Рекомендации экипажам воздушных судов Гражданской авиации при обледенении на земле и в полете

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Составлена в соответствии с требованиями методических указаний по составлению выпускной квалификационной работе.

На регулярность полетов оказывают большое влияние погодные условия, в частности такое явление как обледенение, поэтому в работе описывается влияние обледенения и рекомендации экипажам воздушных судов при обледенении на земле и в воздухе.

Дается описание аэродинамических качеств ВС при обледенении.

Представлены виды противообледенительных систем воздушных судов.

Целью работы является рекомендация экипажам ВС ГА по полноценному использованию ПОС на земле и в воздухе .

В дипломной работе:

Страниц - 33

Глав - 3

Рис - 15

Количество литературных источников - 8



Условные обозначения

АП - Авиационное происшествие

АФ - Атмосферный фронт

БПРМ - Ближний приводной радиомаркер

ВМ - Воздушная масса

ВМО - Всемирная метеорологическая организация

ВПП ?Взлетно-посадочная полоса

ДПРМ - Дальний приводной радиомаркер

КВС - Командир воздушного судна

КТА - Контрольная точка аэродрома

ЛА - Летательный аппарат

НВМ - Неустойчивая воздушная масса

НГО - Нижняя граница облачности

ОВД - Обслуживание воздушного движения

ОВИ - Огни высокой интенсивности

ОГ - Оперативная группа

ОМИ - Огни малой интенсивности

ППП - Правила полетов по приборам

РЛЭ - Руководство полетной эксплуатации

РПИ - Район полетной информации

СА - Стандартная атмосфера

САИ - Служба аэронавигационной информации

СМУ - Сложные метеорологические условия

УВД - Управление воздушным движением



Оглавление

Введение

Глава 1. Обледенение, причины образование льда на поверхности различных предметов и зданий

1.1 Обледенение . Причины образования

1.2 Виды обледенения

1.3 Обледенение на земле

1.4 Обледенение в воздухе

1.5 Образование обледенения

Глава 2. Противообледенительные системы воздушных судов

2.1 Виды ПОС

2.2 Авиакатастрофы связанные с образованием обледенения и халатного отношения экипажей и технического состава авиакомпаний

Глава 3. Вывод и рекомендации действия экипажей ВС ГА в условиях обледенения

Приложение



Введение

Характер погоды, ее изменения оказывают большое влияние на всю деятельность человека и на большинство отраслей народного хозяйства. От погоды в большей степени зависят сельское хозяйство, строительные работы, средства связи, работа всех видов транспорта, и т д.Такие явления погоды, как засуха, ливни, наводнения, гололед, снежные заносы, ураганы, гроза, приносят колоссальные убытки всем отраслям хозяйства.

В большей зависимости от погоды находится авиация. Вся деятельность последней происходит в атмосфере. На полет самолета оказывают влияние такие элементы погоды, как температура, давление воздуха, направление и скорость ветра, количество, характер и высота облаков, осадки и т.д.

От условий погоды зависит подготовка и производство полетов. Есть условия погоды, исключающие взлет и посадку самолетов, например, сильный шквалистый ветер, густой туман. Некоторые явления погоды сильно усложняют полеты, а иногда делают их невозможными. К ним относятся очень низкие облака, плохая видимость, грозы, сильная болтанка самолета, обледенение и т.д.

Современное самолетное и наземное оборудование, применяемое для обеспечения безопасности полетов в сложных метеорологических условиях, все еще не исключает зависимость авиации от погоды.

В мировой практике известны случаи катастроф самолетов, попавших в тяжелые метеорологические условия.

Руководящие документы гражданской авиации запрещают, какие бы то ни было полеты без знания пилотом метеорологической обстановки.

Состояние погоды характеризуется метеорологическими элементами и явлениями, наблюдаемыми в определенный момент времени. К числу метеорологических элементов относятся: атмосферное давление, температура и влажность воздуха, облачность, ветер, видимость (прозрачность воздуха).

Метеорологический явления - это электрические или оптические явления (грозы, круги и венцы вокруг Солнца и Луны),туманы, осадки, метели, гололед, обледенение, бури и т п.

Воздушные суда Гражданской авиации выполняют транспортные и пассажирские рейсы пересекающие различные климатические пояса. Практически попасть в обледенение на земле и в воздухе можно в любое время года. Чаще всего оно возникает весной, осенью, и в неустойчивую погоду зимой (снег с дождем, ледяной дождь, облачность ,туман). Образование ледяных отложений на поверхности самолета, нарушает регулярность воздушного движения, периодически вызывает летные происшествия. Однако опасность наземного обледенения пилоты часто не до оценивают, стремясь обеспечить регулярный вылет во что бы то не стало забывая о безопасности полета.



