Распределение льда по обшивке

Располагается лед на вертикальных и горизонтальных поверхностях неравномерно. На горизонтальных поверхностях удерживается больше влаги, чем на вертикальных, с которых часть водяных капель сдувается или перетекает на соседние участки обшивки.

Поэтому степень обледенения вертикальных и горизонтальных поверхностей различна и ориентировочно находится в соотношении 1:1,5. основную массу льда воспринимает крыло и горизонтальное оперение. Чем меньше толщина обшивки, тем легче образуется иней, который обладает избирательностью отложения.

При изменении погодных условий от холодных к относительно теплым обшивка крыла в месте расположения топливных баков (которые медленно воспринимают температуру окружающей среды) покрываются налетом в виде инея, образующегося от сублимации водяного пара или намерзания капель тумана и дождя.

СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ

Одним из эффективных способов предохранения самолетов от обмерзания является ан­гарное хранение. Практически же самолеты хранятся на открытом воздухе, поэтому появилась необходимость предохранять их от обмерзания.

Зачехление планера. В осенне-зимний и весенний периоды при прогнозировании снего­пада, гололеда и т. п. зачехляют самолет сразу после посадки, причем зачехляемая поверхность самолета и чехлы должны быть сухими и иметь достаточную механическую прочность. Например, разрывная нагрузка по основе и утку должна находиться в пределах 60 - 70 кгс/50 мм, а сопротивляемость надрыву не менее, чем для хлопчатобумажных тканей палаточного полотна. Для того чтобы чехлы не были тяжелыми и громоздкими, оптимальная масса одного погонного метра материала при ширине 80 — 90 см должна составлять 100 -150 г.

При условии механизации зачехления и подбора материала для чехлов, отвечающего всем необходимым требованиям, а также при соблюдении необходимых правил зачехление широко применяется и является одним из эффективных способов предохранения самолетов от обмерзания.

Гидрофобные поверхности. Физико-химический способ предохранения самолетов от обмерзания заключается в устранении возможности оседания влаги на поверхностях или в уменьшении до нуля силы сцепления между образовавшимся льдом и защищаемой поверхно­стью.

Избежать оседания влаги на поверхности самолета можно при условии, если она будет обладать свойством не смачиваться водой; такая поверхность называется гидрофобной. Создание гидрофобных покрытий является одним из основных способов предохранения самолетов от обмерзания. К гидрофобным относится ряд органических веществ: углеводороды, жиры, воски, жирные кислоты, а также твердые тела с неметаллическими свойствами — графит, сера, сульфиды неметаллов.

В иностранной печати широко рекламируются кремнийорганические соединения, при этом указывается, что обработка поверхности самолетов этими соединениями уменьшает силу сцепления льда на 96—98%.

Способы удаления льда с поверхностей самолетов сводятся к переводу льда из одного фазового состояния (твердого) в другое (жидкое) и к последующему сохранению образовав­шейся влаги в жидком состоянии (при низких отрицательных температурах воздуха) или к полному ее испарению.

Тепловые способы удаления льда сводятся к тому, что теплоноситель, взаимодействуя со льдом, передает ему тепло, в результате чего лед плавится, а образовавшаяся влага испаряется.

Из жидких теплоносителей наиболее хорошо удовлетворяет большинству предъявляемых к ним требований вода. Она имеет большую теплоемкость, сравнительно высокую температуру, кипения и незначительную коррозионную агрессивность. Кроме того, вода инертна по отношению к лакокрасочным покрытиям самолетов, легкодоступна и дешева. Из газообразных теплоносителей приемлемым является подогретый воздух.

Способ удаления жидкими теплоносителями заключается в обработке поверхности самолета водой, подогретой до 50— 60°С. Для удаления с самолета ледяных отложений вклю­чают насос, который под давлением 1,5—2 атм. подает теплую воду по шлангу на обледеневшую поверхность. Затем поверхности протирают сухой и мягкой ветошью или замшей. Ледя­ные отложения удаляются сначала с фюзеляжа, далее с крыла и хвостового оперения.

