منو
 صفحه های تصادفی
عبدالرحمن بن مسعود و شهادت در کربلا
امام خمینی - مقابله با ستمگران
هشدارهای زیست محیطی
بازی های المپیک تا جنگ جهانی دوم
ابوالمغافر عزیز بن محمد بن احمد
سیستم های بی درنگReal Time
خازنهای سرامیکی
متافیزیک
علت تبعید امام هادی علیه السلام به سامرا
پلورالیسم فلسفی
 کاربر Online
1267 کاربر online

یخزدگی هواپیما

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > فیزیک جو
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک محیط زیست > هواشناسی
(cached)

مقدمه

مشکلات و خطرات ناشی از تشکیل یخ بر روی هواپیما طی سالهای متمادی موضوع جالبی برای مطالعه بوده است. این مطالعات یخزدگی موتور و همچنین بدنه هواپیما را در بر می‌گرفت. در این مبحث ماهیت یخزدگی و انواع مختلف تشکیل یخ بررسی می‌شود. فاکتورهای هواشناسی و آئرودینامیکی که موجب تولید یخ هنگام پرواز شده با جزئیات بیشتر مطالعه می‌شوند. روشهای پرواز و استفاده از ضد یخ و تجهیزات یخزدا نیز مورد بررسی قرار می‌گیرند. در پایان جنبه های مختلفی از مشکلات پیش بینی مطالعه می شود.



تصویر

ماهیت یخزدگی هواپیما THE NATURE OF AIRCRAFT ICING

یخ در اثر انجماد قطرکهای آب ابر سرد هواپیما تشکیل شده و همچنین در فرآیند رسوب گذاری (نهشت) که طی آن بخار آب به کریستالهای یخی تبدیل می‌شود نیز ایجاد می‌گردد. یخزدگی هنگام پرواز در ابر ، در بارش یخزن و یا در هوای صاف می‌تواند رخ دهد. این عمل تحت شرایط خاص در فضای باز بر روی هواپیمای پارک شده روی زمین نیز اتفاق می‌افتد. خطرات ناشی از تشکیل یخ روی بدنه هواپیما از افزایش ورزن و از تغییر خواص آئرودینامیکی هواپیمای در پرواز سرچشمه می‌گیرد. یخزدگی موتور به کاهش توان آن منتهی می‌شود. در شرایط مختلف عوارضی مانند کاهش دید از طریق پنجره جلو ، تداخل رادیویی یا خطاهای ادواتی نیز بروز می‌کنند.

انواع تشکیل یخ TYPES OF ICE FORMATION

انواع گوناگون تشکیل یخ روی هواپیما کاملا قابل تشخیص نیستند. انواع ترکیبی آن و گاهی تشکیل همزمان انواع مختلف یخزدگی بر روی دو قسمت مختلف هواپیما مشاهده می‌گردد. پنج نوع اصلی آنها عبارتند از:


  1. شبنم یخی – Hoar frost
  2. یخ کدر – Rime ice
  3. یخ شفاف – Clear ice
  4. یخ باران – Rain ice
  5. برف آبدار – Pack snow



img/daneshnameh_up/4/47/HoarFrost03.jpg

شبنم یخی

این تنها نوع یخزدگی بدنه هواپیما در هوای صاف است. دمای سطح بدنه باید کمتر از صفر درجه سانتیگراد بوده و دمای هوای در تماس با آن به زیر دمای نقطه شبنم یخی نزول کند. در فرآیند رسوبگذاری (نهشت) ، بخار آب بدون عبور از حالت مایع به کریستالهای یخی تبدیل می شود. پوشش سفید بلوری از یخ روی سطح تشکیل می شود که معمولا پر شکل می باشد. شبنم یخی در شرایط زیر می‌تواند ایجاد گردد:


  • بر روی هواپیمایی که روی زمین در فضای باز پارک شده باشد؛
  • بر روی هواپیمای در حال پرواز.

این شبنمک در شب با آسمان صاف هنگامی که دمای هوا به کمتر از دمای نقطه شبنم یخی نزول می‌کند بر روی هواپیما پارک شده تشکیل می‌شود. این امر می‌تواند مانع جریان هوا شده و هنگام برخاستن هواپیما بر سرعت پرواز اثر منفی داشته باشد. همچنین دید از ورای پنجره جلو را کاهش داده ، دریافت امواج رادیویی را با ایجاد پوشش یخی روی آنتن خارجی مختل نموده و حرکت آزاد قسمتهای متحرک را کند نماید. گاهی این نوع یخزدگی هنگام پرواز نیز ایجاد می‌شود. با ورود هواپیما از ناحیه‌ای با دمای کمتر از نقطه انجماد به منطقه‌ای گرمتر و مرطوبتر و با سرد شدن هوا بزودی یخ ناپدید می‌شود. به هر حال تا زمان از بین رفتن آن می‌تواند دریافت رادیویی را مختل ساخته ، دید را کاهش دهد و حداقل سرعت پرواز را افزایش دهد. نزول سریع موجب تشکیل یخ در داخل هواپیما شده که در این مواقع برای جلوگیری از کدر شدن پنجره و ادوات باید از گرمای حفاظتی استفاده نمود.



