Givrage de l'avion - conditions, causes et conséquences

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les statistiques montrent que le pourcentage de décès dans les accidents aériens est bien inférieur à celui des autres modes de transport. Le givrage des avions est une cause fréquente d'accidents, c'est pourquoi la lutte contre celui-ci fait l'objet d'une attention accrue. En cas d'accident de train, de bateau ou de voiture, les gens ont une chance assez élevée de survivre. La chute des avions de ligne, à de rares exceptions près, entraîne la mort de tous les passagers.

Ce qui cause le givrage

Les parties suivantes du corps de l'avion sont le plus souvent exposées au givrage:

• bords d'attaque de la queue et des ailes;
• prises d'air moteur;
• pales d'hélice pour les types de moteurs respectifs.

La formation de glace sur les ailes et la queue entraîne une augmentation de la traînée, une détérioration de la stabilité et de la contrôlabilité de l'avion. Dans le pire des cas, les commandes (ailerons, volets, etc.) peuvent simplement se figer sur l'aile, et le contrôle de l'avion sera partiellement ou complètement paralysé.

Le givrage des entrées d'air perturbe l'homogénéité des flux d'air entrant dans les moteurs. La conséquence en est le fonctionnement inégal des moteurs et la détérioration de la traction, les défaillances dans le fonctionnement des unités. Des vibrations apparaissent qui peuvent entraîner la destruction complète des moteurs.

Dans les avions à hélices et à turbopropulseurs, le givrage sur les bords des pales des hélices entraîne une réduction importante de la vitesse de vol en raison d'une baisse du rendement des hélices. En conséquence, le navire peut ne pas "arriver" à destination, car la consommation de carburant à une vitesse inférieure reste la même ou augmente même.

Givrage au sol de l'avion

Le givrage peut être au sol ou en vol. Dans le premier cas, les conditions de givrage de l'avion sont les suivantes:

• Par temps clair à des températures inférieures à zéro, la surface d'un avion se refroidit plus que l'atmosphère environnante. De ce fait, la vapeur d'eau contenue dans l'air se transforme en glace - du givre ou du givre se produit. L'épaisseur de la plaque ne dépasse généralement pas quelques millimètres. Il peut être facilement retiré même à la main.
• À des températures proches de zéro et à une humidité élevée, l'eau surfondue contenue dans l'atmosphère se dépose sur le corps de l'avion sous forme de plaque. Selon les conditions météorologiques spécifiques, le revêtement varie de transparent à des températures plus élevées à un revêtement mat givré à des températures plus basses.
• Gel à la surface de l'avion brouillard, pluie ou grésil. Il se forme non seulement à la suite de précipitations, mais aussi lorsque la neige et la gadoue frappent la coque du sol pendant le roulage.

Il existe également un phénomène tel que la "glace de carburant". Lorsque le kérosène dans les réservoirs a une température inférieure à celle de l'air ambiant, l'eau atmosphérique commence à se déposer dans la zone où se trouvent les réservoirs et de la glace se forme. L'épaisseur de la couche atteint parfois 15 mm ou plus. Ce type de givrage d'avion est dangereux car les sédiments sont le plus souvent transparents et difficilement perceptibles. De plus, les sédiments ne se forment que dans la zone du réservoir de carburant, tandis que le reste du corps de l'avion reste propre.

Glace dans l'air

Un autre type de givrage d'avion est la formation de glace sur la coque du navire pendant le vol. Se produit lors d'un vol sous une pluie froide, de la bruine, du grésil ou du brouillard. La glace se forme le plus souvent sur les ailes, la queue, les moteurs et d'autres parties du corps saillantes.

Le taux de formation d'une croûte de glace varie et dépend à la fois des conditions météorologiques et de la conception de l'avion. Il y a eu des cas de formation de plaque à une vitesse de 25 mm par minute. La vitesse de l'avion joue ici un double rôle - jusqu'à un certain seuil, elle contribue à une augmentation du givrage de l'avion du fait que plus d'humidité tombe sur la surface de l'avion par unité de temps. Mais ensuite, avec une accélération supplémentaire, la surface se réchauffe à cause du frottement avec l'air et l'intensité de la formation de glace diminue.

Le givrage d'un avion en vol se produit le plus souvent à des altitudes allant jusqu'à 5 000 mètres. Par conséquent, à l'avance, la plus grande attention est accordée à l'étude des conditions météorologiques dans la région.le décollage et l'atterrissage. Le givrage à haute altitude est extrêmement rare, mais toujours possible.

Dégivrage avec POL

Le rôle principal dans la prévention du givrage est joué par le traitement des avions avec du liquide antigivrage (AFL). Les leaders dans la production d'agents de dégivrage sont l'américain The Dow Chemical Company et le canadien Cryotech Deicing Technology. Les entreprises élargissent et améliorent constamment la gamme de leurs réactifs.

