Engelamiento de la aeronave - condiciones, causas y consecuencias

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Las estadísticas muestran que el porcentaje de muertes en accidentes aéreos es mucho más bajo que en los casos con otros modos de transporte. La formación de hielo en los aviones es una causa común de accidentes, por lo que se presta mayor atención a la lucha contra ella. En el caso de un accidente de tren, barco o automóvil, las personas tienen una probabilidad bastante alta de sobrevivir. La caída de los transatlánticos, con raras excepciones, provoca la muerte de todos los pasajeros.

Qué causa la formación de hielo

Las siguientes partes del cuerpo de la aeronave están expuestas con mayor frecuencia a la formación de hielo:

• bordes de ataque de la cola y las alas;
• tomas de aire del motor;
• palas de hélice para los respectivos tipos de motor.

La formación de hielo en las alas y la cola provoca un aumento de la resistencia, un deterioro de la estabilidad y la capacidad de control de la aeronave. En el peor de los casos, los controles (alerones, flaps, etc.) pueden simplemente congelarse en el ala, y el control de la aeronave quedará parcial o totalmente paralizado.

La formación de hielo en las tomas de aire altera la uniformidad de los flujos de aire que ingresan a los motores. La consecuencia de esto es el funcionamiento desigual de los motores y el deterioro de la tracción, fallas en el funcionamiento de las unidades. Aparecen vibraciones que pueden llevar a la destrucción completa de los motores.

En los aviones de hélice y turbohélice, la formación de hielo en los bordes de las palas de la hélice provoca una importante reducción de la velocidad de vuelo debido a la disminución de la eficiencia de las hélices. Como resultado, es posible que la embarcación no "llegue" a su destino, ya que el consumo de combustible a una velocidad más baja sigue siendo el mismo o incluso aumenta.

Congelación del suelo de la aeronave

La formación de hielo puede ser en tierra o en vuelo. En el primer caso, las condiciones de formación de hielo en la aeronave son las siguientes:

• En tiempo despejado a temperaturas bajo cero, la superficie de un avión se enfría más que la atmósfera circundante. Debido a esto, el vapor de agua contenido en el aire se convierte en hielo: se produce escarcha o escarcha. El grosor de la placa no suele superar unos pocos milímetros. Se puede quitar fácilmente incluso con la mano.
• A temperaturas cercanas a cero y alta humedad, el agua sobreenfriada contenida en la atmósfera se deposita en el cuerpo de la aeronave en forma de placa. Dependiendo de las condiciones climáticas específicas, el revestimiento varía de transparente a temperaturas más altas a un revestimiento mate similar a la escarcha a temperaturas más bajas.
• Congelación en la superficie de la aeronave niebla, lluvia o aguanieve. Se forma no solo como resultado de la precipitación, sino también cuando la nieve y el aguanieve golpean el casco desde el suelo durante el rodaje.

También existe un tipo de fenómeno como el "hielo combustible". Cuando el queroseno en los tanques tiene una temperatura más baja que el aire circundante, el agua atmosférica comienza a depositarse en el área donde se encuentran los tanques y se forma hielo. El espesor de la capa alcanza a veces 15 mm o más. Este tipo de formación de hielo en aeronaves es peligroso porque el sedimento suele ser transparente y difícil de notar. Además, los sedimentos se forman solo en el área del tanque de combustible, mientras que el resto del cuerpo del avión permanece limpio.

Glaseado en el aire

Otro tipo de formación de hielo en los aviones es la formación de hielo en el casco del barco durante el vuelo. Ocurre cuando se vuela con lluvia fría, llovizna, aguanieve o niebla. El hielo se forma con mayor frecuencia en alas, colas, motores y otras partes sobresalientes del cuerpo.

La tasa de formación de una costra de hielo varía y depende tanto de las condiciones climáticas como del diseño de la aeronave. Ha habido casos de formación de placa a una velocidad de 25 mm por minuto. La velocidad de la aeronave aquí juega un papel doble: hasta un cierto umbral, contribuye a un aumento en la formación de hielo en la aeronave debido al hecho de que cae más humedad sobre la superficie de la aeronave por unidad de tiempo. Pero luego, con mayor aceleración, la superficie se calienta por la fricción con el aire y la intensidad de la formación de hielo disminuye.

La formación de hielo en una aeronave en vuelo ocurre con mayor frecuencia a altitudes de hasta 5.000 metros. Por lo tanto, de antemano, se presta la máxima atención al estudio de las condiciones climáticas en el área.despegue y aterrizaje. La formación de hielo a gran altura es extremadamente rara, pero aún posible.

