science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe deice ze vliegtuigen?

Werknemers ontdooien een Delta Airlines-vliegtuig op Ronald Reagan Washington National Airport in maart 2015. Matt McClain/The Washington Post via Getty Images

Terwijl je op de landingsbaan zit, kijken naar sneeuw of ijzel of ijsregen die naar beneden komt en nadenken over hoe het je auto of je huis of het trottoir zou kunnen bedekken, bedenk dat het ook het vliegtuig dekt waarin u gaat opstijgen. Hoewel ijs op uw persoonlijke bezittingen of uw stoep enige consternatie kan veroorzaken, ijs op een vliegtuig is een enorme veiligheidsoverweging voor een groot aantal mensen. Het is niet zo dat het ijs zwaar is of een essentieel deel van het vliegtuig zal bevriezen, wat het onveilig zou maken. Het is dat een ijslaag op een vliegtuig de luchtstroom rond de vleugels van een vliegtuig zal verstoren en de tillen , dat is het vermogen van het vliegtuig om te vliegen. Dat is niet iets wat je wilt ijs, of iets anders, te knoeien met.

ijsvrij maken is het proces van het verwijderen van ijs uit het vliegtuig. Een tweede stap, genaamd anti-ijsvorming , kan ook nodig zijn om te voorkomen dat ijs zich opnieuw vormt nadat het is verwijderd. Dit is hoe deze twee processen werken om vliegtuigen - en hun bemanningen en passagiers - veilig in de lucht te houden.

Ontdooiingsmiddelen zijn verbindingen die bestaan ​​uit de chemische stof glycol en water. Glycol verlaagt het vriespunt van het oplosmiddel, water [bron:Ritter]. De middelen worden gebruikt in verschillende formuleringen voor verschillende weersomstandigheden, maar wat de formulering ook is, de verbinding wordt op dezelfde manier aangebracht. Het wordt verwarmd en door een slang over een vliegtuig gespoten om sneeuw te verwijderen, ijs of vorst. Piloten roepen op tot ijsvrij maken wanneer dat nodig is en houden toezicht op het proces, die moet worden gedaan in overeenstemming met de gedetailleerde regels van de Federal Aviation Administration (FAA). In feite, het hoofdstuk met regels van de FAA over ijsvrij maken beslaat meer dan 30 pagina's en omvat alles, van het maken en hanteren van het ontdooimiddel tot de toepassing ervan, hoe snel het moet worden aangebracht en welke documentatie nodig is na elke ontdooiing.

Snelheid en degelijkheid zijn essentieel bij het aanbrengen van deicer. Als zodanig, aanvragen moeten tijdig en geordend worden uitgevoerd, met het oog op wat heet wachttijd , de hoeveelheid tijd na het ijsvrij maken voordat het vliegtuig weer is ingevroren en opnieuw moet worden behandeld. De wachttijd varieert op basis van de samenstelling van de verbinding en wordt ingesteld door de fabrikant van de vloeistof. Met ontijzingsmiddelen die meer dan $ 5 per gallon kosten, de procedure kan duizenden dollars kosten (rekening houdend met de verwerkings- en opslagkosten), dus het is essentieel dat de wachttijden niet worden overschreden [bron:Smith]. De wachttijd verklaart ook waarom het ijsvrij maken wordt uitgevoerd nadat iedereen aan boord is en het vliegtuig verder klaar is om op te stijgen. De wachttijd kan slechts enkele minuten zijn, dus het vliegtuig moet klaar zijn om de startbaan op te taxiën en de lucht in te gaan kort nadat deicers zijn aangebracht.

Ontdooimiddelen zijn over het algemeen niet ontworpen om te voorkomen dat ijs of rijp zich opnieuw vormt in het vliegtuig. Dus, als sneeuw, ijzel of ijzel valt actief terwijl een vliegtuig ijsvrij wordt gemaakt, het vliegtuig heeft mogelijk ook een anti-ijstoepassing nodig om te voorkomen dat het ijs opnieuw wordt gevormd voordat het vliegtuig opstijgt. Anti-ijsvloeistoffen bestaan ​​ook uit glycol en water, maar met een hogere concentratie glycol dan ontdooivloeistoffen. Een verdikkingsmiddel wordt toegevoegd om de verbinding te helpen hechten aan het vliegtuig als het opstijgt.

