إحدى ظواهر الأرصاد الجوية التي يمكن أن تؤثر على الطائرة هي تثليج. هذا هو ترسب الجليد على الطائرة ويحدث عندما يتجمد الماء السائل فائق التبريد عند الاصطدام بالطائرة. يمكن أن تشكل هذه الظاهرة جانبًا حاسمًا من جوانب سلامة الطيران، مما يجعل من الضروري فهم أهميتها في سياق الأرصاد الجوية المطبقة على الطيران.
سنخبرك في هذه المقالة بجميع خصائص وأصل وأهمية التثليج.
ما هو الجليد
نحن نتحدث عن تأثير أرصاد جوية يحدث في الجزء العلوي من الغلاف الجوي ويمكن أن يؤثر على الطائرة عندما تمر عبر هذه المناطق. في هذه الظاهرة ، يلتصق الجليد بشكل أساسي بالعناصر التي تتعرض للرياح. يمكن تغيير جميع العناصر التي تبرز من المستوى بسبب الجليد.
دعونا نرى ما هي التعديلات الرئيسية التي يمكن أن تسبب تجمدًا في الأجزاء التي تبرز من خلية الطائرة:
- انخفاض الرؤية. إذا التصق الجليد بأجزاء معينة من الطائرة، فقد يؤدي ذلك إلى انخفاض الرؤية على مسافات قصيرة ومتوسطة.
- تعديلات في الخصائص الهوائية: عندما تكون وسيلة النقل هي الهواء ، فإن الخصائص الديناميكية الهوائية ضرورية للاستخدام الفعال للوقود. يمكن أن يتسبب الجليد في عدم استقرار الديناميكا الهوائية للطائرة.
- زيادة الوزن: من الممكن أن تتعرض الطائرة لزيادة في الوزن اعتمادًا على الجليد المتبقي بسبب السطح.
- فقدان القوة: إنها نتيجة مباشرة لزيادة الوزن. مع زيادة الوزن ، تفقد الطائرة قوتها تدريجياً.
- الاهتزازات: يمكن أن تتسبب هذه التأخيرات المستمرة في إجهاد هيكلي في جميع عناصر الطائرة.
نحن نعلم أن الجليد على الطائرة يمكن أن يحدث داخل السحب أو الضباب أو الضباب. كل ذلك يعتمد على الظروف البيئية في ذلك الوقت. ويمكن أن يحدث أيضًا في خضم هطول الأمطار. في هذه الحالة يطلق عليه اسم المطر المتجمد. تسلط هذه الظاهرة الضوء على أهمية معرفة أنواع السحب المختلفة وتأثيراتها على الطائرات، والتي يمكن استكشافها بشكل أكبر في المقالات حول خصائص السحب مثل الرهج طبقة من سحاب.
الحماية من التجمد
أول شيء يجب أن تعرفه لحماية نفسك من الجليد هو معرفة المناطق التي يتكرر فيها ظهور الجليد. لا ينصح بالطيران في المناطق التي ظروف الأرصاد الجوية مواتية لتكوين الجليد. إحدى الطرق للحماية من هذه الظاهرة هي استخدام معدات إزالة الجليد التي تساعد على إزالة كل التراكم. ومع ذلك، فإن هذا الإجراء الوقائي أكثر تكلفة لأنه يجب أن يكون مدمجاً في الطائرة.
هناك أجهزة مضادة للجليد تعمل على منع تشكل الجليد وتحافظ على عدم التصاقه بالسطح. يمكن أن تكون هذه الأنظمة من عدة أنواع:
- ميكانيكا مغلفة: وهذه هي التي تحتوي على طلاء ماتيك، وعندما يتم نفخها بالهواء في المحرك، فإنها تكسر الجليد. يتم استخدامها عادة على الأجنحة والزعانف الذيلية.
- حراري: إنها تلك السخانات الكهربائية التي يمكن استخدامها في أنبوب Pitot. إنها أيضًا سخانات هواء يمكن استخدامها على الحافة الأمامية للماء وعلى المراوح وعلى المكربن وعلى زعنفة الذيل.
- مواد كيميائية: وهي عبارة عن حمامات مختلفة مصنوعة من مواد تساعد على إبقاء الماء المبرد في حالة سائلة. يتم استخدامه عادة في المراوح والزجاج الأمامي.
مشغلات
دعونا نحلل العوامل التي تؤدي إلى التجميد. أولاً، هناك حاجة إلى محتوى مائي سائل، في درجة حرارة محيطة منخفضة للغاية (عادةً ما تكون أقل من الصفر) ودرجة حرارة سطح الطائرة أيضًا أقل من الصفر. قد توجد قطرات كبيرة وذلك داخل السحب بدرجات حرارة -2 و -15 درجة والقطرات الصغيرة التي توجد في درجات حرارة -15 و -40 درجة.
بعض الظروف البيئية المواتية لتوليد الجليد هي التقارب عند مستويات منخفضة وعدم استقرار الغلاف الجوي. أثناء عدم الاستقرار في الغلاف الجوي ، تتكرر الارتفاعات القوية لكتل الماء الساخن بشكل متكرر ، والتي عندما تصطدم بكتلة من الماء البارد ، تولد غيومًا تنمو عموديًا. تساعد جيوب الهواء البارد في الارتفاع على الحركات الرأسية وتطور السحب وزيادة عدم الاستقرار.
ويؤدي مرور الأنظمة الجبهية ذات الرياح عالية السرعة أيضًا في كثير من الأحيان إلى تكون الجليد. اعتمادًا على المنطقة التي تمر بها الطائرة، فمن المرجح أن يحدث هذا التأثير. على سبيل المثال، تميل التضاريس الجبلية إلى تفضيل ارتفاع الهواء وتساهم في زيادة عدد قطرات الماء التي تشكل السحب. وهذا يزيد من احتمالية التجمد. تأثير السواحل مشابه تمامًا للتأثير الجبلي. يصل الهواء الرطب القادم من البحر إلى مستوى من التكثيف عندما يرتفع. مع زيادة الارتفاع، يتم توليد نسبة أكبر من الماء السائل في السحب وتزداد احتمالية تكون الجليد.
الأشكال الأساسية
دعونا نحلل الأشكال الأساسية للتزجيج الموجودة:
- الجليد الحبيبي: إنه جليد أبيض معتم ومسامي يمكن إزالته بسهولة تامة. تتشكل عادة في درجات حرارة تتراوح بين -15 و -40 درجة بشكل رئيسي من قطرات صغيرة. تتم عملية تشكيل هذا النوع من حبيبات الثلج بسرعة كبيرة.
- الجليد الصافي: هو نوع من الجليد الشفاف والناعم والذي يصعب إزالته. ويتشكل عادة عند درجات حرارة تتراوح بين -2 و-15 درجة مئوية ويتكون في الغالب من قطرات كبيرة. إن عملية تجميد هذا النوع من الجليد بطيئة جدًا. ويمكن للقطرات أن تتدفق قليلاً قبل أن تذوب. يؤدي هذا إلى زيادة مساحة التجميد. قد يصبح تدفق تيار الهواء حول جناح الطائرة أكثر اضطرابًا مقارنة بالنوع السابق من الجليد.
- المطر المتجمد: إنه أحد أخطر الأشياء الموجودة. يعتبر هذا تجمدًا خطيرًا جدًا للطائرة. الجليد شفاف وتبقى الترسبات سليمة وموحدة فوق المستوى. يعتبر النمط الحراري على الارتفاع الذي يحتوي على انعكاس في المستويات الوسطى مناسبًا جدًا لتكوين المطر المتجمد.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الجليد وخصائصه.