכובים מנקה מחדש.זמן ההחזקה מתחיל כאשר היישום הנוזל הסופי מסתיים; הוא יפוג כאשר הנוזל כבר לא מונע קרח להרכיב על פני השטח מטופלים.בשלב זה, יש לטפל המטוס צריך להבין כי פעם יש לעצור את הזמן, במיוחד אם הוא ממשיך להיות מכווץ כמו מטוס קטסטרופלי, במיוחד אם הוא משמש כמשט.

שליטה על פני השטח ויציבות החשיכה

קרח על פניות מובילות זנב יכול לגרום דוכני לוח זנב, אשר לעתים קרובות תוצאות פתאומי, ללא מרשם האף למטה כי עשוי להיות בלתי הפיך בגובה נמוך.סיכון זה זכה תשומת לב רחבה לאחר התאונה ATR-72 1994, שבו הקפאת גשם ו SLD יצרה גניבת קרח של מגפיים דה-הצית, המוביל לאובדן של קרח על ailes יכול לגרום שליטה או סטיות גבוהות על פני השטח של מלכודת על פני השטח של התקפות על פני השטח, אבל עכשיו יש הרבה יותר מייצבים על פני השטח.

Instrument and Sensor Icing: קריאה כוזבת, סכנה אמיתית

תוך הסתמכות על צינורות בורות, נמלים סטטיים, וזווית של חיישנים (AoA) יכולים לייצר נתונים מטעה באופן מסוכן. צינור פיוט חסום גורם לאינדיקטור המהיר המהיר המהיר לקרוא נמוך בטעות במהלך הטיפוס; נמל סטטי חסום יכול לגרום לגבהים ולטעומי מהירות אנכיים המבלבלים את טייסי הרכב ואת מנהלי הטיסה. AoA חיישן הוא בעיקר בסוע, כי מערכות התראה מסתמכות על דוכנים אלה שנותרו במרחק של מחסומים מהירים, אם הם עלולים, אפילו לא אמין, אך לא אמין, אם הם עלולים, אך ורק לחץ דם, אך לא אמין, אך ורק אם הוא יכול לספק הגנה מפני שעדיין לא אמין, אם הוא יכול לספק הגנה מפני שעדיין לא אמין, אך ורק חיישנים מהירים, אך ורק חיישנים חסימתיים, אך ורק מחסנים, אם הוא יכול לספק הגנה מפני שעדיין לא אמין, אך ורק חיישנים מהירים, אך ורק מחסנים, אם הוא יכול לספק הגנה מפני מחסנים, אם הוא יכול לספק הגנה מפני שעדיין לא אמין, אם הוא יכול להפעיל כמה חיישנים מהירים, אם הוא יכול לספק הגנה מפני מערכות הגנה מפני שברשותו-ידי כלי חיישנים מהירים, רק לחץ אוויריים מהירות, אם הוא כבר יכול להפעיל את הצמיגים

טכנולוגיות: ממגפיים פסיכומטיות ועד לאולט

(המטוסים תלויים בשתי קטגוריות של הגנה: אנטי-השמדה (היווצרות קרח מוקדמת) ודה-השמדה (היציאה של קרח לאחר צבירתה) (FLT:0) ממגפיים של מגפיים מחוסנים (FLT:1) ומניעים שלפוחית שתן מוגבלת על פני השטח המהירים שנפחים את פני השטח החשמליים באופן איטי יותר ויותר - הם יעילים על פני מטוסים מהירים מדי: לחכות זמן רב מדי מאפשר קרח עבה מדי כדי לחום עבה ו- 3.

(ה) טכנולוגיות מתפתחות כוללות את ה-FLT:0) למערכות של שיתוק מוחץ (EMEDS)EMEDS)BuildsFLT:1, אשר משתמשות ב סלילים אלקטרומגנטיים כדי לכווץ את העור ולנפץ קרח עם פחות כוח, ו-FLT:2rasonic de-icing נתונים מ-FLT 3, אשר יוצר רטטים גבוהים אשר מקלקלים קרח ללא חימום, גם הם מפתחים ציפוי דם גבוה (או מקיפים) או חסימתיים (אך)

זיהוי קרח וסיוע החלטות

שדות תעופה מודרניים משתמשים במצלמות מבוססות קרקע ומערכות זיהוי קרח אוטומטיות כדי לעזור לטייסים ואנשי צוות הקרקע להעריך מצב כנף.חלק מחברות התעופה לצייד מטוסים עם מצלמות על הסיפון המציגות משטחים של כנף על הסיפון, ומאפשרות בדיקות סופיות במהלך מוניות.