Indien nodig wordt een dunne laag anti-ijsmiddel gelijkmatig over het vliegtuig gespoten. De FAA beveelt aan om anti-icing middelen binnen drie minuten na het ontdooien aan te brengen en in het geheel niet als de ontdooivloeistof is bevroren of als er rijp op het vliegtuig is gevormd. Als een van deze situaties zich voordoet, het ontdooien moet opnieuw worden uitgevoerd voordat de anti-ijsvloeistof wordt aangebracht.

Als het vliegtuig is bedekt met slechts een laagje rijp, in plaats van ijs, het kan mogelijk zijn om tegelijkertijd te ontdooien en ijs te voorkomen. Op dit moment, de anti-ijsvloeistof wordt gebruikt en werkt zowel als een ontdooier, om de vorst te smelten, en een anti-icer, die het vliegtuig beschermt tegen verdere ijsvorming.

Volgens de FAA, de delen van het vliegtuig die mogelijk ijsvrij en ijsvrij moeten worden gemaakt, zijn:

  • Vleugels
  • Verticale en horizontale staartvlakken
  • romp
  • Motorinlaten en ventilatorbladen
  • Bedieningsoppervlakken en openingen
  • Landingsgestel en landingsgesteldeur
  • Antennes en sensoren
  • Propellers

Het grondpersoneel en de cockpitbemanning moeten samenwerken om beslissingen te nemen over welke oppervlakken ijsvrij moeten worden gemaakt en welke procedure het beste kan worden gebruikt op basis van temperatuur en weersomstandigheden. Meest voorkomend, ontijzings- en ijsbestrijdingsprocedures worden uitgevoerd aan de poort, hoewel ze op afgelegen locaties kunnen worden gedaan - nogmaals, de zorg is om het vliegtuig tijdig in de lucht te krijgen zodra de vloeistoffen zijn aangebracht.

De FAA beveelt aan om twee tot vier voertuigen voor het ontijzelen van ijs te gebruiken voor commerciële vliegtuigen. De procedure begint aan de voorkant van de romp, terug naar de vleugels werkend, dan de achterste romp, verticale stabilisator en tenslotte de horizontale stabilisator (de laatste twee zijn delen van de staart van het vliegtuig).

Eenmaal in de lucht, het vliegtuig zelf is ontworpen met systemen om te voorkomen dat ijs het oppervlak bedekt. Deze systemen zijn essentieel in de zomer, evenals de winter, omdat de temperatuur op grotere hoogte het hele jaar door onder het vriespunt ligt. Op de meeste commerciële jets, pijpen voeren hete lucht die door de motoren wordt gegenereerd naar de vleugels en staart om ze warm te houden en ijsvorming te voorkomen. Op andere vliegtuigen, ballonachtige objecten worden opgeblazen en leeggelopen om eventuele ophoping te verbreken. Vliegtuigen hebben ook ingebouwde redundanties in elk van deze systemen om ervoor te zorgen dat als er een probleem is met een, een ander systeem neemt het over om het ijs weg te houden.

Hoewel passagiers zich misschien zorgen maken over de vertragingen die gepaard kunnen gaan met het ijsvrij maken van hun vliegtuig, er zijn ook grotere problemen. Vluchtvertragingen kunnen het reizen van duizenden passagiers op luchthavens in de VS en de wereld verstoren, zelfs op die luchthavens in warme, zonnige klimaten. In aanvulling, er zijn zorgen over de milieu-impact van deicers, die in korte tijd over veel vliegtuigen kan worden gespoten, met liters overspray die de grond in gaan.

