Onderzoekers van Skoltech, MIPT, het Russische State Research Institute of Civil Aviation, de University of North Texas en York University hebben de laboratoriumprocedure vereenvoudigd en geautomatiseerd die wordt gebruikt om anti-ijsvloeistoffen te testen die een veilige start van vliegtuigen garanderen. De bevindingen van de studie, die werd ondersteund door de Russian Science Foundation, worden gerapporteerd in het tijdschrift Cold Regions Science and Technology .

Opeenhoping van vorst, sneeuw en ijs in een vliegtuig heeft een nadelige invloed op de rijeigenschappen en verhoogt het risico op ongevallen door de luchtstroom over de vleugels te verstoren, de lift te verminderen en extra weerstand te creëren. Om gevaarlijke ijsvorming te voorkomen, wordt het vliegtuig voor het opstijgen behandeld met ontijzingsvloeistoffen die ijs of sneeuw die aan het metaal vastzitten wegsmelten, en met anti-icingvloeistoffen die een beschermende film op de beplating vormen om verdere ijsvorming te voorkomen.

Omdat anti-ijsbehandeling zo belangrijk is om de vliegveiligheid te garanderen en er veel factoren in het spel zijn - vloeistofverdunning, omgevingstemperatuur en vochtigheid, wind, neerslag, materiaal van vliegtuighuid, enz. - worden anti-ijsmiddelen vaak getest in laboratoria om om hun eigenschappen in elk detail te kennen. Dit is een moeizaam proces waarbij een specialist een met een anti-ijsvloeistof behandeld stuk aluminiumplaat visueel inspecteert in een klimaatkamer die de nodige weersomstandigheden nabootst.

"Een laboratoriumassistent moet bijvoorbeeld misschien peilen hoe lang het duurt voordat 10% van het metalen oppervlak bedekt is met ijs. Nu is dit vrij moeilijk en subjectief, omdat ijs niet noodzakelijkerwijs uitzet vanuit een enkele oorsprong op de plaat, maar het zou eerder op veel plaatsen kunnen ontstaan ​​en groeien, op een insulaire manier. In dat geval is het een oordeel voor de assistent om te bepalen wanneer het cijfer van 10% wordt bereikt, "zei Viktor Grishaev, senior onderzoekswetenschapper bij Skoltech en de hoofdonderzoeker van het onderzoek.

"Dit wordt nog verergerd door het feit dat het eigenlijk best een uitdaging is om visueel onderscheid te maken tussen kale aluminium en bevroren gebieden, tot het punt dat mensen soms hun toevlucht nemen tot het porren van de plaat met een tandenstoker om er zeker van te zijn", vervolgde de onderzoeker. "Het heeft te maken met het zeer lage contrast van ijs op aluminium, en dit is precies het probleem dat we hebben aangepakt."

In hun paper suggereren Grishaev en zijn collega's dat platen in de kamer worden verlicht met een gepolariseerde lichtbron en worden waargenomen door een polaroidfilm. Op die manier zijn ijzige gebieden veel gemakkelijker te onderscheiden, laat het team zien (zie afbeelding). Aangezien een dergelijke lichtbron en een polaroid gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop zijn, belooft de truc het leven van laboratoriumassistenten die de prestaties van anti-ijsvloeistoffen testen veel gemakkelijker te maken, zonder enige kosten en met weinig extra gedoe.

De polarisatietruc stelde onderzoekers echter in staat om nog meer te doen dan dat. Terwijl de huidige normen die zijn goedgekeurd door regelgevende instanties, tests voorschrijven die worden uitgevoerd door menselijke experts, zou dit werk binnenkort door computers kunnen worden gedaan - met grotere nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en consistentie. Een laag ijscontrast was een van de belangrijkste obstakels die automatisering in de weg stonden. Nu hebben Grishaev en zijn co-auteur een eenvoudig algoritme en een camera met een polariserende filterlens gebruikt om ijs te detecteren door beelden van de weerkamer te analyseren.

"In een laboratoriumomgeving zouden computers, zelfs met dat eenvoudige algoritme, vandaag al beter kunnen presteren dan mensen in deze taak. Maar misschien zouden we ooit camera's op luchthavens hebben die ijsvorming detecteren op vliegtuigen die zich voorbereiden op het opstijgen in realtime en de bemanning waarschuwen wanneer extra anti- -behandeling met ijsvloeistof is in orde", concludeerde Grishaev. + Verder verkennen

Gladde hydrofobe coatings kunnen effectiever zijn voor het ijsvrij maken van vliegtuigen