Kraków 2018-09-15
Usuwanie lodu z samolotów.
Prawdziwą zmorą pilotów jest lód. Mało kto wie, że w początkach awiacji właśnie oblodzenie było główną przyczyną nieudanych przelotów nad Atlantykiem. W Polsce, co prawda daleko do warunków jakie panują na Grenlandii, ale oblodzenie może wystąpić właściwie w każdych warunkach, zarówno zimą jaki i latem. Żadnym, niezwykłym zjawiskiem jest padający śnieg, który przed lotem trzeba z samolotu usunąć. Ale typowym zimowym problemem jest także przechłodzone paliwo w zbiornikach, które w warunkach chwilowego postoju na lotnisku wywołuje na płatowiec nalot w postaci szronu. Innym zjawiskiem jest drobna mżawka, która na zimnym płatowcu przemienia się w warstwę ludu. Wilgoć potrafi wniknąć na mechanizmy powierzchni sterowych i tam zamienić się w lód.
W trakcie lotu narastający lód powoduje znaczny wzrost oporu czołowego, ujemnie wpływa na pracę silników, a także zmniejsza sterowność i stateczność samolotu. W największym stopniu lód odkłada się na powierzchniach nośnych, co bardzo niekorzystnie wpływa na ich własności aerodynamiczne, wywołując wzrost oporu, zwiększając masę samolotu. Spada współczynnik siły nośnej, a co za tym idzie wzrasta prędkości przeciągnięcia. Dlatego samoloty są wyposażone w automatyczne systemy odladzania krawędzi natarcia skrzydeł, usterzenia oraz wlotów powietrza do silników.
Nie na darmo, firmy produkujące samoloty komercyjne przeprowadzają testy swoich samolotów w zimowych warunkach. Każdy współczesny port lotniczy posiada stanowiska do odladzania samolotów. Firmy przewozowe na ogół mają procedury mówiące kiedy załoga jest obowiązana do skorzystania z usługi odladzania. Wolą zapłacić kilka tysięcy złotych niż płacić miliony za odszkodowania i upadek reputacji firmy. A w historii awiacji takie przypadki były niejednokrotnie. Lecz w ostatnich czasach występuje zjawisko zwane presją czasu, a to bywa przyczynkiem do wypadku.
Przepisy Międzynarodowej Organizacji Lotnictwa Cywilnego wymagają, żeby na każdym lotnisku komercyjnym, na którym może występować oblodzenie, było zorganizowane profesjonalne stanowisko odladzania samolotów. Jednym z czynników określających jego lokalizację jest gwarancja zapewnienia czasu ochronnego, po zastosowaniu substancji anty-oblodzeniu, tak zwany Holdover Time (w skrócie HOT), który pozwala na kołowanie do momentu uzyskania przez samolot zezwolenia na start. Dlatego duże lotniska mają kilka stanowisk zlokalizowanych w różnych miejscach pola wzlotów. Bardzo często w niewielkiej odległości od progu RWY z którego samolot będzie startował.
Odladzania jest prowadzone zwykle przy użyciu specjalnego pojazdu zwanego w żargonie lotniczym „elephantem”, czyli słoniem. Jest to skojarzenie ze słoniem, który z trąby wyrzuca wodę. Przed rozpoczęciem odladzania sporządzana jest dokumentacja, w której załoga deklaruje, czy rozmrażanie ma być jedno-, czy dwu-stopniowe, uzgadnia się stężenie roztworu, określa stan płatowca oraz warunki pogodowe. Przed rozpoczęciem procesu odladzania załoga samolotu powinna przygotować samolot do wykonania tej czynności; ustawić powierzchnie sterowe samolotu w konfiguracji do odladzania, zamknąć odbiory powietrza, aby uniemożliwić przedostanie się oparów płynu przez otwory wentylacyjne do wnętrza samolotu oraz włączyć rejestrator rozmów w kabinie, a następnie poinformować o gotowości do rozpoczęcia odladzania.