Descongelación con POL

El papel principal en la prevención de la formación de hielo lo desempeña el tratamiento de las aeronaves con líquido antihielo (AFL). Los líderes en la producción de agentes descongelantes son la estadounidense The Dow Chemical Company y la canadiense Cryotech Deicing Technology. Las empresas están constantemente ampliando y mejorando la línea de sus reactivos.

Las áreas prioritarias de investigación son la velocidad de descongelación y la duración de la descongelación de aeronaves. Diferentes tipos de líquido antihielo son los responsables de estos procesos, por lo que el procesamiento de la aeronave se realiza siempre en dos etapas. En total, hay cuatro tipos de reactivos que se utilizan en el procesamiento de una aeronave. Los fluidos del primer tipo son los encargados de eliminar el hielo existente en la carrocería de la aeronave. Las composiciones de los tipos II, III y IV sirven para proteger el cuerpo de la formación de hielo durante un tiempo determinado.

Procesando la aeronave en tierra

Primero, la aeronave se trata con líquido tipo I diluido con agua caliente a una temperatura de 60-80 0C. La concentración del reactivo se elige en función de las condiciones climáticas. A menudo se incluye un tinte en la composición para que el personal de mantenimiento pueda controlar la uniformidad del recubrimiento de la aeronave con líquido. Además, las sustancias especiales que componen el POL mejoran la cobertura del producto.

La segunda etapa es el procesamiento de la siguientelíquido, más comúnmente tipo IV. Generalmente es idéntica a la composición de tipo II, pero se produce utilizando tecnología más moderna. El tipo III se usa más comúnmente para descongelar aviones de varias aerolíneas locales. El líquido tipo IV se pulveriza puro y, a diferencia del tipo I, a baja velocidad. El propósito del tratamiento es asegurar que la aeronave esté recubierta uniformemente con una película gruesa de compuesto que no permita que el agua se congele en la superficie de la aeronave.

Durante la acción, la película se "derrite" gradualmente, reaccionando con precipitación. Los fabricantes están realizando investigaciones destinadas a aumentar la duración de la capa protectora. También se están estudiando las posibilidades de minimizar el impacto de los componentes nocivos de los fluidos antihielo en el medio ambiente. En general, AOL sigue siendo la mejor manera de lidiar con la formación de hielo en los aviones en este momento.

Sistemas antihielo

Las composiciones con las que los aviones se manejan en tierra están especialmente diseñadas para que durante el despegue "salgan" de la superficie del cuerpo para no reducir la sustentación. Luego, los sensores de formación de hielo de la aeronave toman el relevo. En el momento adecuado, dan la orden de entrar en acción a los sistemas que evitan la formación de hielo durante el vuelo. Se dividen en mecánicas, químicas y térmicas (aire-térmicas y electro-térmicas).

Sistemas mecánicos

Basado en el principio de deformación artificial de la superficie exterior del casco del barco, como resultado de lo cual el hielo se rompe y es arrastrado por el flujo de aire que se aproxima. Por ejemplo, en las alas. El plumaje del avión está reforzado con protectores de goma con un sistema de cámaras de aire en su interior. Después de que el avión comienza a formar hielo, primero se suministra aire comprimido a la cámara central, que rompe el hielo. Luego se inflan los compartimentos laterales y se arroja el hielo de la superficie.

Sistemas químicos

La acción de un sistema de este tipo se basa en el uso de reactivos que, en combinación con el agua, forman mezclas con un bajo punto de congelación. La superficie de la sección deseada del cuerpo del avión se cubre con un material poroso especial, a través del cual se suministra un líquido que disuelve el hielo. Los sistemas químicos se usaron mucho en los aviones a mediados del siglo XX, pero ahora se usan principalmente como método de respaldo para limpiar parabrisas.

Sistemas térmicos

En estos sistemas, la formación de hielo se elimina calentando la superficie con aire caliente y gases de escape extraídos de los motores, o con electricidad. En este último caso, la superficie se calienta no constantemente, sino periódicamente. Se permite que se congele algo de hielo, después de lo cual se enciende el sistema. El agua congelada se separa de la superficie y es arrastrada por la corriente de aire. Por lo tanto, el hielo derretido no se extiende sobre el cuerpo de la aeronave.

El desarrollo más moderno en esta área es el sistema electrotérmico inventado por GKN. Se aplica una película de polímero especial con la adición de metal líquido a las alas del avión. Toma energía del sistema a bordo de la aeronave y mantiene la temperatura en la superficie del ala de 7 a 21 0C. Este último sistema es ampliamente utilizado en aviones Boeing.787.

A pesar de todos los sistemas de seguridad "elegantes", la formación de hielo requiere la máxima atención por parte de la persona. Una pequeña f alta de atención a menudo conducía a grandes tragedias. Por lo tanto, a pesar del rápido desarrollo de la tecnología, la seguridad de las personas aún depende en gran medida de ellas mismas.