Vereisung des Flugzeugs - Bedingungen, Ursachen und Folgen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Statistiken zeigen, dass der Prozentsatz der Todesfälle bei Flugzeugabstürzen viel geringer ist als bei anderen Verkehrsträgern. Flugzeugvereisung ist eine häufige Unfallursache, weshalb deren Bekämpfung erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt wird. Bei einem Zug-, Schiffs- oder Autounfall haben die Menschen eine recht hohe Überlebenschance. Der Absturz von Flugzeugen führt mit seltenen Ausnahmen zum Tod aller Passagiere.

Was verursacht Vereisung

Folgende Teile des Flugzeugkörpers sind am häufigsten der Vereisung ausgesetzt:

• Heck- und Flügelvorderkanten;
• Motorlufteinlässe;
• Propellerblätter für die jeweiligen Triebwerkstypen.

Die Eisbildung an Tragflächen und Leitwerk führt zu einer Erhöhung des Luftwiderstands, einer Verschlechterung der Stabilität und Steuerbarkeit des Flugzeugs. Im schlimmsten Fall können die Steuerungen (Querruder, Landeklappen usw.) einfach an der Tragfläche festfrieren, und die Steuerung des Flugzeugs wird teilweise oder vollständig lahmgelegt.

Vereisung der Lufteinlässe stört die Gleichmäßigkeit der in die Motoren eintretenden Luftströme. Die Folge davon ist der ungleichmäßige Betrieb der Motoren und die Verschlechterung der Traktion, Betriebsstörungen der Einheiten. Es treten Vibrationen auf, die zur vollständigen Zerstörung von Motoren führen können.

In Propeller-Fan- und Turboprop-Flugzeugen führt die Vereisung an den Kanten der Propellerblätter zu einer erheblichen Verringerung der Fluggeschwindigkeit aufgrund eines Abfalls der Effizienz der Propeller. Infolgedessen „erreicht“das Schiff sein Ziel möglicherweise nicht, da der Kraftstoffverbrauch bei niedrigerer Geschwindigkeit gleich bleibt oder sogar ansteigt.

Flugzeugbodenvereisung

Vereisung kann am Boden oder im Flug sein. Im ersten Fall sind die Vereisungsbedingungen des Flugzeugs wie folgt:

• Bei klarem Wetter und Minusgraden kühlt die Oberfläche eines Flugzeugs stärker ab als die umgebende Atmosphäre. Aus diesem Grund verwandelt sich der in der Luft enth altene Wasserdampf in Eis - Frost oder Frost tritt auf. Die Dicke der Plaque überschreitet in der Regel wenige Millimeter nicht. Es kann sogar von Hand leicht entfernt werden.
• Bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt und hoher Luftfeuchtigkeit setzt sich in der Atmosphäre enth altenes unterkühltes Wasser in Form von Plaque auf dem Flugzeugkörper ab. Abhängig von den jeweiligen Wetterbedingungen variiert die Beschichtung von transparent bei höheren Temperaturen bis zu einer matten, frostähnlichen Beschichtung bei niedrigeren Temperaturen.
• Gefrieren auf der Flugzeugoberfläche Nebel, Regen oder Graupel. Es entsteht nicht nur durch Niederschlag, sondern auch, wenn beim Rollen Schnee und Schneematsch vom Boden auf den Rumpf treffen.

Es gibt auch so ein Phänomen wie "Treibeis". Wenn das Kerosin in den Tanks eine niedrigere Temperatur als die Umgebungsluft hat, setzt sich atmosphärisches Wasser im Bereich der Tanks ab und es bildet sich Eis. Die Schichtdicke erreicht manchmal 15 mm oder mehr. Diese Art der Flugzeugvereisung ist gefährlich, da das Sediment meist durchsichtig und schwer zu erkennen ist. Außerdem bilden sich Ablagerungen nur im Tankbereich, während der Rest des Flugzeugkörpers sauber bleibt.