img/daneshnameh_up/d/d2/rimeice.jpg

یخ کدر (رایم) RIME ICE

رایم هنگام برخورد قطرکهای فوق سرد با سطحی که دمای آن زیر صفر است تشکیل می‌شود. در این حالت یخ شامل تعدادی ذره بوده که بین آنها هوا محبوس شده است و شکل ظاهری آن سفید کدر می‌باشد. در مجاورت سطح زمین رایم در مه یخزدن شکل گرفته و روی سطوح باد خور هواپیما رشد می کند. یخ کدر حین پرواز می تواند هنگام عبور از ابر با قطرکهای فوق سرد توسعه یابد. در دماهای پائین ، بیشتر قطرکها کوچک بوده و از اینرو هنگام تماس سریعا منجمد می‌شوند. یخ کدر بر روی بالهای جلوئی هواپیما و روی مفاصل و غیره بصورت رسوب کریستالی متخلخل و به رنگ سفید می‌باشند. چگالی آن کم بوده و به راحتی شکسته می‌شود. رسوب یخ کدر یک خطر بالقوه است، زیرا آنها ویژگیهای آئرودینامیکی بالها را تغییر داده و نیز می‌تواند مدخل هوای کاربراتور را مسدود سازد.

یخ شفاف CLEAR ICE

این نوع یخ بصورت یخ با پوشش شفاف یا نیمه شفاف با سطحی صاف و صیقلی ظاهر می‌شود، از این رو به آن یخ شفاف می‌گویند. هنگامی که فرآیند انجماد کند باشد قطرکهای فوق سرد می‌توانند بر روی سطح جریان یافته و قبل از انجماد بهم بپیوندند. از این رو هوای بسیار کمی محبوس شده و یخ بخوبی به سطح می‌چسبد. یخ شفاف خطرناکترین شکل یخ زدگی است. در ابتدا سطح آنها روی بالها هموار است، ولی با افزایش مقدار آن بصورت ناهموار ظاهر می‌شود. آنها به سختی کنده می‌شوند و با وجودی که نمی‌شکنند ولی ممکن است بصورت قطعاتی در اندازه‌های بزرگ از سطح جدا شوند.
مهمترین خطری که یخ شفاف برای هواپیما ایجاد می‌کند خطر آئرودینامیکی است. این عارضه همواره موجب افزایش وزن می‌شود و اگر توزیع بار وزن آن روی بالها و بدنه ناهمگون باشد باعث لرزش نیز می‌گردد.

یخ باران RAIN ICE

این نوع یخزدگی مشابه یخ شفاف است، ولی عامل آن قطرات فوق سرد باران می‌باشد. هواپیمایی که زیر یک جبهه در هوای سرد حرکت می‌کند با قطرات باران مواجه می‌شود. این قطرات بزرگتر از قطرکهای ابر بوده و رسوب زیادی از یخ شفاف در بخش اعظم سطح هواپیما ایجاد می‌نمایند. خطر ناشی از تغییر شکل آئرودینامیکی هواپیما در این نوع یخزدگی عمده می‌باشد. در این حالت افزایش وزن هواپیما با توزیع نایکنواخت یخ موجب لرزش می‌گردد. شرایط مناسب برای ایجاد باران یخ ناشی از باران در لایه‌ای نازک در مجاورت جبهه‌ها فراهم است. یخ باران در جلوی جبهه گرم و پشت جبهه سرد مشاهده می‌شود که شاخص بروز آن در توده هوای سرد می‌باشد.

برف آبدار PACK SNOW

برف خشک به سطح هواپیما نمی‌چسبد، با این حال اگر آب فوق سرد وجود داشته باشد، هنگام برخورد آن با هواپیما منجمد شده و یخزدگی رخ می‌دهد. تشکیل یخ در درجه اول ناشی از انجماد قطرکهای فوق سرد است، ولی کریستالهای برف نیز می‌توانند همراه این قطرکها رسوب نمایند.

تشکیل یخ در طول پرواز ICE FORMATION DURING FLIGHT

فرآیندهای گوناگونی در تشکیل یخ روی هواپیمای در حال پرواز دخالت دارند. پارامترهای هواشناسی در وقوع یخ زدگی ، فراوانی قطرکهای فوق سرد و کریستالهای یخ اثر می‌نمایند، ولی ویژگیهایی که باعث تجمع آنها روی قسمتهای مختلف هواپیما می‌شوند نیز مهم هستند. پارامترهای هواشناسی عبارتند از:


  1. محتوای آب فوق سرد هوا؛
  2. مقدار کریستال یخ در جو؛
  3. رطوبت و دما؛
  4. توزیع قطرکها و کریستالها از نظر اندازه آنها.

پارامترهای آئرودینامیکی که در ایجاد یخ روی هواپیما مؤثر بوده عبارتند از:


  1. کارائی هواپیما در اخذ قطرکهای آب و بلورهای یخی؛
  2. سرعت هواپیما؛
  3. دمای سطح هواپیما.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 15454


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..