Глава 1. Обледенение, причины образование льда на поверхности различных предметов и зданий

1.1 Обледенение . Причины образования

Обледенение - это отложение льда на поверхностях дорог, аэродромов, летательных аппаратов, морских судов и др. Обледенение происходит в результате замерзания оседающих на какой-либо поверхности переохлаждённых капель воды (имеющихся в облаке, тумане,мороси, дожде) или мокрого снега, а также вследствии сублимации содержащегося в воздухе водяного пара. Обязательным условием обледенения является отрицательная температура

поверхности. Обледенение летательных аппаратов и воздушных винтов происходит как на земле, так и в полёте в переохлажденных облаках и осадках при температуре воздуха до -25(°)С, наиболее часто при температурах от 0 до --12(°)С идефиците точки росы 3(°)С и менее. Обледенение ухудшает аэродинамические и лётные характеристики самолёта, может вызывать повреждения и нарушить работу двигателей, приборов, оборудования и систем.

Обледенение ВС - процесс нарастания льда на поверхности летящего ВС и двигателя. Лед увеличивает вес ВС, изменяет обтекаемую форму, увеличивая тем самым лобовое сопротивление, которое приводит к снижению его летных качеств. Отложение льда на поверхности входного канала двигателя вызывает уменьшение его тяги, а иногда и остановку его.

Обледенение вызывается двумя причинами:

1. Столкновением ВС с переохлажденными каплями. При этом температура ВС должна быть ниже температуры окружающей среды.

2. Сублимацией водяного пара непосредственно на поверхности ВС.

Под интенсивностью обледенения понимается скорость нарастания льда в мм/мин.

По интенсивности обледенение делят на:

· слабое обледенение, скорость нарастания менее 0,5 мм/мин;

· умеренное, от 0,5 до 1 мм/мин;

· сильное, более 1 мм/мин.

На интенсивность обледенения влияют следующие факторы:

1. Температура воздуха - обледенение возможно в интервале от +2° до - 40 ° , чаще всего от 0° до - 10°.

2. Микроструктура облака - физическое строение облака. По этому признаку облака делят на:

· Капельножидкие, температура до -12°;

· Смешанные, от -12° до - 40°;

· Кристаллические, ниже - 40°.

Чаще всего обледенение бывает в капельножидких облаках (слоистых).

3. Водность облака - количество воды в кубометре облака. Чем больше водность, тем интенсивнее обледенение.

4. Наличие и вид осадков. В облаке, из которого выпадают осадки, обледенение ослабевает из-за уменьшения водности. В переохлажденном дожде обледенение сильное, в мокром снеге от слабого до среднего.

5. Время пребывания ВС в зоне обледенения.

6. Скорость полета. При увеличении скорости, обледенение усиливается, т.к. быстролетящее ВС в единицу времени столкнется с большим числом переохлажденных капель. Справедливо до скоростей 250 - 300 км/ч.

При дальнейшем увеличении скорости возникает кинетический нагрев поверхности ВС за счет сжатия и трения встречного потока. Наибольшая величина нагрева отмечается вдоль передних кромок, т.е. в критических точках, где скорость воздушного потока равна нулю. Нагрев отодвигает начало обледенения вверх, в сторону более низких температур.

В облаках величина нагрева меньше на 1/3, чем в сухом воздухе, что объясняется расходом тепла на испарение влаги с поверхности ВС.

1.2 Виды обледенения

В зависимости от температуры воздуха, скорости ВС и размера переохлажденных капель различают три вида обледенения:

· чистый лед;

· изморозь;

· иней.

Чистый лед: образуется в облаках или осадках при температуре от 0° до - 10° . Нарастает быстро (2-5 мм/мин), прочно задерживается, истаивая лишь при положительных температурах и сильно увеличивая вес ВС. По внешнему виду чистый лед делят на прозрачный и матовый.

Прозрачный лед (гладкий) - образуется при температуре от 0° до - 5° . В облаках или осадках, состоящих только из крупных переохлажденных капель. Нарастает равномерно, почти не искажая обтекаемой формы. Не опасен при малом времени полета в данной зоне обледенения.

Матовый лед (шероховатый) - образуется в облаках или осадках, состоящих из смеси снежинок, мелких и крупных переохлажденных капель. Нарастает неравномерно, в основном на выступающих частях ВС вдоль передних кромок, резко искажая обтекаемую форму ВС. Это наиболее опасный вид обледенения.

Изморозь - крупнокристаллический налет белого цвета, который возникает при наличии мелких переохлажденных капель. Нарастает быстро, равномерно, удерживается не прочно, стряхивается при вибрации. Опасно лишь при длительном пребывании в изморози. Возникает при температуре от -10° до - 15° .