Ze względów bezpieczeństwa usuwanie lodu powinno się prowadzić z wyłączonymi silnikami samolotu, jednak z pewnymi wyjątkami możliwe jest prowadzenie odladzania z silnikami pracującymi w zakresie jałowym (tryb IDLE) i ten sposób jest realizowany najczęściej.
Do odladzania chemicznego stosuje się kilka typy płynów usuwających lód i zabezpieczających, o różnym składzie chemicznym, lepkości i gwarantowanym czasie ochrony. Dla przykładu, płyny typu II zawierają co najmniej 50% glikolu, wodę, zagęszczacz i inhibitor, ich lepkość wzrasta wraz z obniżeniem temperatury. Firmy chemiczne w ostatnich czasach poczyniły spory postęp w środkach chemicznych, które działają dłużej i mniej szkodliwie na płatowiec: aluminium, tworzywo sztuczne, lakier.
Usuwanie lodu często wykonywane jest dwuetapowo. Pierwszy etap polega na usunięciu śniegu i lodu z płatowca. W drugim etapie zabezpiecza się, głównie skrzydła i usterzenie, przed formowaniem się na powierzchniach samolotu nowych warstwy lodu i śniegu.
Czas odladzania samolotu jest bardzo różny. Może trwać tylko 10 minut lub nawet 90 minut. Odladzanie może być prowadzone wyłącznie gorącą wodą. Jej temperatura na wylocie z działka (prądownicy) wynosi 60 stopni C. Działka spryskujące samolot dają dużo mniejsze ciśnienie na wylocie niż działka wozów staży pożarnej. Chodzi o to, aby nie zniszczyć płatowca. Dla samolotu Boeing B.737 nacisk roztworu na płatowiec nie może przekraczać 0,7 bara. Dlatego z działka „elefanta” roztwory wylatują w postaci aerozoli.
Ilość płynu użytego do zabezpieczenia samolotu przed oblodzeniem, czyli w tak zwanym drugim etapie, nie powinna być mniejsza niż: 480 litrów – w przypadku Boeing 767, 200 litrów – w przypadku Boeing 737 serii 300, 400 i 500 oraz 230 litrów – w przypadku Airbus A320.
Od kilku lat stosuje się odladzanie powierzchni samolotów za pomocą promienników podczerwieni. Dotychczas promienniki podczerwieni z powodzeniem stosowane były na lotniskach w USA. Od kilku lat również w Europie. Odladzanie to polega na umieszczeniu samolotu w służącym do tego celu hangarze, wyposażonym w podwieszony pod dachem hangaru zespół promienników podczerwieni.
W trakcie lotu nowoczesne samoloty same sobie potrafią poradzić z lodem. Wykorzystywane w tym celu są różne automatyczne sposoby. Krawędzie natarcia są odladzane: gorącym powietrzem, grzałkami elektrycznymi lub pneumatyczne, gdy na krawędzi natarcia są gumowe nakładki. Tutaj pod gumę wprowadza się powietrze, które „pompuje” nakładkę i tak się kruszy lód. Są także metody spryskiwania krawędzi natarcia glikolem. Glikol wydostaje się poprzez otworki i przesuwa się drobnymi rowkami. Tak odladza się także łopaty śmigieł. Glikolem spryskiwane są także przednie szyby kokpitu samolotu. Najskuteczniejsze okazuje się odladzanie elektryczne. Tak odladzane są na przykład odbiorniki ciśnienia, tak zwane rurki Pitota. Oprócz grzałek są sposoby usuwania lodu w oparciu o indukcje elektromagnetyczną. System wywołuje wibracje elektromagnetyczne. Innym elektrycznym sposobem jest folia grafitowa, która zasilona prądem elektrycznym gwałtownie zwiększa swoją temperaturę, oddzielając w ten sposób warstwę lodu od płatowca.
Opracował Karol Placha Hetman