تاریخچه ضد یخ (Anti-Ice) در هوانوردی

☑️تاریخچه ضد یخ (Anti-Ice) در هوانوردی

?در اوایل دهه 1950 میلادی، ممنوعیت پرواز هواپیماهایی که دچار یخ زدگی سطوح توسط برفک، برف و یخ شده اند صادر گردید. طبق آزمایشاتی که در تونل های باد صورت گرفت، این حقیقت آشکار شد که یخ شکل گرفته بر روی سطوح هواپیما از جمله در قسمت لبه جلویی(Leading edge) بال، روی سطح بال و دم هواپیما، باعث از دست رفتن حدود 40 درصد نیروی Lift و افزایش 30 درصدی نیروی پسا(Drag) میگردد.

? این تغییرات باعث بالا رفتن سرعت استال هواپیما( سرعتی که در آن جریان هوا از روی بالهای هواپیما جدا شده و هواپیما دیگر قادر به تولید نیروی لیفت نمیباشد) و از دست دادن کنترل فرامین هواپیما به دلیل یخ زدگی سطوح میشوند. همچنین، یخ شکل گرفته بر روی بالهای هواپیما، به خصوص در هواپیما هایی نظیر بویینگ MD و فوکر 100 که موتور آنها در قسمت دم هواپیما قرار دارد، در حین پرواز و به دلیل جدا شدن این یخ های شکل گرفته، به داخل موتور پرتاب میشوند و باعث از دست رفتن نیروی پیشرانه هواپیما میگردند.

این سطوح یخ زده ممکن است بر روی ورودی پیتوت و استاتیک نیز نقش بندند. این مسئله باعث اشتباه نشان دادن اطلاعات سرعت و ارتفاع و همچنین اطلاعات قدرت تولیدی توسط موتور به خلبان گردند.

?پاشش ماده ضد یخ برای هواپیمایی که بر روی زمین قرار دارد و در شرایط برودتی هوا میباشد، 3 کاربرد مهم دارد:

1- از بین بردن رطوبت یخ زده یا نیمه یخ زده از روی سطوح هواپیما

2- از بین بردن رطوبت یخ زده یا نیمه یخ زده از قسمت ورودی موتور هواپیما

3- حفاظت از این سطوح در برابر تاثیرات ناشی از سرما در فاصله زمانی بین پاشش و برخاستن هواپیما

عدم موفقیت در از بین بردن سطوح یخ زده پیش از پرواز باعث از دست دادن کنترل هواپیما اندکی پس از برخاستن میگردد.

?مواد ضد یخ به 4 نوع 1, 2, 3 و 4 دسته بندی میگردند. ضد یخ نوع 1 دارای لزجت(ویسکوزیته) پایینی میباشد که تابع تغییرات دمایی است. 3 نوع دیگر دارای غلظت و لزجت بالاتری هستند. این 3 نوع نسبت به ضد یخ های نوع 1 اثربخشی بیشتری دارند.

☑️ضد یخ های نوع 1 به شکل رقیق شده (آماده مصرف) موجود میباشند و شامل درصد بالایی گلیکول( اتیلن گلیکول) هستند. همچنین شامل مقداری آب، ماده ضد خوردگی(Corrosion inhibitors)، مواد خیس کننده(Wetting agent) و مواد ضد کف میباشند. این مواد باید پیش از مصرف حرارت ببینند تا موثر واقع گردند.

?ضد یخ های نوع 2, 3 و4 به شکل رقیق شده و غیر رقیق شده موجود میباشند. ضد یخ های غیر رقیق شده نوع 2 و4 همانند ضد یخ های نوع 1 دارای درصد بالای اتیلن گلیکول میباشند. همچنین دارای آب، ماده ضد خوردگی، مواد خیس کننده و مواد ضد کف میباشند. ترکیب مواد خیس کننده با ضد یخ هایی با غلظت بالا باعث پخش شدن ضد یخ در محدوده وسیع و با ضخامت بالا بر روی سطوح هواپیما میگردد.

?جهت استفاده حداکثر از ضد یخ ها، باید از ضد یخ های نوع 2 و4 و به شکل غیر رقیق شده استفاده نمود. در حالیکه نوع رقیق شده آنها نیز موجود میباشد و در شرایطی که دمای نسبی هوا بالاتر میباشد و بارندگی شدید نیست از آنها استفاده میگردد.

?ضد یخ نوع 3 نیز رقیق شده ضد یخ های نوع 2 و4 میباشد که با تست های آیرودینامیکی هواپیماهایی که دارای موتور های توربوپراپ میباشند مطابقت دارد.

?جریان هوایی که از روی هواپیما در هنگام برخاست عبور میکند، باعث ایجاد نیروی برشی بر روی این مواد ضد یخ میشود که در نتیجه باعث فقدان لزجت آنها شده و این مواد را از روی سطوح بحرانی هواپیما، قبل از چرخش هواپیما، دور میکند.

?زمان تخمینی که مایع ضد یخ بر روی سطوح هواپیما موثر واقع میشود و از تجمع برف و یخ بر روی سطوح جلوگیری میکند، Holdover time نام دارد. این زمان وابسته به شرایط بارندگی و دمایی میباشد. در نتیجه، زمان دقیق و تعریف شده ای را نمیتوان جهت حفاظت ماده ضد یخ بیان نمود.

منبع:Document 9640 ,Manual of aircraft ground de-icing operations

رسانه تحلیلی-تخصصی هوانوردی کن نیوز