Обледенение — одна из самых опасных угроз для самолёта. Тонкая корочка льда на крыльях, закрылках и рулевых поверхностях увеличивает вес, нарушает аэродинамику, снижает устойчивость и может привести к отказу управления.
Поэтому в авиации используют два взаимодополняющих подхода: жидкие противообледенительные составы и постоянные антиобледенительные покрытия.
Противообледенительные жидкости (ПОЖ)
ПОЖ наносят перед вылетом и иногда между рейсами. Их задача — смыть уже образовавшийся лёд и создать на поверхности временную защитную плёнку, которая предотвращает образование новой корки.
ПОЖ обладает особыми свойствами:
1. Низкой температурой замерзания
2. Высокой вязкостью в покое
3. Низкой вязкостью при движении
Интересный факт
Под действием воздуха (при разгоне самолёта) данная жидкость должна стекать с поверхности. Жидкость в воздухе на высоте от 9 до 12 км не нужна, т.к. воздух сухой, осадков и рисков обледенения нет.
Основой таких жидкостей являются незамерзающие гликоли — пропиленгликоль, этиленгликоль, ди- и триэтиленгликоль. Они составляют более половины рецептуры ПОЖ, обеспечивая низкую температуру замерзания. Также в состав входят антикоррозийные и противопожарные присадки, сгустители, поверхностно-активные вещества и красители.
Загущённая жидкость проявляет тиксотропные свойства: удерживается на поверхности при стоянке, но разжижается при разгоне самолёта, в результате ветер легко «снимает» её с крыла, не нарушая подъёмную силу.
Выделяют несколько типов ПОЖ
- Тип I — горячий жидкий состав, который смывает лёд и иней;
- Типы II и III — формируют плёнку, которая дольше держится и защищает при рулении и взлёте;
- Тип IV — самый длительный по времени защиты, используется выборочно из-за аэродинамических ограничений.
Обработка может быть одно- или двухступенчатой. Быстрая одноступенчатая обработка подходит при мягких погодных условиях. При риске высотного обледенения применяют двухступенчатую схему: сначала очистка составом типа I, затем нанесение долгозащитного типа III или IV.
Постоянные антиобледенительные покрытия
ПОЖ защищают самолёт только на земле и в первые минуты полёта, поэтому дополнительно используют антиобледенительные покрытия, которые наносятся заранее и работают постоянно. Это полимерные слои, снижающие скорость налипания льда и облегчающие его сброс воздушным потоком.
Они особенно важны:
• при взлёте во влажную морозную погоду,
• при прохождении слоистых облаков при температурах 0…–20 °C,
• при снижении самолёта через переохлаждённый туман.
Ключевые особенности:
• сохраняют форму крыла и стабилизаторов;
• уменьшают риск падения подъёмной силы;
• снижают расход ПОЖ в аэропортах;
• продлевают ресурс систем активной противообледенительной защиты.
Такие покрытия состоят из полимеров с низкой поверхностной энергией, загустителей и модификаторов, которые уменьшают сцепление льда. Их задача — стать первым барьером, который даёт самолёту больше времени оставаться чистым и устойчивым, когда лед образуется буквально за минуты.
В этом «щите» от льда полимеры играют ключевую роль: полимерная матрица задаёт низкую поверхностную энергию и нужную микрогеометрию, из-за чего лёд хуже прилипает и быстрее срывается воздушным потоком.
Фактически полимеры превращают борьбу с обледенением из разовой обработки в управляемую инженерную систему. За счёт выбора мономеров, структуры и добавок можно сочетать и управлять морозостойкостью, эластичностью, сдвигововым разжижением, обеспечивать надёжную адгезию к металлу и минимальное сцепление со льдом. Ни металлы, ни классические неорганические покрытия не дают такой возможности «настройки» свойств.
Полимерные решения делают защиту адаптивной и позволяют самолёту дольше оставаться чистым, безопасным и предсказуемым даже в условиях быстрого образования льда.
Переходите на нашу платформу polylab.sibur.ru, где собрана информация о деятельности центров, специализациях площадок в разных городах, типах исследований, доступном оборудовании, а также о вебинарах и обучающих курсах.