Isingsforhold - Icing conditions

Is akkumulert og delvis fjernet på vingen av en Beechcraft King Air

I luftfart er isingsforhold atmosfæriske forhold som kan føre til dannelse av vannis på et fly. Isutvikling kan påvirke de ytre overflatene til et fly - i så fall blir det referert til som isrammeising - eller motoren , noe som resulterer i forgasserising , luftinntaksising eller mer generisk motorising . Disse fenomenene forekommer ikke nødvendigvis sammen. Både flyramme og motorising har resultert i mange dødsulykker i luftfartshistorien.

Ikke alle fly, spesielt allmennfly , er sertifisert for flyging til kjent ising (FIKI) - det vil si at det er sikre eller sannsynlige isingsforhold, basert på pilotrapporter , observasjoner og prognoser . For å være Fiki-sertifisert, må luftfartøy være utstyrt med egnede is beskyttelsessystemer .

Definisjon

Isingsforhold eksisterer når luften inneholder dråper med superkjølt flytende vann; isingsbetingelser er karakterisert kvantitativt av den gjennomsnittlige dråpestørrelsen, væskeinnholdet og lufttemperaturen. Disse parametrene påvirker omfanget og hastigheten som karakteriserer dannelsen av is på et fly. Federal Aviation Regulations inneholder en definisjon av isingsforhold som noen fly er sertifisert for å fly inn i. Såkalt SLD, eller superkjølt stor dråpe, forholdene er de som overgår spesifikasjonen og representerer en spesiell fare for fly.

Kvalitativt indikerer pilotrapporter isingsforhold med hensyn til deres innvirkning på flyet, og vil være avhengig av flyets evner. Ulike fly kan rapportere de samme kvantitative forholdene som forskjellige nivåer av ising som et resultat. Isdetektorer brukes til å indikere tilstedeværelsen av isingsforhold.

Typer strukturell is

Superkjølt stor dråpeis (SLD) på et NASA Twin Otter forskningsfly

• Klar is er ofte klar og glatt. Superkjølte vanndråper, eller frysende regn , treffer en overflate, men fryser ikke umiddelbart. Ofte dannes det "horn" eller fremspring som stikker ut i luftstrømmen. Denne formen for is kalles også glasur.
• Rimeis er grov og ugjennomsiktig, dannet av superkjølte dråper som raskt fryser ved støt. Forming stort sett langs en flyvinge 's stagnasjonspunkt , det generelt overensstemmer med formen av aerofoilen.
• Blandet is er en kombinasjon av klar og rimlig is.
• Frost is er resultatet av vannet fryser på ubeskyttede overflater mens flyet står stille. Dette kan være farlig når man prøver å fly fordi det forstyrrer luftstrømmen til et bunns grensesjikt og forårsaker en for tidlig aerodynamisk stall, og i noen tilfeller dramatisk økt luftmotstand som gjør start farlig eller umulig.
• SLD-is refererer til is dannet under superkjølte store dråpesituasjoner (SLD). Det ligner klar is, men fordi dråpestørrelsen er stor, strekker den seg til ubeskyttede deler av flyet og danner større isformer, raskere enn normale isingsforhold. Dette var en faktor i styrten av American Eagle Flight 4184 .

Effekt

Isfremspring på et rotorblad oppnådd i en vindtunnel ved NASA Glenn Research Center

Vingen vil vanligvis stoppe ved en lavere angrepsvinkel, og dermed høyere flyhastighet når den er forurenset med is. Selv små mengder is vil ha en effekt, og hvis isen er grov, kan det være en stor effekt. Dermed anbefales en økning i innflygingshastighet hvis det er is på vingene. Hvor mye av en økning avhenger av både flytypen og ismengden. Stallkarakteristika for et fly med isforurensede vinger vil bli forringet, og alvorlige rullestyringsproblemer er ikke uvanlige. Isutviklingen kan være asymmetrisk mellom de to vingene. Også den ytre delen av en vinge, som vanligvis er tynnere og dermed en bedre isoppsamler, kan gå i stå først i stedet for.

Isforebygging og fjerning

Det finnes flere metoder for å redusere farene ved ising ved bruk av isbeskyttelsessystemer . Det første og enkleste er å unngå ising helt, men for mange flyreiser er dette ikke praktisk.