Иней - мелкокристаллический налет белого цвета. Образуется вне облаков, за счет сублимации водяного пара на поверхности ВС. Бывает при резком снижении, когда холодное ВС попадает в теплый воздух или при взлете, когда ВС пересекает слой инверсии, удерживается не более 4-5 мин. Исчезает, как только температура ВС и наружного воздуха сравнивается. В полете не опасен, но является возбудителем дальнейшего более сильного обледенения, когда ВС, покрытое инеем входит в переохлажденные облака или осадки.

1.3 Обледенение на земле

Обледенение возникает при определенных состояниях атмосферы и носит в зависимости от этого различный характер. Кристаллики льда на поверхности ВС появляются в результате перехода пара в лёд минуя жидкую фазу. Иней, кристаллическая изморозь и кристаллический лёд образуют первую группу наземного обледенения. Ко второй относится обледенение образующиеся в результате замерзания переохлажденных капель дождя, тумана, или мороси (Приложение А,Б, стр 26). Влага превращается в льдинки, коркой покрывающие самолет, до толщины достигающей несколько миллиметров и довольно прочно сцепляются с обшивкой и на конец обледенение в результате замерзания мокрого снега, дождя, капель тумана. Такое обледенение прочно связывается с поверхностью самолета, часто наземное обледенение бывает не симметричным, оно возникает со стороны обращенной к ветру. Обычно не равномерно покрывает большую часть крыльев и оперения, а так же поверхность фюзеляжа и гондол двигателей.

В чем же опасность такого обледенения. Чем совершеннее аэродинамический профиль, тем совершение обтекание его воздушным потоком.

Подъемная сила и вес самолета в этом случае равны. (Y=G). Для чистого крыла эта зависимость сохраняется до критического угла атаки (Приложение В, стр27).

При образовании льда условия обтекания меняются. Подъемная сила крыла уменьшается (Приложение Г, стр.27).

Экспериментальные данные показывают, что даже иней уменьшает подъемную силу крыла почти на одну треть, а критический угол почти в двое, а теперь представите что происходит на взлет.

На рисунке 1. показан взлет обычного ВС с чистым крылом. Обледенелый самолет с меньшей подъемной силой (рис.2) взлетает так: пытаясь набрать высоту, он выходит на углы атаки критические или близкие к ним. ВС теряет продольную и поперечную устойчивость, управляемость. Думаю теперь ясно почему категорически запрещается производить взлет и посадку при наличии хотя бы небольших отложений льда, снега, или инея. Надежда что они разрушатся от тряски самолета при рулении или под действием воздушного потока нет. Даже иней и тот не будет сдут, на столько прочное сцепление с поверхностью самолета. Обязанность экипажа внимательно следить за состоянием поверхности самолета и воздухозаборников двигателя. И в случае необходимости своевременно вызвать наземную службу для удаления обледенения. При температуре наружного воздуха не ниже -5 градусов обледенение удаляют с помощью горячей воды и с последующей обработкой антиобледенительной жидкости. Если мороз сильнее то обработку поверхности производят только этой жидкостью. Она смывает лёд и снег, и образует на обшивке защитную плёнку препятствующею дальнейшему обледенению (Приложение Д,Е, стр.28). Однако это дает лишь временный эффект и через 30 минут если самолет не взлетел обработку необходимо повторить. Во время руления или взлете экипаж должен обязательно использовать ПОС. Если в переди самолет требуется избегать попадание в его спутную струю его двигателей, это может привести к повторному обледенению до взлета.



1.4 Обледенение в воздухе

Обледенение ВС возможно и в воздухе. Оно как правило происходит в облаках, при мокром снеге, при отрицательных и небольших положительных температур.

1.5 Образование обледенения

В начале на поверхности крыла из облака осаждаются капли воды. Переохлаждаясь потоком воздуха они превращаются в кристаллический иней покрывающий большую площадь крыла. В дальнейшем обледенение идет в основном по его передней кромки. Толщина льда увеличивается, образуя значительный нарост не правильной формы. Конфигурации нароста во многом зависит от типа профиля на котором образуется.

По особому оно происходит на профиле крыла с выпущенной механизацией. Наросты льда образуются на кромках закрылков(Приложение Ж стр.29), на передней части предкрылка(Приложение З, стр29), и на крыле за ним (Приложение И.стр.30).

