ОБЛЕДЕНЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ, ПРИЧИНЫ ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЯ И Ф АКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА Е ГО ИНТЕНСИВНОСТЬ

Обледенение – эт о отложение льда в полет е на различных част ях ВС. Необходимыми

условиями обледенения являются:

- наличие в возд ухе на высоте полета переох лажденных капель воды;

- от рицательная температ ура поверхности ВС.

Обледенение наб людает ся при температурах +2°С…-50°С, наибольшая вероят ност ь

(98%) – в зоне температ ур 0°С…-20°С.

Причинами обледенения являются:

- замерзание переохлажд енных капель воды, ст алкивающ ихся с поверхностью ВС при полете в облаках, осадках, тумане. Это основная причина обледенения;

- сублимация водяного пара на поверх ност и ВС. Этот процесс происходит в ясном небе, когда холодное ВС попадает в более т еплый и влажный воздух. Такое положение может быть при быстром снижении из более холодных верхних слоев атмосферы в нижние, более т еплые или при входе в слой инверсии. В ясную морозную погоду сублимация водяного пара на поверхност и ВС может произойти и на земле, на ст оянке.

Наибольшая вероятность облед енения в капельно-жидких облаках. К таким облакам относятся низкие подинверсионные слоистые и слоисто-кучевые облака. Они отличаются повыш енной водностью, так как осадки из них , как правило, не выпадают или бывают слабыми.

В смешанных облаках обледенение зависит от соот ношения капель и кристаллов. Там, где

капель больше, вероят ность обледенения увеличивается. К т аким об лакам относятся кучево- дождевые облака. В слоисто-дождевых облаках обледенение наблюдается при полете выш е нулевой изот ермы и особ енно опасно в д иапазоне температур 0°С…-10°С, где облака состоят только из переохлажденных капель.

Наиболее тяжелое и инт енсивное обледенение наблюдается при полете под слоисто-

дождевыми и высоко-слоистыми об лаками в зоне выпадающего переохлажденного дождя (эт о характерно для переходных сезонов, когда температ ура воздуха у земли колеблет ся в пределах 0°С …-5°С).

В кристаллических облаках обледенение, как правило, от сутствует. В основном это облака верхнего яруса – перистые, перисто-кучевые, перисто-слоист ые.

Степень обледенения зависит от времени пребывания ВС в зоне облед енения. На ат мосферных фронтах обледенение представляет опасность из-за большой продолжительности полета, так как облака и осадки, связанные с фронтом, занимают, как правило, очень б ольшие площади.

Интенсивность обледенения – это т олщина от ложения льд а в ед иницу времени на перед ней кромке крыла. В зависимост и от инт енсивност и обледенение подразделяется на:

-слабое – скорост ь нараст ания льда менее 0,5 мм/мин; - умеренное – - « - 0,5…1 мм/мин; - сильное – - « - более 1 мм/мин.

На интенсивность обледенения влияют следующие факторы:

Тем пература воздуха. Самое сильное обледенение происходит в интервале температ ур

0°С…-10°С.

Водность облаков. Водность облака – это количест во воды в граммах, содержащееся в 1 м3 облака. Чем больше водност ь облаков, т ем интенсивнее обледенение. Самое сильное об леденение наблюдается в кучево-дождевых и слоисто-дождевых облаках при водности б олее 1 г/м3.

Наличие и вид осадков. В облаках, из которых выпадают осадки, интенсивность об леденения уменьш ает ся, так как уменьш ает ся их водность. Самое сильное обледенение наблюдается в ледяном д ожде. В мокром снеге обледенение слабое и умеренное, в сух ом снеге обледенение от сутствует.

Размеры переохл ажденных капель. Чем крупнее капли, т ем интенсивнее обледенение. Чем крупнее капли, т ем прямолинейнее траект ория их движения, так как они обладают б ольшой силой инерции и, следоват ельно, тем больше капель будет оседать и замерзать на выст упающ ей поверхност и крыла. Мелкие капли, имеющие неб ольшую массу, увлекаются воздушным потоком и вместе с ним огиб ают профиль крыла.

Профиль крыла ВС . Чем тоньш е профиль крыла, тем интенсивнее обледенение. Это об ъясняется тем, что более тонкий профиль крыла вызывает разделение вст речного набегающего пот ока на меньш ем расстоянии от крыла, чем при толстом профиле. Такое место разд еления потока д елает линии т ока, обт екающие крыло, более крутыми, инерционны е силы капель большими, в резул ьтате почти все капли, большие и малые, оседают на тонком ребре кры ла. Этим же объясняет ся и тот факт, что лед быстрее всего появляется на таких деталях, как ст ойки, приемник скорости, антенны и т .д.

Скорость ВС. При скорост ях полет а до 300 км/ч, чем больше скорость полета, т ем инт енсивнее обледенение, т ак как ВС в единицу времени пролет ает больш ее расст ояние и, следовательно, сталкивается с большим количеством переохлажд енных капель. Кроме того, с увеличением скорости полета возрастает инерция капель, и на поверхности ВС начинают замерзат ь не т олько крупные, но и мелкие капли и, следовательно, интенсивность об леденения увеличивается.

При полетах со скоростями более 300 км/ч за счет т рения частиц воздуха о поверхность

ВС и адиабат ического сжатия встречного потока его лобовыми частями происходит кинетический нагрев поверхности ВС, который отодвигает начало обледенения в сторону б олее низких отрицательных температ ур, поэтому и вероятность и интенсивность обледенения уменьшаются.

В облаках кинетический нагрев составляет 50…60% от кинетического нагрева в б езоблачном небе. Это объясняется тем, чт о в облаках часть тепла расход уется на испарение капель воды, которые оседают на поверхност ь ВС.

Полет ы по марш рут у на самолет ах с ТРД и ТВД осущ ест вляются на высотах 6…12 км. На эт их высот ах самолеты встречаются, главным об разом, с крист аллическими облаками, обледенение в которых маловероятно. В основном на самолетах с ТРД и ТВД обледенение наблюдается в наборе высоты и при снижении на высотах ниже 5000 м.

Особ енностью об леденения самолет ов с газотурбинны ми двигат елями является возможность облед енения в возд ухозаборниках при температ урах до +5°С. Здесь происход ит расширение воздуха и его температура адиабатически понижается ниже 0°С. При облед енении двигателя отложение льда происходит на поверхности вх одного канала. В результ ате этого уменьшается вход ное сечение канала и, следовательно, т яга двигателя. Образовавшийся лед может срываться и попадат ь в компрессор, вызывая там механические повреждения.