Удаление льда грелкой. Для удаления льда с поверхности самолета применяется специальная грелка, которая представляет собой плоский резиновый мешок с горловиной, наполненный водой, имеющей температуру 70—80 С. При наложении такой грелки на обледеневшую поверхность самолета лед плавится и образовавшаяся вода испаряется. Путем последовательного перемещения грелки по поверхности самолета добиваются освобождения его ото льда. Этот способ применяется мало из-за недостаточной его эффективности.

Применение газообразного теплоносителя принципиально не отличается от рассмотрен­ных выше. Теплый воздух подается по рукавам на открытую поверхность льда или закрытое чехлом пространство от подогревателей двигателя с температурой 50—60°С. Источниками теплого воздуха служат подогреватели МП-85, МП-300 и др. После уменьшения сцепления льда с поверхностью лед быстро счищают волосяными щетками. Этот способ хорошо себя зарекомендовал и широко применяется.

Применение смеси воды и незамерзающей жидкости. Широкое применение в эксплуата­ции нашел способ, основанный на удалении образовавшегося на поверхности самолета льда подогретой смесью воды и жидкости, понижающей температуру замерзания воды Как известно удаление льда горячей водой - весьма эффективный способ, однако основным его недостатком является то, что при температурах воздуха ниже —5 С и особенно при наличии ветра вода на поверхности самолета быстро замерзает, и самолет вновь оказывается покрытым слоем льда. При этом возможно попадание воды и ее замерзание в узлах подвески рулей, элеронов и т. д. Поэтому применяют водные растворы жидкостей, имеющих низкую температуру замерзания: этиловый, изопропиловый спирты, этиленгликоль, глицерин и др. Предварительно их подогревают до 50—60°С, что обеспечивает удаление льда и предотвращает последующее замерзание воды на поверхности самолета.

ЖИДКОСТИ, УДАЛЯЮЩИЕ ОБМЕРЗАНИЯ С АВИАЦИОННОЙ

ТЕХНИКИ.

При температурах окружающего воздуха около 0° С лед или примерзший снег с поверх­ности авиационной техники удаляют, обливая его теплой 50—60 С водой, а при более низких температурах — смесью воды с жидкостью ЭАФ (эфироальдегидная фракция). Состав этой жидкости приведен в табл. 1.

Компоненты жидкости ЭАФ

Таблица 1

Компонент	Содержание, % по объему	Компонент	Содержание, % по объему
Спирт этиловый Альдегиды Эфирыимпаек54	92-94 0,35-0,5 1,8-3,0	Спирт метиловый Сивушные масла Кислоты	1,0-1,15 2,9-3,1 0,02-0,1

Компоненты смеси жидкости ЭАФ с водой

Рекомендуемый состав смеси жидкости ЭАФ с водой в зависимости от температуры ок­ружающего воздуха приведен в табл. 2.

Таблица 2

Компонент	Состав смеси жидкости ЭАФ в зависимости от температуры)
	От 0 до-10	От-10до-15	От-15 до-25	От -25 до -30
Вода Жидкость ЭАФ	3/4 1/4	2/3 1/3	1/2 1/2	1/3 2/3

Увеличение концентрации жидкости ЭАФ в воде приводит к понижению ее температуры замерзания. Рационально выбранный состав низкозамерзающей жидкости, подогретой до температуры 50—60° С, обеспечивает удаление любых ледяных отложений.

Агрессивность жидкости ЭАФ. К недостаткам жидкости ЭАФ относится неблагоприятное воздействие ее на лакокрасочное покрытие авиационной техники и возможность образования на обработанной поверхности кристаллов льда после испарения жидкости

Противообледенительная смесь «ЗА» представляет собой 52%-ный раствор этиленгликоля в воде с добавкой небольших количеств смачивателя типа ОП-7 или ОП-10 и антикоррозионной присадки двухзамещенного фосфорнокислого натрия. Смесь «ЗА» обеспечивает эффективное удаление льда, предохраняет поверхность от обмерзания я течение нескольких часов после окончания обработки и не оказывает заметного влияния на лакокрасочное покрытие.