Лед на передней кромке закрылков иногда бывает на столько значительным, что не даёт возможности убирать механизацию в исходное положение. Во время полета опасно любое образование льда, хотя есть и запас высоты и время что бы выйти из зоны обледенения. На пример под действием воздуха засасываемого компрессором кусочки льда с поверхности воздухозаборника или кока двигателя, могут оторваться и повредить лопатки входного направляющего аппарата и первой ступени компрессора . При этом возможен отказ двигателя и связанная с этим сложность пилотирования. Наиболее сложным является заход на посадку или уход на второй круг на обледенелом самолете. Я уже упоминал, что любое наличие льда или инея изменяет геометрию аэродинамического профиля, заставляет его работать на не расчетных режимах, увеличивает вдвое его лобовое сопротивление. Подъемная сила обледеневшего крыла уменьшена, самолет начинает терять высоту что бы её сохранить необходимо увеличить скорость или угол атаки. Однако такое увеличение может вывести самолет на угол атаки близкий к критическому. Что может привести к срыву потока и сваливанию. При установившемся полете пикирующие и кабрирующие моменты равны

= при обледенении кабрирующий момент создаваемый стабилизатором и рулем высоты растет до критического угла атаки который в этих условиях значительно меньше обычного. При выпуске механизации характер обтекания заметно меняется появляется скос потока захватывающий хвостовое оперение, при этом угол атаки даже при постоянном положении стабилизатора приближается и может стать больше критического б ?. Эффективность горизонтального оперения значительно уменьшается. В исключительных случаях продольная балансировка становится трудной, а порой и просто не выполнимой ? может произойти клевок.

На малых высотах выход из такого резкого снижения при клевке практически не возможен.



Глава 2. Противообледенительные системы самолета

Для борьбы с обледенением самолеты оснащают противообледенительными системами разного типа. Для безопасности полетов над сушей в диапазоне температур наружного воздуха до --20° С и над морем -- в диапазоне до --30° С все современные самолеты оборудуются противообледенительными системами (ПОС). Даже сверхзвуковые самолеты, несмотря на возникновение кинетического нагрева передних кромок агрегатов, должны иметь ПОС, так как при взлете и на посадке они могут быть подвержены интенсивному обледенению.

Своевременное предупреждение пилотов о начале обледенения осуществляется установленными на самолете системами сигнализации. В зависимости от метода, положенного в основу принципа работы, сигнализаторы можно условно подразделить на две основные группы: косвенного и прямого действия.

Сигнализаторы косвенного действия реагируют на наличие капель воды в воздушной среде, что проявляется в виде изменения теплоотдачи, электропроводности или других косвенных характеристик среды. К этой группе относятся электропроводные, тепловые и локационные сигнализаторы.

Сигнализаторы прямого действия реагируют на наличие слоя льда на датчике. К ним относятся механические, пневмоэлектрические и радиоизотопные сигнализаторы.

2.1 Виды ПОС

Существует несколько типов ПОС. Самый примитивный способ избавиться ото льда, который образовался на высоте - это подогреть самолет изнутри.

Данный тип ПОС называется Электротепловой.(Приложение Й, стр 30)

Его устанавливают, как правило, только в передней кромке винтов двигателя, работает он на электронагревательных элементах. Данная система ПОС активно применяется на отечественных самолетах. Например на Ил-18 или на Ту-154. Питание на старых самолетах данного типа ПОС обеспечивалось всего 27В, что по тем временам было мощной технологией. Сегодня современные самолеты, оборудованные данной системой обогрева, питаются уже напряжем от 115 до 208 В.

В основу принципа действия электроимпульсных ПОС положено явление возбуждения в материале обшивки агрегата упругих волн напряжений с крутым передним фронтом. Они вызывают в ледяном слое напряжения, превосходящие его динамическую прочность, но не вызывают усталостных явлений в материале конструкции агрегата. Возникающий скачок напряжений приводит к мгновенному разрушению льда с последующим его удалением с поверхности набегающим потоком воздуха.

Преобразование электрических импульсов в импульсы упругих деформаций осуществляется в индукторах вихревых токов, представляющих собой соленоиды без сердечников. Поступающие из конденсаторных накопителей электроэнергии импульсы электрической энергии проходят через обмотки соленоидов и создают в них переменное магнитное поле высокой частоты. Это поле, в свою очередь, наводит в металлической обшивке агрегата переменные вихревые токи и соответствующие упругие деформации, достаточные для разрушения льда. Практика эксплуатации электроимпульсных систем на самолетах показала их высокую надежность при работе в диапазоне температур до --40° С. В сравнении с другими типами эти системы характеризуются небольшим расходом энергии, малой массой и высокой компактностью элементов. В электротепловых ПОС нагревательными элементами служат параллельно подсоединяемые к шинам металлические проволочки с высоким электрическим сопротивлением, металлическая фольга, а также токопроводящие пленки или ткани.