Les domaines de recherche prioritaires sont la vitesse de dégivrage et la durée de dégivrage des avions. Différents types de liquide antigivrage sont responsables de ces processus, de sorte que le traitement de l'avion s'effectue toujours en deux étapes. Au total, il existe quatre types de réactifs qui sont utilisés dans le traitement d'un avion. Les fluides du premier type sont responsables de l'élimination de la glace existante du corps de l'avion. Les compositions de types II, III et IV servent à protéger le corps du givrage pendant un certain temps.

Traitement de l'avion au sol

D'abord, l'avion est traité avec un liquide de type I dilué avec de l'eau chaude à une température de 60-80 0C. La concentration du réactif est choisie en fonction des conditions météorologiques. Un colorant est souvent inclus dans la composition afin que le personnel de maintenance puisse contrôler l'uniformité du revêtement de l'avion avec du liquide. De plus, les substances spéciales qui composent le POL améliorent la couverture du produit.

La deuxième étape est le traitement de la prochaineliquide, le plus souvent de type IV. Il est généralement identique à la composition de type II, mais est produit à l'aide d'une technologie plus moderne. Le type III est le plus couramment utilisé pour le dégivrage des avions de diverses compagnies aériennes locales. Le liquide de type IV est pulvérisé pur et, contrairement au type I, à faible vitesse. Le but du traitement est de s'assurer que l'avion est uniformément recouvert d'un film épais de composé qui ne permet pas à l'eau de geler à la surface de l'avion.

Pendant l'action, le film "fond" progressivement, réagissant avec précipitation. Les industriels mènent des recherches visant à augmenter la durée de la couche protectrice. Les possibilités de minimiser l'impact des composants nocifs des fluides antigivrants sur l'environnement sont également à l'étude. En général, l'AOL reste le meilleur moyen de gérer le givrage des avions pour le moment.

Systèmes anti-givrage

Les compositions que les avions manipulent au sol sont spécialement conçues pour qu'au décollage, ils soient "soufflés" de la surface du corps afin de ne pas réduire la portance. Ensuite, le relais est pris en charge par les capteurs de givrage de l'avion. Au bon moment, ils donnent l'ordre d'entrer en action aux systèmes qui empêchent la formation de glace pendant le vol. Ils sont divisés en mécaniques, chimiques et thermiques (air-thermique et électro-thermique).

Systèmes mécaniques

Basé sur le principe de la déformation artificielle de la surface extérieure de la coque du navire, à la suite de quoi la glace se brise et est emportée par le flux d'air venant en sens inverse. Par exemple, sur les ailesLe plumage de l'avion est renforcé par des protections en caoutchouc avec un système de chambres à air à l'intérieur. Une fois que l'avion a commencé à givrer, de l'air comprimé est d'abord fourni à la chambre centrale, ce qui brise la glace. Ensuite, les compartiments latéraux sont gonflés et la glace est éjectée de la surface.

Systèmes chimiques

L'action d'un tel système est basée sur l'utilisation de réactifs qui, en combinaison avec de l'eau, forment des mélanges à bas point de congélation. La surface de la section souhaitée du corps de l'avion est recouverte d'un matériau poreux spécial, à travers lequel un liquide est fourni qui dissout la glace. Les systèmes chimiques étaient largement utilisés sur les avions au milieu du 20e siècle, mais maintenant ils sont principalement utilisés comme méthode de secours pour nettoyer les pare-brise.

Systèmes thermiques

Dans ces systèmes, le givrage est éliminé en chauffant la surface avec de l'air chaud et des gaz d'échappement provenant des moteurs, ou par l'électricité. Dans ce dernier cas, la surface n'est pas chauffée en permanence, mais périodiquement. Une certaine quantité de glace est autorisée à geler, après quoi le système est activé. L'eau gelée se sépare de la surface et est emportée par le courant d'air. Ainsi, la glace fondue ne se répand pas sur le corps de l'avion.

Le développement le plus moderne dans ce domaine est le système électrothermique inventé par GKN. Un film polymère spécial additionné de métal liquide est appliqué sur les ailes de l'avion. Il prend l'énergie du système embarqué de l'avion et maintient la température à la surface de l'aile de 7 à 21 0C. Ce dernier système est largement utilisé sur les avions Boeing.787.

Malgré tous les systèmes de sécurité "fantaisie", le givrage demande la plus grande attention de la part de la personne. Une petite inattention a souvent conduit à de grandes tragédies. Par conséquent, malgré le développement rapide de la technologie, la sécurité des personnes dépend encore largement d'elles-mêmes.