Группа исследователей из Шанхайского университета транспорта показали опасность ледяного дождя, с которым сталкиваются летящие самолеты. Ученые продемонстрировали, от чего именно зависит скорость оледенения самолета, а также удовлетворяют ли современные летные стандарты таким опасным условиям. Статья опубликована в журнале Physics of Fluids.
Аномальное обледенение корпуса авиалайнеров происходит из-за наличия в атмосфере крупных переохлажденных капель, чей диаметр может достигать одного миллиметра. В результате могут нарушиться аэродинамические свойства самолета, что грозит аварийной ситуацией. В 2014 году Федеральное управление гражданской авиации США (ФАА) ввело новые летные стандарты, позволяющие снизить угрозу со стороны ледяного дождя, однако до сих пор было точно неизвестно, что именно происходит при обледенении крыльев и оперения самолета.
Исследователи провели испытания в замкнутой аэродинамической трубе с использованием генератора переохлажденных капель и алюминиевой модели самолета. Для изучения взаимосвязи размера капель воды и термодинамики процесса обледенения ученые использовали систему высокоскоростной визуализации.
Инженеры воспроизвели метеорологические условия, обычные для полета, а также скорость и температуру капель. Размеры последних варьировались от 400 до 1300 микрометров. Результаты показали, что именно размер оказался ключевым параметром, влияющим на скорость образования ледяного слоя на корпусе авиалайнера. При этом ученые подтвердили, что принятые ФАА требования к двигателям, энергоустановкам и системам контроля действительно повышают безопасность полетов.