S vydáním článku jsme čekali, až začne pořádně mrznout a vše bude tak nějak aktuálnější. Čekali jsme marně a protože již začaly ze země vykukovat první krokusy a na mrazy to letos opravdu nevypadá, podíváme se na odmrazování letadel dnes.
Takže - nasaďte kulichy, zapněte zimníky a představte si prosím, že mrzne. Díky.
Když se teplota začne blížit nule, zahájí se "ice-check"
Stejně jako by každý zodpovědný řidič měl v zimě před jízdou obejít automobil a očistit všechna okénka a zpětná zrcátka od námrazy snižující viditelnost, tak kapitán letadla obchází před každým startem stroj a kontroluje námrazu na choulostivých místech.
Citlivými místy samozřejmě nejsou pouze okénka kokpitu - to je skoro to nejmenší. Klíčové jsou především okraje motoru, náběžné hrany křídel, snímače dynamického a statického tlaku vzduchu (Pitot Static System) a snímače teploty.
Pokud ji objeví, pochopitelně nepopadne škrabku a letadlo nečistí - plechový kolos je nutno ošetřit jinak.
Není námraza jako námraza
Odmrazování začne být aktuální, když se teplota pohybuje pod třemi stupni nad nulou v kombinaci se zvýšenou vlhkostí vzduchu a vznikají takové meteorologické jevy, jako je jinovatka, mrznoucí mlha, mrznoucí déšť, sněžení a podobně.
K námraze na letadlech dochází v těchto případech: namrzlá vzdušná vlhkost při stání a zavátí sněhem během stání na letišti.
Námrazu vznikající během letu odstraňují automatické mechanismy. Náběžné hrany křídel a okraje motoru jsou buď ohřívají pomocí proudů teplého vzduchu nebo elektricky, nebo mohou být pokryty speciálním gumovým povlakem, který se v patřičnou chvíli nafoukne a námraza tím popraská a odpadne. Tyto mechanismy se však nepoužívají, pokud letadlo stojí na ranveji. A právě tam mohou vznikat další dva druhy námraz.
Cold soak effect a zapadané letadlo
Námraza může na křídlech letadla vzniknout, i když venku právě dvakrát nemrzne - stačí i teploty lehce nad nulou. Na svědomí ji má totiž palivo, která se během letu v nádržích podchladí. Po přistání je horní potah křídel podchlazený, a tak k jeho povrchu přimrzne vlhkost obsažená ve vzduchu ... této námraze se říká „Cold soak effect“.
Je velmi tenká, avšak i přesto mění optimální profil křídla a tím i jeho aerodynamické vlastnosti. Ačkoli se milimetrové odchylky, které takto vznikají, mohou zdát jako bezpředmětné, ve skutečnosti se mohou při vzletu velmi negativně projevit. Již jemná jinovatka zamezuje správnému obtékání křídla vzduchem (laminární proudění) a místo toho vznikne proudění turbulentní. A tím dojde ke snížení nebo ztrátě vztlaku.
Každé letadlo má určitou rychlost, při jejímž dosažení se odlepí od země. Pokud se v důsledku námrazy zhorší aerodynamické vlastnosti křídla, vzroste také tato tzv. pádová rychlost. Pro vzlet by tak letadlo potřebovali delší vzletovou dráhu. Jinými slovy by došlo k poklesu vztlaku, při této rychlosti by se letadlo nezvedlo od země.
Třetí situace nastane, pokud letadlo stojí na letištní ploše delší dobu během sněhových srážek. Na draku se vytvoří vrstva zmrzlého ledu a sněhu, která jednak může hmotnost letadla zvýšit i o několik set kilogramů, ale především zcela změní jeho aerodynamické vlastnosti.
Těsně před letem
Odmrazování se provádí v co nejkratší době před vzletem letadla. S cestujícími na palubě a spuštěnými motory. Vzlet je totiž nejobtížnější část letu, ke které je potřeba velké množství energie. A to tolik, že se během něho vypíná například ohřev náběžných hran křídel a další systémy, aby „zbytečně“ nespotřebovávaly potřebnou energii. Analogicky: je to stejné, jako když při startování auta necháváme vypnutá světla, hudební sestavu, ventilátory a vyhřívání skel.
De-icing a anti-icing trvá zhruba 5 minut (a více), záleží na dovednostech sprejera, velikosti letadla a množství a charakteru námrazy. Dvě kapaliny pro dokonalé odmražení K odmrazování a ochraně proti námraze se používají dvě kapaliny ... mimo dlouhého a složitého chemického vzorce (který navíc výrobci v rámci ochrany know-how nezveřejňují), nemají žádný speciální název - technici ČSA jim říkají jednoduše: Kapalina 1 -odmrazovací a Kapalina 2 - protinámrazová.
Tryska odmrazovacího vozu Safeaero. Zde při cvičném postřiku vodou. Šířku vodního kužele lze měnit.
Díky výsuvnému rameni s nastavitelnou délkou i výškou není problém dosáhnout na všechny části letadla.
