NASA активно використовує свій досвід та вдосконалює тестові потужності для вирішення рідкісної, але серйозної загрози для авіації – обмерзання, що виникає при зустрічі літаків з надзвичайно великими, дуже холодними краплями води у хмарах. Ці дослідження спрямовані на підвищення безпеки польотів.
Проблема переохолоджених великих крапель
Феномен, відомий як «обмерзання від переохолоджених великих крапель» (supercooled large droplet icing), відбувається, коли літаки пролітають крізь хмари, що містять незвично великі краплі води. Ці краплі, попри низьку температуру, залишаються у рідкому стані. Пролітаючи крізь такі краплі, вони можуть швидко замерзати на поверхнях літака, не захищених від утворення льоду.
Переохолоджена вода є поширеним явищем у хмарах. Краплі можуть мати температуру нижче 0°C, але не замерзати, доки не зіткнуться з пилом або іншими мікроскопічними частинками, навколо яких вони можуть кристалізуватися. Літаки зазвичай проектуються для польотів у типових умовах обмерзання, де діаметр крапель варіюється від 2 до 100 мікрон (для порівняння, людська волосина має діаметр близько 70 мікрон). Однак, у рідкісних випадках, хмари можуть містити переохолоSuccessні великі краплі діаметром до 2000 мікрон (якщо ви коли-небудь потрапляли під крижаний дощ, ви знайомі з такими краплями на рівні землі). Ці значно більші краплі можуть вдарятися або розбризкуватися на задні частини літака, включаючи ділянки поза зоною дії традиційних систем захисту від обмерзання.
Тестування в аеродинамічній трубі
Серія випробувань, проведених у Дослідницькій аеродинамічній трубі для обмерзання (Icing Research Tunnel – IRT) у Центрі досліджень Гленна (Glenn Research Center) NASA, допомагає американській авіаційній промисловості краще зрозуміти цей феномен. Авіаційна галузь покладається на інженерні інструменти для проектування літаків. Сучасні інструменти добре працюють для типових хмар, але інженери ставлять під сумнів їхню точність щодо врахування фізики переохолоджених великих крапель. Щоб знайти відповіді, NASA вдосконалює обладнання, яке використовується для створення та вимірювання експериментальних хмар для випробувань в IRT.
Дослідники NASA експериментували з абсолютно новими зондами, які допомагають калібрувати розміри крапель у хмарах, що створюються у трубі. Ці зонди можуть «бачити» краплі діаметром понад 45 мікрон та виконувати аналіз їхніх розмірів у реальному часі. NASA порівняє ці результати, отримані шляхом ретельної постобробки даних зображень крапель з труби, з результатами іншого зонда, який вимірює краплі діаметром менше 45 мікрон. Таким чином, буде відомий повний спектр розподілу розмірів крапель.
Ця серія випробувань є важливою віхою для проєкту Subsonic Flight Demonstrator (SFD), що є частиною Директорату місій з досліджень та технологій NASA. Детальний аналіз зібраних даних триває, і команда проєкту NASA поділиться результатами з ширшою аерокосмічною спільнотою після їх завершення.
Джерело: NASANASA випробовує новітні методи боротьби з небезпечним обмерзанням літаків читайте на сайті HiTech. Expert.