Пневматическая противообледенительная система
Пневмати́ческая противообледени́тельная систе́ма (пневматическая ПОС) — это тип механической противообледенительной системы (ПОС), устанавливаемой на поверхности самолёта (реже вертолёта)[1] для обеспечения механического удаления льда в полёте.
В современности (2024 год) благодаря своему небольшому весу применяется в авиации общего назначения и бизнес-авиации, где не применим ряд более тяжёлых по весу систем[2]. Использование этой системы в гражданской авиации в современности менее распространено, поскольку для более крупных самолётов её заменяют более современные и эффективные системы[3].
.png)
Противообледенительные системы
В авиации применяются различные виды противообледенительных систем (ПОС), главная задача которых — избежать появления льда на тех или иных частях воздушного судна при полётах в метеоусловиях, которые способствуют появлению обледенения[4].
Пневматическая противообледенительная система является одним из самых ранних и самых простых вариантов обеспечения такой защиты для воздушного судна, первая механическая система защиты от обледенения в полёте[2].
Механические противообледенительные системы
Общий принцип работы механических противообледенительных систем одинаков. Они действуют в циклическом режиме, при этом система на реагирует на появление небольшой корочки льда (допустимая толщина, как правило, не более 4-5 мм), после чего нарастающий лёд разрушается путём механического воздействия на него, затем происходит его удаление с поверхности крыла или иного элемента воздушного судна под действием набегающего потока[2].
Пневматическая противообледенительная система является частным случаем механических ПОС[5].
Также встречается вариант названия «протекторная противообледенительная система».
Описание пневматической ПОС
Пневматическая противообледенительная система представляет собой плотный «чехол», или протектор с пневмокамерами, выполненный из эластомерного материала[2] (изначально — резины или каучука[6]). Размещается обычно на передних кромках крыла (крыльев) и рулей управления (горизонтального и вертикального), поскольку в этих зонах наиболее вероятно появление льда, а риски, которые несёт обледенение в этих зонах, наиболее высоки.
Устройство и принцип работы
Пневматическая ПОС устанавливается непосредственно на той поверхности, с которой во время полёта необходимо удалять лёд, возникающий при обледенении.
В протектор с пневмокамерами направляется находящийся под давлением сжатый воздух, при помощи которого и происходит разрушение намерзающего льда. Воздух при этом забирается системой от компрессора реактивного двигателя (в случае с реактивными самолётами) или от специального компрессора, который установлен на поршневом двигателе (в случае с винтовыми самолётами)[2].
При атмосферном обледенении и образовании льда на поверхности крыла пневматическая система надувает протекторный чехол, размещённый на кромке крыла, что приводит к разрушению образовавшегося льда. В результате увеличения размеров скопившийся лёд раскалывается, и он сдувается потоком воздуха. После этого система снова принимает прежние объёмы[2].
Для обеспечения эффективной работы пневматической ПОС необходимо регулярно проводить регламентные работы, в том числе проверять целостность всей поверхности эластомерного протекторного слоя, чтобы избежать утечек воздуха, которые могут привести к потере эффективности работы системы.
В случае обнаружения отверстий, будь то проколы, порезы или иные повреждения, их необходимо закрыть до полёта.
История
Пневматическая противообледенительная система является первым в истории вариантом механической противообледенительной системы[2].
Этот вариант ПОС был разработан в начале 1930-х годов[2].
Противообледенительная система этого типа был изобретена корпорацией B.F. Goodrich примерно в 1929—1930 годах в Акроне, штат Огайо. Работу начал вышедший на пенсию доктор химических наук Уильям К. Гир. Стремясь разработать систему, которая позволила бы справиться с обледенением, которое возникает во время полёта, компания построила в Акроне специальный комплекс, в котором удалось воспроизвести те погодные условия, при которых возникает обледенение воздушных судов[7][8][9].
Бриджинг
Бриджинг или так называемая «ледяная перемычка» — это теория, согласно которой раннее включение пневматической противообледенительной системы может привести к тому, что слякотный лёд заталкивается в полую оболочку протектора и замерзает там, что делает невозможным дальнейшее использование системы.
О «бриджинге» рассказал авиационный писатель Эрнест Ганн в своих мемуарах «Судьба — охотник».
По данным на 2020-е годы теория бриджинга не нашла полноценного подтверждения. В 2008 году NTSB выпустил предупреждение[10] о том, что пилоты должны «активировать противообледенительную систему сразу же, как только самолёт попадает в условия обледенения». Они утверждали, что обледенение внутри самой системы встречается «крайне редко, если оно вообще существует»[11], и что не было ни одного случая, когда оно привело бы к аварии. Неоправданный страх перед развитием бриджинга стал причиной катастрофы рейса 3272 авиакомпании Comair.
Применение пневматической ПОС в других отраслях
В XXI веке были созданы пневматические противообледенительные системы, которые применяются не только в авиации, но и в других отраслях.
Так, с использованием принципа работы пневматических ПОС в России была создана и запатентована противообледенительная система, позволяющая бороться с образованием сосулек на крышах зданий[12].
Литература
- Смогунов Владимир Васильевич, Кочетков Денис Викторович, Шорин Владимир Алексеевич. Системный анализ методов и средств антиобледенения // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. — 2014. — № 4 (12).
- Шорина Н. С., Смогунов В. В. Проблема обледенения и краткий обзор современных методов борьбы с ним // Труды Международного симпозиума «Надёжность и качество». — 2010.
- Ципенко Владимир Григорьевич, Шевяков Владимир Иванович. Обеспечение безопасности полёта транспортных воздушных судов с учётом новых сертификационных требований к условиям обледенения // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. — 2019. — № 3. — doi:10.26467/2079-0619-2019-22-3-45-56.