De-icing není nic pro lidi se závratěmi. Prosklená kabina je leckdy dost vysoko nad zemí a během popojíždění je patrný i značný výkyv.
V první fázi, která se nazývá "de-icing" se používá směs Kapaliny 1 s 85°C teplou vodou. Jejím proudem je letadlo zbaveno námrazy i zbytků sněhu (větší nánosy sněhu a ledu jsou předem odstraněny mechanicky). Druhá fáze se nazývá "anti-icing" a jde o prevencí před tvorbou další námrazy. Používá se pro ni Kapalina 2.
Kapalina 1 má skvělé vlastnosti pro odstranění námrazy, obsahuje totiž až 85 % glykolů, díky čemuž má velmi nízkou viskozitu a snadno se spláchne (i s námrazou) z povrchu letadla na zem. Letadlo tak zůstane zcela čisté.
Nevýhodou Kapaliny 1 je její krátkodobý účinek. Maximální doba, kterou čisté letadlo ochrání před další námrazou během stání na ranveji je zhruba 5 - 15 minut. Tomuto údaji se říká "hold overtime". Letadlo však během těchto několika málo minut nemusí vzlétnout, hold overtime by byl překročen a procedura by se musela opakovat.
Proto se po Kapalině 1 používá i Kapalina 2. Ta má jinou molekulární strukturu tvořenou dlouhými molekulami. Ta se prakticky „nalepí“ na křídlo (velmi silná viskozita), zůstane na něm natažená a nedovolí námraze, aby ke křídlu přilnulo. Hold overtime se tak prodlouží na 40 – 45 minut podle panujících povětrnostních podmínek. Kapalina 2 tak vlastně oddělí čisté letadlo od okolních vlivů - sněhu, vody a námrazy.
Během startu, při rychlosti kolem 85 knots (cca 158 km/h ), tato ochranná vrstva sjede ze křídel dolů i s tím, co na ní mezitím napadalo. A tak je letadlo při vzletu zcela čisté. V průměru se spotřebuje na odmrazení jednoho letadla necelých 100 litrů kapalin, při silné námraze to může být 600 – 700 litrů . Použitá kapalina odtéká po ploše odmrazovací stojánky (má nepatrný sklon) do kanalizace a končí v letištní čističce vody.
Mnoho leteckých společností používá pro de-icing vodou zředěnou a ohřátou Kapalinu 2. Oproti řešení se dvěmi kapalinami, které používají ČSA, je to však méně efektivní a má to i některé další nevýhody. Je to však jednodušší na provoz.
Jak jsme si řekli, Kapalina 1 se ředí vodou. U starších odmrazovacích zařízení instalovaných na vozidlech aut (zde Ford a Volvo) bylo možné vybírat pouze z fixně přednastavených mixážních poměrů 25-50-75 procent. To leckdy vedlo ke zbytečnému plýtvání kapalinou - i když by třeba stačilo použít 29% roztok, musel se použít 50% (vždy nejbližší vyšší). Koncentrace roztoku se odvozuje především od teploty okolního vzduchu. Nové vozidlo Safeaero dokáže poměr plynule nastavit v rozmezí od 3 % do 90 %, což vede k značným úsporám.
Speciální vozidla ČSA v současnosti používají tři typy automobilů, nakupují je postupně, v rámci modernizace. Nejstarším typem je odmrazovací zařízení na podvozku Ford. Jak vidíte na obrázku, již má leccos za sebou, pracovníci však na něj nedají dopustit. Toto vozidlo musí obsluhovat dva lidé, jeden řídí a druhý, stojící v zavěšeném koši provádí samotný postřik. Je jasné, že pro osobu v koši je to značně nepohodlné - je v zimě a v mokru.
Dalším vozidlem je Volvo. Opět dvoumužná obsluha, avšak zde je i druhý člen posádky v suchu a relativním teple - sedí totiž v kabině na stejném výsuvném rameni, jako je tryska. Její funkci ovládá z palubní desky. S řidičem vozidla komunikuje vysílačkou a dává mu pokyny, kam má jet.
Jednomužné vozidlo je novinka z roku 2005 - vše, včetně řízení vozidla, je ovládáno z vrchní kabiny jednou osobou. Jde o Safeaero 118. Model 220 ve vozovém parku ČSA brzy přibude – a s ním půjde odmrazit i obří letoun typu Airbus A-380). Mimo ušetření „člověkohodin“ (pro obsluhu je potřeba jen jedna osoba) a kapaliny (variabilní směsný poměr) také obsahuje pokročilou senzoriku, díky které nemůže ošetřované letadlo nabourat. Což by jinak nebyl takový problém - řízení vozidla v této výšce, kde nevíte, kde končí a kde začíná, není žádná legrace. K orientaci pomáhá kamera a obrazovka zobrazující dění za vozidlem.
Odmrazovací vozidlo Ford s nástavbou FMC-800 (od roku 1990).
Odmrazovací vozilo Volvo s nástavbou Westergard Beta.
Odmrazovací vozidlo Safeaero.