שיטות אימון ואסטרטגיות הפעלה

אפילו לטכנולוגיה הטובה ביותר יש גבולות; פסק הדין של הטייס נותר קו ההגנה האחרון.תכניות הכשרה משלבות כעת מודולים מבוססי תרחיש המדמים את ההידרדרות המושרה של ביצועים.מודל סימולטורים מופחת, גדל, ומהירויות דו-צדדיות משתנות ללמד הכרה בהתפרצות של קרח - רמזים חזותיים כמו קרח על אגוזים מגבונים או משטחים לא מוגנים, ובדיקות כלי-מחצובות עבור אוויר בלתי מהימן, ה-Falphicalderbarys: 974-Fal-Fal-Floricerouting-Fal-Falecting-Falr-Falecting-FLTer (כולל LTer) כולל LTercloring-Faltecting-Falecting-Floring-Falr-Faltialsquaretials) כולל ניקוי מ-Floring-Floring-Floring-Floring-Floring-Falecting-Floring-Floring-Floring-Floring-FLTertials (מחץ מעל פני משטחים מחוספסים (מחץ מעל פני משטחים) כולל ניקוי מחוספסים מחוספסים

הטייסים חייבים להבין שגם "הארה לתוך איקרוס" (FIKI) מטוסים מוסמכים יש מגבלות - במיוחד בנוגע ל טיפות גדולות על-קוליות גדולות לא מכוסה באופן מלא בסטנדרטים ישנים יותר של סוכנות בטיחות התעופה של האיחוד האירופי (EASA) AMC-25 חומרים המתארים דרישות ביצועים עבור icing, ומפעילים צריכים להתייחס לאלה בעת הערכת יכולות מטוסים וטייסים (AOP) מציעה גם מחקר LTD: 0Dicial Checks עם בטיחות.

אבולוציה והסמכת

בארצות הברית, 14 CFR חלק 25 ו- Part 23 דורשים בדיקות טיסה בסימולציה או טבעי icing כדי להפגין שולי דוכנים נאותה, טיפול באיכויות, וביצועי מערכת עם "האצה של ספיקת" המכסה משטחים קריטיים. "צורת הקרח הקריטית" המשמשת בהסמכה נועדה לייצג את הצטברות המצופה ביותר בשירות.עם זאת, התרחבות המעטפה ה-SLDicing (דרך חלקית 25) היא ללא ספק גבוהה יותר מ-APT/SA.

כיוונים עתידיים: גילוי חיזוי והגנה משולבת

חוקרים מפתחים חיישני LIDAR ומיקרוגל שיכולים לזהות תוכן מים נוזלי על-ידי המטוס, המאפשר לטייסים להימנע מעננים מסוכנים לחלוטין. בשילוב עם סיפון טיסה מזהיר כי משלב נתונים ביצועים אווירודינמיים בזמן אמת (למשל, אובדן המעלית המשוער מבוסס על אי-דיוק נמדד), הדור הבא של מטוסים יכול להזהיר באופן פעיל את הטייסים של שולי הידבקות המתקרבים, בינתיים, ציפויי קרח ומערכות נמוכות יותר, אך מבטיחות להפרעות דלק מתקדמות יותר.

מסקנה

הבנת איך קרח משפיע על המעלית וגרור חיוני עבור תעופה בטוחה קר-קליד. קרח reshapes את הזרוע, הורסת מעלית, מגביר את גרר לרמות בלתי ניתנות להשגה, ויכולה לחדור מערכות בקרה וחיישנים.אין טכנולוגיה אחת יכולה לחסל את הסיכון - במקום, הגנה שכבתית של תחזוקה, משמעת נקייה, להחזיק מודעות בזמן, וטייסים ליצור מחסומים מרובים נגד זמינות מתקדמת של מערכות זיהוי קרח, אך היא עדיין יעילה יותר מאשר הגנה פיילוט של מצופה של פיילוט, אך היא יעילה יותר מאשר פיילוט, אך היא יעילה יותר מאשר הגנה מתקדמת של הגנה פיילוט, אך היא יעילה יותר מאשר פיילוט, אך היא יעילה יותר של מערכות הגנה מתקדמת של מערכות הגנה אימונים של הגנה טיסית, אך היא יעילה יותר של הגנה מתקדמת של טיסית, אך היא יעילה יותר מאשר טיסית, אך היא יעילה יותר מאשר טיסית, אך היא יעילה יותר מאשר אקטיבית, אך היא יעילה יותר, אך היא יעילה יותר של הגנה מתקדמת, אך היא יעילה יותר, אך היא יעילה יותר מאשר אימונים של מערכות הגנה מתקדמת, אך היא יעילה יותר מאשר טיסית, אך היא יעילה יותר, אך היא יעילה יותר מאשר טיסית, אך היא יעילה יותר, אך היא יעילה יותר של הגנה מתקדמת,