В холодное время года перед вылетом командир часто объявляет: «Наш самолет должен пройти противообледенительную обработку». Это важнейшая процедура, обеспечивающая безопасность полетов, и что самое интересное – она не обязательно происходит в мороз. Более того, в сильный мороз как раз самолёты не обрабатывают. Рассказываем всё о физике процесса:

Обледенение аэродинамических поверхностей (поверхность крыла, элероны, рули высоты и направления) изменяет течение воздушного потока на них, в итоге значительно падает подъёмная сила крыла и эффективность рулей – грубо говоря, самолёт становится неуправляемым и теряет высоту.

Обледенение других элементов, например, приёмников давления (трубок Пито) или датчиков угла атаки приводит к отказу ряда приборов – это не значит, что самолёт после этого не может лететь (достаточно выставить тангаж и режим двигателей, при которых борт не будет терять высоту, они известны из руководства лётной эксплуатации для каждого конкретного типа ВС). Однако выдерживать заданную высоту при этом будет крайне затруднительно, нельзя будет пользоваться автопилотом, и в целом эта ситуация для пилотов, мягко говоря, стрессовая.

Обмерзание трубок Пито

Во время полёта работают штатные противообледенительные системы самолёта: важные элементы конструкции обогреваются либо электронагревательными элементами, либо горячим воздухом от двигателей.

Противообледенительная обработка на земле нужна только на время разбега по полосе и набора высоты у поверхности земли, и на полёт на эшелоне она не влияет примерно никак – ведь на высоте 10 тысяч метров даже жарким летом за бортом будет -50 градусов, а много ли раз вас обливали, скажем, в июле? 😉

Самый простой случай обледенения – это когда самолёт стоял на земле, прошел ледяной дождь или идёт мокрый снег, который налипает, а потом замерзает. Если снег сухой или ещё не успел замёрзнуть, это не страшно: его просто сдует воздушным потоком при взлёте. Совсем другое дело – это переохлаждённый дождь, который идёт при плюсовой температуре (0..+5). Его капли при столкновении с разбегающимся и взлетающим самолётом моментально замерзают – вот вам и ледяная корка. Дождя может и вовсе не быть: высокая влажность воздуха при околонулевых температурах приводит к такому же эффекту. А вот при сильных морозах воздух, наоборот, чаще сухой, поэтому обледенения не происходит. Зато оно бывает в относительно тёплую и сухую погоду из-за охлаждения топлива. Если самолёт выполняет продолжительный рейс (несколько часов), то топливо в баках, расположенных в крыле, может охладиться до -10, а то и -20 градусов. Поэтому после приземления крыло ещё долго может оставаться «замороженным», и в определённых условиях (при повышенной влажности воздуха) на его нижней плоскости конденсируется влага, которая сразу же замерзает. Обычно она успевает всё же растаять до следующего вылета, но если время оборота ВС небольшое, иной раз приходится проводить противообледенительную обработку даже летом!

«Змей Горыныч» в аэропорту Красноярска

Как же происходит обработка? Для этого нужен «слон». Это относительно свежее название: в советское время никаких «слонов» не было, а были «Змеи Горынычи». «Горыныч» представлял собой ЗиЛ или МАЗ с установленным на него старым реактивным двигателем от самолёта. Он потоком горячего воздуха «сдувал» лёд и снег, а затем из шланга самолёт поливали противообледенительной жидкостью «Арктика». «Слоны» заменили «Змеев» в постсоветское время, когда появились машины Elephant датской фирмы Vestergaard, а потом название распространилось на всю технику такого рода, примерно как ксероксами примерно в те же годы стали называть любые фотокопировальные аппараты.

У «Слона» нет реактивного двигателя, зато есть резервуары с горячей водой и противообледенительными жидкостями разных видов. Они смешиваются с водой в нужной в данных погодных условиях пропорциях, и через распылитель на конце стрелы попадают на самолёт. Там же расположена кабина или открытая люлька оператора, который и занимается процессом обработки. Для работы в люльке надевают костюм химзащиты.

«Слоны», для ускорения процесса может работать несколько машин одновременно

Всего существует 4 типа жидкостей, но в аэропорту вы, скорее всего, увидите две. «Оранжевая» липкая жидкость типа I подаётся в горячем виде (60-80 градусов) под давлением, она используется для удаления льда и снега, то есть, собственно, де-айсинга.  Струя направлена под углом 45 градусов и движется от передней кромки крыла назад и от конца крыла к фюзеляжу – в этом случае жидкость стекает в сторону центра крыла, что снижает ее расход.

«Зелёная» жидкость типа IV имеет ещё более густую консистенцию, не подогревается и не разбавляется водой. Её делают на основе пропиленгликоля или этиленгликоля; последний из-за ядовитости используется редко, но на всякий случай на время обработки пилоты выключают систему кондиционирования салона, чтобы пассажиры не надышались парами. Жидкость типа IV – собственно, и является противообледенительной, она предотвращает налипание льда во время взлета и набора высоты, и полностью «сдувается» с самолёта до того, как он наберет высоту 200-300 метров. После этого наземная обработка никак не влияет на обледенение, в дело вступает штатная ПОС самолёта.

«Прозрачная» жидкость типа II имеет то же назначение, что и жидкость типа IV. Она имеет меньший «срок годности» (holdover time) и поэтому сейчас почти не используется. «Жёлтая» жидкость типа III – универсальная, позволяет и растапливать лёд, и препятствовать образованию нового. Обычно используется для маленьких винтовых тихоходных самолётов, у которых скорость в момент отрыва от полосы не превышает 100 узлов.

Снег такого цвета не ешьте

Что такое «срок годности»? Это время, в течение которого сохраняются защитные свойства жидкости (holdover time): после обработки самолёт должен вылететь не позднее определённого срока. Он варьируется от 9 минут до 160 в зависимости от погоды. В некоторых аэропортах есть специальные приборы, анализирующие интенсивность снегопада и автоматически рассчитывающие срок действия обработки жидкостью типа IV.

И если вы не успели взлететь, например, из-за «пробки» на рулёжках, то нужно возвращаться и проводить обработку заново. Второй пилот может также в этих случаях выйти в салон и визуально оценить состояние крыла.

В зависимости от погоды расход противообледенительной жидкости различается: на тот же Boeing 737-800 может уйти и 100 литров, и тысяча; литр жидкости «Арктика», MaxFlight или OCTAFLO стоит порядка 100 рублей, дополнительно авиакомпания оплачивает саму процедуру обработки (10-15 тысяч рублей).

Интересно, что «слоны» есть не во всех аэропортах – в тёплых странах, например, их в принципе не закупают за ненадобностью. Но иногда погода преподносит сюрпризы, и тогда поливать самолёты приходится в буквальном смысле слова со стремянкой и ведром.