Nieuw onderzoek, geïnspireerd door de biologische samenstelling van de pijlgifkikker, kan het ontijzen in de toekomst een efficiënter en milieuvriendelijker proces maken. Pijlgifkikkers hebben een dubbele huidlaag - een aan de buitenkant die bedreigingen kan voelen en een binnenlaag die het gif afgeeft wanneer de kikker wordt bedreigd.

Een wetenschapper heeft een ontdooiproces voorgesteld dat op een vergelijkbare manier zou werken. Een buitenste huid op een vliegtuig zou zijn: superhydrofoob , wat betekent dat waterdruppels er gewoon vanaf zouden rollen. Als het weer extreem slecht was en de druppels in het vliegtuig begonnen te bevriezen, de binnenste laag zou het bevriezen voelen en antivries van binnenuit vrijgeven, om over de buitenste 'huid' van het vliegtuig te stromen. Dit zou het vliegtuig alleen op de plaatsen waar nodig ijsvrij maken, in plaats van massaal, zoals het nu is gedaan. Hoewel dit onderzoek (gepubliceerd in een tijdschrift in 2015) succesvol was in het laboratorium, het is waarschijnlijk jaren, misschien zelfs tientallen jaren verwijderd van routinematig gebruik in vliegtuigen [bron:Casey].

Tot dan, probeer kalm en bevreesd te blijven als uw vlucht vertraagd is door ijsafzetting. Dankzij de gedetailleerde en succesvolle ontijzingsprocedures van de FAA, vliegtuigcrashes door ijs op de vleugels of andere delen van het vliegtuig zijn uiterst zeldzaam geworden.

Veel meer informatie

Notitie van de Auteur:Hoe kunnen ze vliegtuigen ijsvrij maken?

Mijn vader is piloot - alleen privévliegtuigen - dus ik heb in de loop der jaren veel informatie gekregen over vliegtuigen en vliegen. Echter, we hebben allebei altijd in het zuiden gewoond, waar het ijsvrij maken van vliegtuigen niet alledaags is. De volgende keer dat ik hoor over vluchtvertragingen als gevolg van ijsvrij, Ik zal nog dankbaarder zijn dat ik woon waar het over het algemeen zonnig en warm is, en zal de chemici bedanken die de verbindingen hebben gemaakt die het reizen met vliegtuigen veiliger en veiliger maken.

gerelateerde artikelen

  • Hoe vliegtuigen werken
  • Wat is 's werelds grootste vliegtuig?
  • Top 10 mislukte pogingen bij eenpersoonsvlucht
  • Hoe worden vliegtuigen groener?
  • Hoe luchtvaartpersoneel werkt

Meer geweldige links

  • Federale Luchtvaart Administratie
  • Chemisch en technisch nieuws
  • Vraag het aan de piloot

bronnen

  • Casey, Michaël. "Poison Dart Frog inspireert nieuwe manier om vliegtuigen te ontdooien." CBS-nieuws. 3 maart, 2015. (7 maart, 2015) http://www.cbsnews.com/news/poison-dart-frog-inspires-new-approach-to-deicing-planes/
  • Federale luchtvaartadministratie. "Internationaal De/Anti-icing Chapter." Augustus 2008. (7 maart, 2015) http://www.faa.gov/other_visit/aviation_industry/airline_operators/airline_safety/deicing/media/standardized_international_ground_deice_program.pdf
  • Fahl, Daniël. "Airplane Deicing:het hoe en waarom." CNN. 22 december 2010. (7 maart, 2015) http://www.cnn.com/2010/TRAVEL/12/22/airplane.deicing/
  • ritter, Steve. "Wat is dat voor spul?" Chemisch en technisch nieuws. Vol. 79, Nee. 1. Pagina 30. 1 jan. 2001. (7 maart, 2015) http://pubs.acs.org/cen/whatstuff/stuff/7901scit5.html
  • Smit, Patrick. "De Deice Man komt." Vraag het aan de piloot. (7 maart, 2015) http://www.askthepilot.com/snow-ice-and-airplanes/