NASA tiria apledėjimą, kurio įprasta lėktuvo apsauga gali nepasiekti – lašai būna iki 2 mm

Sekite TechNaujienos Google

Vandens lašas debesyje gali būti gerokai šaltesnis nei 0 °C ir vis tiek likti skystas. Lėktuvui įskridus į tokį debesį, lašai atsitrenkia į paviršių ir akimirksniu užšąla. Daugeliui įprastų apledėjimo sąlygų šiuolaikiniai orlaiviai projektuojami iš anksto.

Tačiau NASA dabar tiria retesnį ir sudėtingesnį scenarijų – vadinamąjį supercooled large droplet, arba didelių peršaldytų lašų, apledėjimą. Tokiu atveju debesyje gali būti iki 2 000 mikrometrų, tai yra 2 milimetrų, skersmens lašų.

Tokie lašai elgiasi kitaip nei įprastas smulkus debesies vanduo. Jie gali aptaškyti ir užšalti toliau už tų orlaivio zonų, kurias dengia standartinės apsaugos nuo ledo sistemos.

Kodėl didelis lašas lėktuvui pavojingesnis

Tipinėse apledėjimo sąlygose vandens lašeliai būna maždaug 2–100 mikrometrų skersmens. Palyginimui, žmogaus plaukas yra maždaug 70 mikrometrų storio.

Naujausi straipsniai

3 min. skaitymo • prieš 57 minutės

Sfinksą statė iš tų pačių uolienų, kuriose gulėjo iki šiol nežinomas krokodilas

3 min. skaitymo • prieš 1 val

Arkties jūros ledas susitraukė iki 4,6 mln. km² – rimčiausias 2026 m. signalas slepiasi žiemą

3 min. skaitymo • prieš 1 val

NASA naujasis teleskopas pirmą kartą atvėrė koronografą – ruošiasi tiesiogiai fotografuoti planetas

Visi naujausi straipsniai →

Dideli peršaldyti lašai gali būti dešimtis kartų didesni. Atsitrenkę į sparno priekinę briauną ar kitą paviršių jie ne visada užšąla toje pačioje vietoje – dalis vandens išsitaško arba nubėga toliau ir tik tada sušąla.

Tai gali suformuoti ledą už šildomų ar pneumatinių apsaugos zonų. Pasikeitus sparno profiliui didėja pasipriešinimas, mažėja keliamoji galia ir keičiasi orlaivio valdymo charakteristikos.

NASA Glenn tyrimų centre Klivlande tokioms sąlygoms naudojamas specialus apledėjimo vėjo tunelis. Problema ta, kad norint išbandyti naujus lėktuvus pirmiausia reikia tiksliai žinoti, kokio dydžio lašus pats tunelis iš tiesų sukuria.

Dėl to tyrėjai išbando naujas zondų sistemas, galinčias realiu laiku matuoti didesnius nei 45 mikrometrų lašus. Jų duomenys sujungiami su kitu jutikliu, skirtu mažesniems lašams, kad būtų atkurtas visas dalelių dydžių spektras.

Tikslas – geresni skaitmeniniai modeliai būsimiems lėktuvams

Šiuolaikinis orlaivis projektuojamas ne vien fiziniame vėjo tunelyje. Didelę dalį aerodinamikos, apledėjimo ir šilumos procesų inžinieriai iš anksto modeliuoja kompiuteriu.

Tokie modeliai yra tik tiek geri, kiek geri jų fizikiniai duomenys. Įprastų debesų apledėjimas ištirtas gana gerai, tačiau didelių peršaldytų lašų dinamika yra sudėtingesnė.

NASA bandymų tikslas – sukurti patikimesnį eksperimentinį etaloną, pagal kurį būtų galima tikrinti skaičiavimo metodus. Surinkti duomenys bus perduodami platesnei aviacijos inžinerijos bendruomenei.

Šis darbas yra NASA Subsonic Flight Demonstrator programos dalis, susijusi su naujos kartos efektyvesnių keleivinių lėktuvų kūrimu.

Panaši problema – technologijai tenka išmokti veikti ne „idealiu oru“ – aktuali ir antžeminiam autonominiam transportui. TechNaujienos.lt rašė, kaip „Amazon“ robotaksi ruošiami važiavimui per sniegą ir ledą. Aviacijoje klaidos kaina dar didesnė, todėl reti ekstremalūs scenarijai turi būti ištestuoti prieš sertifikavimą.

NASA nurodo, kad išsami surinktų duomenų analizė dar vyksta. Tyrimo aprašymas ir bandymų nuotraukos paskelbtos NASA aviacijos programos puslapyje.

Viršelio nuotraukoje – lėktuvo apledėjimas po skrydžio per didelių peršaldytų lašų (SLD) sąlygas. NASA / Wikimedia Commons; viešasis domenas. Originalus failas.