Второй тип ПОС - это Воздушно-тепловая система.(Приложение Л,стр.31) обледенение экипаж авиакатастрофа воздух

Данная система, как правило, применяется совместно с первым типом, только в отличие от электротепловой системы, воздушно-тепловая устанавливается только на неподвижных частях. Данная система одна из самых экономичных, так как она использует тепло, которое вырабатывают двигатели самолета. В данном типе системы очень важно грамотно развести тепло от двигателя - это позволяет его одновременно охлаждать, и растапливать лед.

В воздушнотепловых системах горячий воздух для обогрева поверхностей отбирается от компрессора двигателя или от специальных калориферных печей, устанавливаемых в удлинительной трубе после турбины. Поскольку из соображений сохранения прочности конструкций температура поступающего воздуха на вход в рабочие части ПОС не должна превышать 200 . 230° С, нередко применяется эжектирование, т. е. подмешивание атмосферного воздуха к отбираемому от компрессора. За счет этого удается несколько снизить объемы отбора воздуха и повысить КПД двигателя.

Третий тип - Химическая ПОС

Активно применяется на современных самолетах. Данная система основана на растворении льда химическим реагентом. В отличие от остальных систем ПОС, Химическая ПОС применяется до полета. Самолет просто «обливают» реагентом, который не дает во время полета образовываться корочке льда. Такие системы активно применяют на современных рейсах и в России и за рубежом. В качестве рабочих жидкостей применяются различные спирты, спиртоглицериновые смеси или жидкости на основе гликолей, например этиленгликоль.

Применяемые на некоторых типах самолетов жидкостные ПОС работают либо в режиме предупреждения обледенения, либо в режиме периодического удаления льда с защищаемой поверхности.

Поскольку время работы системы зависит от запаса рабочей жидкости, которая к тому же пожароопасна.

В борьбе с обледенением кроме бортовых систем используется так же и наземная обработка летательных аппаратов. Она достаточно эффективна, однако, эффективность эта , так сказать, недолговечна. Сама, собственно, обработка делится на два вида.

Первый - это удаление льда и снега уже образовавшегося во время стоянки (в английском de-icing). Осуществляется он различными способами, от простого механического, то есть удаление льда и снега вручную, специальными приспособлениями или сжатым воздухом, до обработки поверхностей специальными жидкостями.

Эти жидкости должны иметь температуру замерзания ниже текущей температуры воздуха как минимум на 10^є. Они удаляют или «стаивают» имеющийся лед. Если во время обработки нет осадков и температура воздуха околонулевая и выше - можно обрабатывать поверности для удаления льда просто горячей водой.

Второй вид - это обработка поверхностей летательного аппарата с целью предотвращения образования льда и уменьшения его сцепления с обшивкой . Такая обработка производится при наличии условий для возможного обледенения. Нанесение производится определенным способом специальными механическими устройствами- распылителями различного вида чаще всего на базе автотехники.

Специальная жидкость-реагент, применяемая для такого рода обработок изготавливается на основе воды и гликоля (пропиленгликоль или этиленгликоль) с добавлением ряда других ингридиентов типа загустителей, красителей, поверхностноактивных веществ (смачивателей), ингибиторов коррозии и др. Количество и состав этих добавок - это обычно коммерческая тайна фирмы -изготовителя. Температура замерзания такой жидкости достаточно низка (до -60^° С).

Обработка производится непосредственно перед взлетом. Жидкость образует на поверхности планера самолета специальную пленку, препятствующую примерзанию выпадающих осадков. После обработки у самолета есть запас времени для взлета (около получаса) и набора той высоты, условия полета на которой исключают возможность обледенения. При наборе определенной скорости защитная пленка сдувается набегающим потоком воздуха.

Для различных погодных условий по стандартам SAE (SAE AMS 1428 & AMS 1424) существует четыре типа таких жидкостей.

Тип І - жидкость достаточно малой вязкости (чаще всего без загустителя). Применяется в основном для операции de-icing. При этом может нагреваться до температуры 55^°- 80^°С. После использования легко стекает с поверхности вместе с остатками растворяемого льда. Для более легкого распознавания может быть окрашена в оранжевый цвет.

Тип ІІ. Это жидкость, иногда называемая «псевдопластиком». Она содержит полимерный загуститель и поэтому имеет достаточно большую вязкость. Это позволяет ей удерживаться на поверхности самолета до достижении им скорости, близкой к 200 км/ч, после чего сдувается набегающим потоком. Она имеет светло-желтую окраску и применяется для больших самолетов коммерческой авиации.

Тип ІІІ. Эта жидкость близка по параметрам к типу ІІ, но имеет большее время ожидания. То есть самолет обработанный таким реагентом имеет больший запас времени до взлета и в более тяжелых погодных условиях. Окраска жидкости - зеленая.