Zuckerguss in der Luft

Eine weitere Art der Flugzeugvereisung ist die Eisbildung am Schiffsrumpf während des Fluges. Tritt beim Fliegen bei k altem Regen, Nieselregen, Schneeregen oder Nebel auf. Eis bildet sich am häufigsten an Flügeln, Leitwerken, Triebwerken und anderen hervorstehenden Körperteilen.

Die Geschwindigkeit der Bildung einer Eiskruste variiert und hängt sowohl von den Wetterbedingungen als auch vom Flugzeugdesign ab. Es gab Fälle von Plaquebildung mit einer Geschwindigkeit von 25 mm pro Minute. Die Geschwindigkeit des Flugzeugs spielt dabei eine doppelte Rolle – sie trägt bis zu einer gewissen Schwelle zu einer Erhöhung der Vereisung des Flugzeugs bei, da pro Zeiteinheit mehr Feuchtigkeit auf die Flugzeugoberfläche fällt. Bei weiterer Beschleunigung erwärmt sich dann aber die Oberfläche durch Reibung mit der Luft und die Intensität der Eisbildung lässt nach.

Vereisung eines Flugzeugs im Flug tritt am häufigsten in Höhen bis zu 5.000 Metern auf. Daher wird der Untersuchung der Wetterbedingungen in der Region im Voraus größte Aufmerksamkeit geschenkt. Start und Landung. Vereisung in großen Höhen ist extrem selten, aber dennoch möglich.

Enteisung mit POL

Die Hauptrolle bei der Verhinderung von Vereisung spielt die Behandlung von Flugzeugen mit Anti-Icing Fluid (AFL). Führend in der Produktion von Enteisungsmitteln sind die amerikanische The Dow Chemical Company und die kanadische Cryotech Deicing Technology. Unternehmen erweitern und verbessern ständig das Sortiment ihrer Reagenzien.

Vorrangige Forschungsgebiete sind die Geschwindigkeit der Enteisung und die Dauer der Flugzeugenteisung. Für diese Prozesse sind unterschiedliche Arten von Anti-Icing Fluids verantwortlich, daher erfolgt die Aufbereitung des Flugzeugs immer in zwei Stufen. Insgesamt gibt es vier Arten von Reagenzien, die bei der Verarbeitung eines Flugzeugs verwendet werden. Fluide der ersten Art sind dafür verantwortlich, vorhandenes Eis vom Flugzeugkörper zu entfernen. Die Zusammensetzungen II, III und IV dienen dazu, den Körper für eine gewisse Zeit vor Vereisung zu schützen.

Abfertigung des Flugzeugs am Boden

Zunächst wird das Flugzeug mit Typ-I-Flüssigkeit behandelt, die mit heißem Wasser auf eine Temperatur von 60-80 0C verdünnt wurde. Die Konzentration des Reagenzes wird basierend auf Wetterbedingungen gewählt. Ein Farbstoff ist oft in der Zusammensetzung enth alten, damit das Wartungspersonal die Gleichmäßigkeit der Beschichtung des Flugzeugs mit Flüssigkeit kontrollieren kann. Darüber hinaus verbessern die speziellen Substanzen, aus denen der POL besteht, die Deckkraft des Produkts.

Die zweite Stufe ist die Verarbeitung der nächstenFlüssigkeit, am häufigsten Typ IV. Es ist im Allgemeinen identisch mit der Zusammensetzung vom Typ II, wird jedoch mit modernerer Technologie hergestellt. Typ III wird am häufigsten zum Enteisen von Flugzeugen verschiedener lokaler Fluggesellschaften verwendet. Flüssigkeit vom Typ IV wird sauber und im Gegensatz zu Typ I mit geringer Geschwindigkeit versprüht. Der Zweck der Behandlung besteht darin, sicherzustellen, dass das Flugzeug gleichmäßig mit einem dicken Verbundfilm beschichtet ist, der kein Gefrieren von Wasser auf der Oberfläche des Flugzeugs zulässt.

