Особенности механизма формирования льда в условиях ледяных кристаллов

1. Большая концентрация ледяных кристаллов по сравнению с переохлажденной жидкостью (8 г/м3 против 2,5 г/м3) означает, что лед может нарастать на довольно теплых поверхностях, причём опыт эксплуатации зафиксировал температуру выше 38 С,

2. Для формирования ледяного нароста в условиях переохлажденных капель необходимо наличие холодной поверхности, поэтому увеличение тяги двигателя, связанное с ростом температуры газа и, соответственно, конструкции создает возможность для предотвращения образования льда,

3. В условиях ледяного облака возможность для образования льда в двигателе остаётся всегда при любой величине его тяги. При изменении тяги двигателя изменяются соответствующие местные температурные условия, и изменяется концентрация воды, что влияет на положение вероятного участка обледенения,

4. Силы адгезии и срыв льда, по-видимому, отличаются при образовании льда в условиях переохлажденной жидкости вследствие различий в форме льда и сил его сцепления с поверхностью, на которые влияет постоянная передача тепла от воздуха к сопряжённым с зоной обледенения поверхностям, что приводит к таянию льда.

2.7. Лётные происшествия, связанные с попаданием в кристаллические облака

Обледенение двигателей в условиях ледяных кристаллов происходило и прежде, хотя ранее это не связывалось именно с ледяными кристаллами. В последние годы рост количества лётных происшествий, сопровождавшихся потерей тяги двигателя, объяснялся следующими причинами:

1. Увеличением числа рейсов в географических областях, которые подвержены высокому содержанию воды в виде льда (IWC),

2. Маршруты полетов стали прокладываться ближе к штормовым областям в связи с увеличением воздушных перевозок,

3. Возникновением большего понимания проблемы и увеличением количества сообщений об инцидентах.

4. Всеобщее внимание к данной теме, хотя в настоящее время нет достоверных показателей в пользу вывода о том, что изменяющийся климат ведет к повышению IWC.

Таким образов, попадание летательного аппарата в атмосферные облака, содержащие ледяные кристаллы, приводит к появлению ледяных наростов на компрессоре двигателя и сопровождается потерей тяги, помпажом, срывом пламени в камере сгорания, заглоханием двигателя, повреждением лопаток компрессора. Облака, содержащие ледяные кристаллы, теперь признаются причиной повреждения двигателя.

Рис. 5. Места возникновения летных происшествий.

Выявлены многочисленные случаи отказов двигателей при попадании в облака, содержащие ледяные кристаллы, известно более ста летных происшествий. Для проверки эффективности защиты двигателя от обледенения должны быть выполнены сертификационные испытания на обледенение, которые являются наиболее сложным видом испытаний авиационных газотурбинных двигателей, как с точки зрения необходимого оборудования, так и сложности требований к испытаниям.

Дата добавления: 2014-10-17