Тип ІІІ. Тип ІV. Это жидкость находится по своим параметрам между І и ІІ типами. Имеет меньшую вязкость, чем тип ІІ и смывается встречным потоком на скоростях больше 120 км/ч. Предназначена в основном для региональной и авиации общего назначения. Окраска чаще всего светло-желтая.

Таким образом для anti-icing применяются реагенты ІІ, ІІІ и ІV типов. Используются они при этом в соответствии с погодными условиями. Тип І может быть применен только в условиях легкого обледенения (типа инея, но без выпадения осадков).

Для применения (разбавления) спецжидкостей в зависимости от погоды, температуры воздуха и прогноза на возможное обледенение существуют определенные расчетная методика, которой пользуется технический персонал. В среднем для обработки одного большого лайнера может уйти до 3800 л раствора концентрата.

К сожалению, насколько бы ни были совершенны современные ПОС или системы наземной противообледенительной обработки, они имеют возможности, ограниченные определенными рамками, конструктивными, техническими или еще какими-либо, объективными или не очень.

Природа как всегда берет свое, и одних только технических ухищрений не всегда хватает для преодоления возникающих проблем с обледенением летательных аппаратов.

Четвертый тип - Механическая ПОС.(Приложение М, стр 31).

Одна из самых редких систем. Данная система ПОС используется, как правило, лишь на небольших самолетах. Принцип простой - льду дают образоваться, но его «стряхивают» с самолета, деформацией обшивки. То есть, самолет во время полета, поднимает и опускает части обшивки, тем самым стряхивая с себя образовавшийся лед. Данная ПОС редко применяется, и ее вряд ли можно встретить в гражданской авиации.

В качестве нагревательных элементов смотровых стекол фонарей кабин экипажа используются металлические молекулярные пленки из золота или сплава золота с висмутом (Приложенеие Н, стр31). Они наносятся на поверхность стекла напылением этих металлов при испарении в условиях глубокого вакуума, что практически не ухудшает оптические свойства стекла. Такие стекла обладают в то же время свойством отражать инфракрасное излучение и не вызывают возникновение поляризационных или интерференционных эффектов.

Остановимся вкратце на вопросах применения различных ПОС для защиты агрегатов самолета от обледенения.

Наиболее широкое применение для защиты крыла, оперения и воздухозаборников получили воздушнотепловые и электротепловые ПОС. Началось внедрение электроимпульсных систем. Вместе с тем следует отметить, что применение воздушнотепловых систем целесообразно в тех случаях, когда обогреваемые агрегаты расположены недалеко от источника тепла, так как в противном случае создаются затруднения в компоновке трасс и систем регулирования, увеличиваются потери тепла, а также увеличивается масса системы.

Защита винтов ТВД осуществляется с помощью электротепловых ПОС.

Для предотвращения обледенения смотровых стекол фонаря экипажа нашли применение электротепловые ПОС при одновременном обдуве внутренней их поверхности горячим воздухом, что предотвращает запотевание. Совместно с тепловой защитой при посадке самолета в условиях дождя или снегопада может использоваться жидкостная ПОС. При этом одновременно с подачей жидкости осуществляется механическое удаление влаги и снега с помощью специальных механических скребков -- «дворников».

2.2 Авиакатастрофы связанные с образованием обледенения и халатного отношения экипажей и технического состава авиакомпаний

Катастрофа ATR 72 под Тюменью -- тяжёлое авиационное происшествие (авиакатастрофа) с пассажирским самолётом ATR-72 (бортовой номер VP-BYZ) авиакомпании «ЮТэйр», совершавшим рейс ЮТ-120 Тюмень-Сургут.

2 апреля 2012 года в 05:33 московского времени в 16 км западнее центра города Тюмень вблизи деревни Горьковка вскоре после взлёта из аэропорта «Рощино» самолёт столкнулся с поверхностью земли в 4 км от торца взлётно-посадочной полосы, разрушился и частично сгорел.

На борту находилось 39 пассажиров и 4 члена экипажа: 31 человек погиб и 12 были госпитализированы. 11 апреля 2012 скончалась одна из пострадавших.

Самолёт выполнил взлёт с аэродрома Рощино с магнитным курсом 214 градусов. Фактическая погода на аэродроме в ближайший срок метеонаблюдения 05:30 московского времени: ветер 240 градусов 6, порывы 9 м/с, видимость 10 км, облачность значительная (6-9 баллов) 400 м кучево-дождевая, температура воздуха ?1 °C, точка росы ?1 °C, давление на уровне моря 1002 гПа, прогноз на ближайшие 2 часа был: временами ветер 260 -- 15 м/с вид. 1500 м ливневой снег, метель обл. значительная 150 м. Дополнительная информация: давление на уровне аэродрома 742 мм рт. ст. / 989 гПа, ВПП 21, коэффициент сцепления 0.6.