Während der Aktion "schmilzt" der Film allmählich und reagiert mit Niederschlag. Die Hersteller führen Forschungen durch, um die Dauer der Schutzschicht zu verlängern. Auch die Möglichkeiten zur Minimierung der Auswirkungen schädlicher Bestandteile von Anti-Icing Fluids auf die Umwelt werden untersucht. Im Allgemeinen bleibt die AOL derzeit der beste Weg, um mit Flugzeugvereisung umzugehen.

Vereisungsschutzsysteme

Die Zusammensetzungen, mit denen Flugzeuge am Boden gehandhabt werden, sind speziell so hergestellt, dass sie beim Start von der Oberfläche des Rumpfes „weggeblasen“werden, um den Auftrieb nicht zu verringern. Dann übernehmen die Vereisungssensoren des Flugzeugs den Staffelstab. Im richtigen Moment geben sie den Befehl zum Einsatz von Systemen, die die Eisbildung während des Fluges verhindern. Sie werden in mechanisch, chemisch und thermisch (luftthermisch und elektrothermisch) unterteilt.

Mechanische Systeme

Basierend auf dem Prinzip der künstlichen Verformung der Außenfläche des Schiffsrumpfes, wodurch das Eis bricht und durch den entgegenkommenden Luftstrom weggeblasen wird. Zum Beispiel auf FlügelnDas Flugzeuggefieder ist mit Gummiprotektoren mit einem System von Luftkammern im Inneren verstärkt. Nachdem das Flugzeug mit der Vereisung begonnen hat, wird der zentralen Kammer zunächst Druckluft zugeführt, die das Eis bricht. Dann werden die Seitenfächer aufgeblasen und das Eis wird von der Oberfläche geschleudert.

Chemische Systeme

Die Wirkung eines solchen Systems basiert auf der Verwendung von Reagenzien, die in Kombination mit Wasser Mischungen mit niedrigem Gefrierpunkt bilden. Die Oberfläche des gewünschten Abschnitts des Flugzeugkörpers ist mit einem speziellen porösen Material bedeckt, durch das eine Flüssigkeit zugeführt wird, die das Eis auflöst. Chemische Systeme waren Mitte des 20. Jahrhunderts in Flugzeugen weit verbreitet, aber heute werden sie hauptsächlich als Backup-Methode zum Reinigen von Windschutzscheiben verwendet.

Thermische Systeme

In diesen Systemen wird die Vereisung durch Erhitzen der Oberfläche mit heißer Luft und Abgasen aus Motoren oder durch Strom beseitigt. Im letzteren Fall wird die Oberfläche nicht ständig, sondern periodisch beheizt. Etwas Eis darf gefrieren, wonach das System eingesch altet wird. Gefrorenes Wasser löst sich von der Oberfläche und wird vom Luftstrom weggetragen. Somit breitet sich das geschmolzene Eis nicht über den Rumpf des Flugzeugs aus.

Die modernste Entwicklung auf diesem Gebiet ist das von GKN erfundene elektrothermische System. Auf die Tragflächen des Flugzeugs wird ein spezieller Polymerfilm mit Flüssigmetallzusatz aufgebracht. Es entnimmt Energie aus dem Bordsystem des Flugzeugs und hält die Temperatur auf der Flügeloberfläche von 7 bis 21 0C. Dieses neueste System wird häufig in Boeing-Flugzeugen eingesetzt.787.

Trotz aller "ausgefallenen" Sicherheitssysteme erfordert die Vereisung von der Person die größte Aufmerksamkeit. Kleine Unaufmerksamkeit führte oft zu großen Tragödien. Daher hängt die Sicherheit der Menschen trotz der rasanten technologischen Entwicklung immer noch weitgehend von ihnen selbst ab.