Для предупреждения обмерзания авиатехники на земле применяют жидкость ЭАФ с до­бавкой к ней 5% бензина Б-70 и 0,001 г зеленого кислотного красителя на 1 л жидкости. Технические характеристики жидкости ЭАФ приведены в табл. 3.

Прежде чем наносят жидкость на поверхность авиатехники, удаляют образовавшийся лед, затем поверхность опрыскивают жидкостью с водой. При правильном обращении жидкость ЭАФ безвредна для здоровья человека (если не попадает внутрь).

Технические нормы на жидкость ЭАФ

Таблица 3

Цвет и прозрачность	Концентрация %, не ниже	Температура, °С		Вязкость (сСт) при Температуре (°С)
		кипения	замерзания	0	-10	-50
Желтый, прозрачный	92	76-79	-70	3,02	3,86	8,30

АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ

АППАРАТОВ.

Характеристика обледенения. В полете при отрицательных температурах в условиях вы­сокой влажности атмосферы взвешенные в ней переохлажденные капли (их температура может быть значительно ниже О° С, до —20° С и даже до —40° С) при соприкосновении с поверхностью летательного аппарата мгновенно кристаллизуются и прилипают к ней — аппарат обледеневает. Обледенение может также происходить при попадании сильно охлажденного, например, самолета в зону теплого воздуха (в результате конденсации даров и образования инея).

Одним из способов борьбы с обледенением летательных аппаратов является подача антиобледенительной жидкости на участки, обледенение которых представляет наибольшую опасность или идет наиболее интенсивно (стекла кабин, лопасти несущего винта вертолета). Жидкость поступает к защищаемым деталям через мелкие отверстия в специально подведенных трубках, куда она подается электронасосом. Расход ее составляет несколько литров в час.

Главные требования к антиобледенительной жидкости: низкая температура замерза­ния как в натуральном виде, так и в смеси с водой; способность легко растворять лед и воду, хорошо смачивать поверхности металла и стекла; достаточная подвижность при низких температурах.

Этиловый спирт. В качестве антиобледенительной жидкости преимущественно для стекол кабины используется ректификованный этиловый спирт— прозрачный, бесцветный, отличается очень низкой температурой замерзания (—114° С). Смеси его также не замерзают при достаточно низких температурах. Спирт хорошо смачивает металл и стекло, обеспечивая образование на них тонкой поверхностной пленки; хорошо растворяет лед; стабилен; не загрязняет стекол кабил. В процессе образования спиртового раствора возникают электростатические связи между полярными молекулами спирта и воды. При этом выделяется тепло, раствор нагревается, объем его уменьшается. Так. например если смешать 60 л безводного спирта с 40 л воды, то после охлаждения до температуры 20° С будет не 100 л, а лишь 93,31 л (на 6,69 л меньше),

Ректификованный спирт, используемый в качестве антиобледенительной жидкости, содержит по объему 95,5—96,0% безводного спирта.

Основным недостатком ректификованного спирта является коррозионная активность (особенно в отношении цинка и алюминия). Так, например, если бачки и другие элементы спиртовой системы сделать из алюминиевых сплавов, то при взаимодействии со спиртом образуется студенистая масса (алкоголята металлов), забивающая систему. По отношению к стали, железу спирт пассивен. Другим недостатком спирта является его огнеопасность. Кроме того, спирт быстро испаряется; в момент выхода из отверстий из-за малой вязкости легко сдувается потоком воздуха. Этим затрудняется его использование при борьбе с обледенением лопастей воздушных винтов.

Спирто-глицериновая смесь. На вертолетах в качестве антиобледенительной жидкости для несущего винта применяют смесь 85% ректификованного спирта и 15% глицерина; плот­ность ее равна 0,8676 Смесь отличается от спирта более высокой вязкостью и медленнее испаряется. Благодаря этому она лучше покрывает лопасти ротора вертолета. Температура замерзания этой жидкости не выше —70° С. Однако глицерин, окисляясь, может выделять кристаллы, забивая отверстия.

Абсолютный (100%) этиловый спирт кипит при 78 °С; плотность его составляет 0,789.