Вскоре после взлёта воздушное судно исчезло с экранов радаров, экипаж перестал отвечать на запросы диспетчеров. Горящие обломки самолёта были обнаружены экипажем самолёта, вылетевшего сразу после взлёта рейса UT-120, вблизи деревни Горьковка; место катастрофы расположено на расстоянии около 4 км от торца взлётно-посадочной полосы.

Непосредственной причиной катастрофы самолёта явилось принятие КВС решения на вылет без проведения противообледенительной обработки при наличии на поверхности самолёта снежно-ледяных отложений, обнаруженных экипажем при рулении воздушного судна, что привело к ухудшению аэродинамических характеристик самолёта и его сваливанию в наборе высоты после взлета, а также нераспознание экипажем выхода самолёта на режим сваливания.

Катастрофа ИЛ-14 под Пензой.

Экипаж 171-го авиаотряда Приволжского управления ГВФ выполнял грузовой полет. Груз -- уплотнительные резинки для холодильников весом 426 кг.

Самолёт, выполняя заход на посадку, ушёл на второй круг, доложив причину -- «залепило снегом стёкла». Со второго захода посадка была произведена в 21:07. После посадки погода по наблюдению метеорологической службы ухудшилась. Пошел дождь и начал образовываться гололёд.

Руководитель полётов Тяпин, получив прогноз по гололёду, в 21:40 закрыл аэродром, но не отменил данное в 21:15 разрешение на вылет борта 52025 и затем, в ожидании смены, от руководства подготовкой к взлёту самоустранился. Затем, с опозданием на 40 минут, прибыл сменный руководитель полётов -- Николенко. Тяпин передал ему, что борт 52025 сейчас будет взлетать, но ни метеоконсультации, ни должного инструктажа не провёл. Диспетчеры, считая, что полеты продолжаются, дали разрешение на выруливание и взлет.

Руководитель полётов Николенко к вылету борта 52025 отнёсся безучастно. Перед выруливанием осмотра со стороны технического состава и экипажа на наличие льда не было. Взлёт самолета был произведён в 21:56. Фактическая погода -- дождь, гололёд, видимость 4 км. Экипаж самолёта доложил об обледенении сразу после взлёта. По показаниям очевидцев, на аэродроме шёл сильный дождь с обледенением их одежды. В 21:58 в 2 км юго-восточнее аэропорта самолет № 52025 с левым креном 30-40° с небольшим снижением на большой скорости задел землю крылом. Через 40 м он ударился о землю левым двигателем, а затем правым двигателем о возвышенный склон оврага. Самолёт был обнаружен полностью разрушенным и горящим на вспаханном поле. Комиссия установила, что двигатели в момент столкновения с землей не работали.

Катастрофа Ан-24 в Бугульме

26 ноября 1991 года в 5 часов утра в Бугульме потерпел крушение самолёт Ан-24РВ. На борту находился 41 человек - 4 члена экипажа и 37 пассажиров. Все погибли.

Хроника катастрофы

Рейс из Нижневартовска в Бугульму был заказным и вез нефтяников. Диспетчерская служба предупредила экипаж о непростых метеорологических условиях, в которых совершался полёт: о скученности дождевых облаков и о сильном обледенении.

Полёт до Бугульмы прошёл нормально, и когда экипаж получил разрешение на посадку, пилоты начали снижение. Руководство лётной эксплуатации (РЛЭ) было нарушено, экипаж поначалу не включил противообледенительную систему (ПОС). Позднее ПОС входного направляющего аппарата и воздухозаборников была включена, но экипаж так и не включил ПОС крыла и оперения, даже при срабатывании сигнализации обледенения.

Пилотирование осуществлял второй пилот. На высоте 400 метров экипаж вышел на глиссаду и связался с диспетчерской службой для получения разрешения на посадку. Разрешение было дано, однако на этот раз об обледенении диспетчер не упомянул.

На высоте 400 метров были выпущены закрылки (15°), и в этот момент бортмеханик должен был осмотреть поверхность стабилизатора, который стал покрываться льдом, но это сделано не было. Экипаж довыпустил закрылки в посадочное положение (30°), и это стало грубейшим нарушением РЛЭ при полёте в условиях обледенения при выключенной ПОС.

Диспетчер не предупредил пилотов о превышении авиалайнером глиссады на 45 метров и не дал указание пойти на второй круг. В двух с половиной тысячах метров от торца взлётно-посадочной полосы нарушилась разбалансировка по тангажу, руль высоты из-за обледенения всё больше отклонялся, и самолёт стало уводить вправо.

