Канадська компанія Podium Aerospace розробила компактну оптичну систему на світлодіодах, здатну виявляти турбореактивний двигун крижану кірку, що утворюється на важливих деталях. Про це пише Aviation Week. Нова система дозволить льотчикам оперативно отримувати інформацію про початок обмерзання в двигунах і уникати небезпечних з точки зору утворення льоду ділянок простору.
Зледеніння літаків у польоті - явище часте і іноді становить серйозну небезпеку. У двигунах до обмерзання схильні холодні зони: повітрозабірник, вентилятор і кілька перших сходинок компресора. Лід, що утворюється на їхніх лопатках, може погіршувати стиснення повітря, покращуючи і загальну роботу силової установки. Крім того, від крижаної кірки можуть відколюватися великі шматки і пошкоджувати внутрішні елементи двигуна.
Надійного інструменту, що дозволяє визначати обмерзання в двигуні, на відміну від планера, сьогодні поки не існує. Справа в тому, що повітря, що надходить у силову установку, зазнає сильних температурних коливань, нагріваючись через гальмування і стиснення на вході повітрозабірника і різко залишаючи через розширення в камері за входом або в зоні після вентилятора. Через це обмерзання в двигуні може відбуватися при температурі навколишнього повітря в плюс 5-10 градусів Цельсія.
Стандартні літакові системи попередження про початок обмерзання для двигунів не годяться як через свої розміри, так і принципи роботи. Крім того, встановлення аналогічних систем у двигун істотно збільшить його масу, а значить вимагатиме доопрацювання конструкції мотогондоли і крила літака. З цієї причини льотчики виявляють обмерзання за непрямими ознаками: вібрації двигунів, зміни частоти їх шуму і параметрів роботи.
Розроблена канадцями система компактна, легка і може з високою точністю виявляти початок процесу обмерзання. Система складається з двох нахилених один назустріч одному світлодіодів і фотодіоду, розташованого між ними. Діоди діаметром три міліметри кожен прикриті прозорим матеріалом, а світлодіоди встановлені так, щоб при нормальних умовах їх світлове випромінювання проходило крізь прозоре віконце. Довжина віконця становить трохи більше 12 міліметрів, а ширина - близько п'яти міліметрів.
При початку утворення льоду на поверхні віконця все більше випромінювання світлодіодів буде відбиватися до фотодіоду і система сповістить льотчиків про небезпеку. Прозоре віконце також має датчик температури, дані з якого також будуть передаватися в кабіну пілотів, щоб ті мали уявлення про температурні умови в тій зоні двигуна, де почалося утворення льоду. За даними Podium Aerospace, її система практично не додасть маси двигуну і не заважатиме нормальному протіканню повітряних потоків у ньому.
Попередні випробування прототипу системи вже були проведені в лабораторних умовах і визнані успішними. Тепер Podium Aerospace має намір випробувати її на літаку на різних висотах і швидкостях польоту. Потім систему встановлять на двигун для льотних випробувань.
Роботами зі створення систем виявлення обмерзання в двигунах протягом останніх років займаються відразу кілька компаній. Такі дослідження стали можливі завдяки появі компактних і легких елементів, які можуть бути без зусиль вбудовані в кожух двигуна або самі силові установки.
Наприклад, Національна науково-дослідна рада Канади, агентство курують різні розробки, веде два проекти розробки систем виявлення обмерзання. У рамках першого в двигун планується вбудовувати ультразвукові датчики, а другого - електростатичні датчики. Перші будуть виявляти лід за рахунок відображення ультразвукових коливань, а другі - зміни електричної провідності датчика від контакту з кристаликами льоду. Обидва проекти технічно складні і передбачають серйозне ускладнення конструкції двигунів.