Hvis det er is (eller andre forurensninger) på et fly før start, må de fjernes fra kritiske overflater. Fjerning kan ha mange former:

• Mekaniske midler, som kan være så enkle som å bruke en kost eller børste for å fjerne snø
• Påføring av avisingsvæske eller til og med varmt vann for å fjerne is, snø, etc.
• Bruk av infrarød oppvarming for å smelte og fjerne forurensninger
• Å sette flyet i en oppvarmet hangar til snø og is har smeltet
• Posisjonere fly mot solen for å maksimere oppvarming av snø og isdekte overflater. I praksis er denne metoden begrenset til tynn forurensning av tid og værforhold.

Alle disse metodene fjerner eksisterende forurensning, men gir ingen praktisk beskyttelse under ising. Hvis isingsforhold eksisterer, eller forventes før start, brukes anti-ising væsker. Disse er tykkere enn avisingsvæsker og motstår effekten av snø og regn i noen tid. De er ment å skjære av flyet under start og gir ingen beskyttelse mot flyet.

En avisende støvel på vingen av et Dash 8- fly. Ryggene er et resultat av at bagasjerommet blåses opp med luft for å sprekke og fjerne is som er samlet opp.

For å beskytte et fly mot ising under flyvning brukes forskjellige former for ising eller avisning :

• En vanlig tilnærming er å føre motorens "utluftingsluft" inn i kanaler langs forkanten av vingene og haleplanene. Luften varmer opp forkant av overflaten, og denne smelter eller fordamper is ved kontakt. På et turbindrevet fly utvinnes luft fra kompressorseksjonen til motoren. Hvis flyet er stempeldrevet med turboladning, kan det tømmes luft fra turboladeren.
• Noen fly er utstyrt med pneumatiske avisingsstøvler som sprer isoppbygging på overflaten. Disse systemene krever mindre luft fra motoren, men er vanligvis mindre effektive enn en oppvarmet overflate.
• Noen få fly bruker et gråtende vingesystem , som har hundrevis av små hull i forkanten og frigjør anti-isvæske på forespørsel for å forhindre opphopning av is.
• Elektrisk oppvarming brukes også til å beskytte fly og komponenter (inkludert propeller) mot glasur. Oppvarmingen kan påføres kontinuerlig (vanligvis på små, kritiske komponenter, som statisk pitot- sensor og angrepsvinger) eller intermitterende, noe som gir en effekt som ligner på bruk av avisningsstøvler .

I alle disse tilfellene er vanligvis bare kritiske flyflater og komponenter beskyttet. Spesielt er det bare den fremre kanten av en vinge som er beskyttet.

Forgasservarme påføres karburerte motorer for å forhindre og fjerne ising. Drivstoffinjiserte motorer er ikke utsatt for forgasserising, men kan lide av blokkerte inntak. I disse motorene er ofte en alternativ luftkilde tilgjengelig.

Det er en forskjell mellom avising og ising. Avisning refererer til fjerning av is fra flyrammen; anti-ising refererer til forebygging av is som akkumuleres på flyrammen.

Ising på ubemannede fly

Ubemannede fly er en fremvoksende teknologi med et stort utvalg av kommersielle og militære applikasjoner. Glasur under flyturen oppstår under flyturen i superkjølte skyer eller frysende nedbør og er en potensiell fare for alle fly. Glasur under flyging på UAV pålegger operasjonskonvolutten en stor begrensning. Ubemannede fly er mer følsomme og utsatt for glasur sammenlignet med bemannede fly.

Ulykker med ising

Referanser

Eksterne linker

Media relatert til ising i luftfart på Wikimedia Commons

Lytt til denne artikkelen ( 7 minutter )

Denne lydfilen ble opprettet fra en revisjon av denne artikkelen datert 9. desember 2017 , og gjenspeiler ikke påfølgende redigeringer. ( 2017-12-09 )

( Lydhjelp  · Flere muntlige artikler )

• Icing av fly - NASA-side
• 14 CFR 25 Vedlegg C - Atmosfæriske isingsbetingelser for flysertifisering