Диспетчер увидел боковое отклонение самолёта, не соответствующее допустимым пределам,и дал команду уходить на второй круг, но драгоценное время было упущено: сработавшая сигнализация дала понять, что высота принятия решения пройдена.

Второй пилот всё же предпринял попытку выправить самолёт, он потянул штурвал на себя, и авиалайнер начал было набирать высоту, но закрылки по-прежнему находились в посадочном положении. Штурвал стал уходить «от себя» самопроизвольно, обледеневший руль высоты отклонился вниз до упора, и самолёт перешёл в пикирование, а дефицит времени и недостаточная высота не позволили пилотам спасти положение.

Столкновение Ан-24 с землёй произошло на скорости 260 км/ч под углом 70-80°. Авиалайнер полностью разрушился, но не загорелся. Все находившиеся на борту погибли.

Причины

Причиной авиакатастрофы была названа ошибка экипажа, нарушившего требования РЛЭ при полёте в условиях обледенения. Почему пилоты пренебрегли выполнением рекомендаций - осталось невыясненным: это могла быть и неграмотная оценка пилотами метеорологических условий, и отсутствие должного взаимоконтроля и взаимодействия членов экипажа.

1 июня 2009 года авиалайнер Airbus A-330 компании Air France упал в Атлантический океан, в результате чего погибли 228 человек. Одним из факторов, послуживших причиной катастрофы, эксперты назвали неисправность датчиков скорости, которые могли быть закупорены в результате обледенения.

21 ноября 2009 года в Тюменской области из-за обледенения двигателей упал частный самолет-амфибия СВС «Корвет». В результате падения погиб пассажир -- владелец самолета, пилот попал в реанимацию.

4 ноября 2010 года на Кубе потерпел крушение двухмоторный турбовинтовой самолет ATR 72-212 кубинской авиакомпании «АэроКариббеан». Погибли все 68 человек, находившиеся на борту. Причинами аварии стали обледенение и ошибки экипажа.

28 декабря 2010 года в Тульской области разбился военно-транспортный самолет Ан-22. Все 12 членов экипажа погибли. Причиной катастрофы было названо сильное обледенение, в результате которого произошла остановка всех четырех авиадвигателей.

19 мая 2011 года обледенение фюзеляжа стало причиной крушения самолета Saab 340 в аргентинской провинции Рио-Негро. Все 22 человека, находившиеся на борту, погибли.



Глава 3. Вывод и рекомендации действия экипажей ВС ГА в условиях обледенения

Надо всегда стремиться избегать пересечение фронта где может образоваться обледенение. Если это не возможно например на снижении, необходимо за 3-5 минут до входа в зону обледенения включить ПОС. Если обледенение происходит в не видимой облачности , её включаю при загорание сигнализации. При этом режим работы двигателя должен быть не менее четырех десятых от номинала, иначе они не обеспечат гарантированный отбор воздуха на противообледенители крыла, оперения и входного направляющего аппарата на ВС где установлена воздушно тепловая система ПОС.

При снижении в зону обледенения нужно проходить с максимально возможной в этих условиях вертикальной скоростью, что бы сократить время пребывания в зоне обледенения. После выхода из зоны можно перевести двигатели на режим не менее 60% оборотов. Если есть уверенность в том что льда на поверхности нет выключайте ПОС планера и двигателя, если такой уверенности нет нужно подождать минут 10-15 после того как погасли лампы сигнализации. Только после этого можно изменить режим работы двигателей до малого газа. При выполнении захода на посадку в условиях обледенения , после выпуска шасси скорость необходимо держать на 10-15 км/ч больше скорости нормального захода. На последней прямой скорость можно уменьшить и до выпустить закрылки в посадочное положение. Необходимо точно следить что бы к концу выпуска закрылков скорость не превышала установленных ограничений.



Список использованной литературы

1. Астапенко П.Д. Авиационная метеорология - М. Транспорт 1985г.

2. Наставление по метеорологическому обеспечению гражданской авиации России, НМО ГА-95.

3. "Руководство по противообледенительной защите ВС на земле", документ ИКАО 9640-AN/940, издание 2-ое, 2000 г.

4. Методические рекомендации по противообледенительной защите воздушных судов на земле, утв. ДПЛГ ГВС и ТР ГА ГС ГА МТ РФ, 23.01.2003.

5. Баранов А. М. Облака и безопасность полетов Л.Гидрометеоиздат 1983г. с.100

6. Приказ Минтранса РФ от 31 июля 2009 г. № 128 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации».

7.Методические указания к выполнению квалификационной работы по специальности 161005 - «Летная эксплуатация летательных аппаратов»

для студентов очной формы обучения.

8. Сеть интернет.

Размещено на Allbest.ru

...