Антиобледенительные системы станут эффективнее

Исследователи из Института производственных технологий и продвинутых материалов Общества имени Фраунгофера (Германия) разрабатывают новую систему борьбы с обледенением плоскостей самолётов. В отличие от существующих, она почти не использует бортовое электропитание летательного аппарата.

Нынешние антиобледенительные системы — настоящая НТР по сравнению с эпохой до их появления, когда полёты в определённую погоду были риском, сравнимым с вложениями в позднесоветский рубль. Но и у них куча недостатков: они нагружают бортовые энергосистемы, провоцируют попадание молнии в самолёт (к ТЭНам идут металлические провода), наконец, ослабляют крыло, увеличивая его равнопрочную массу и делая конструкцию более сложной и дорогой.

Аэрофлотовский A330-200: несмотря на весь прогресс в области таких систем, без предварительной обработки антиобледенительными смесями самолёт просто не долетит из пункта А в пункт Б. (Фото А. Переяславцева / Russian AviaPhoto Team.)

Как с этим бороться? Инженеры из Общества Фраунгофера сделали ставку на сплавы с памятью формы, покрывая ими плоскости. При обледенении температура поверхности крыла падает (иначе обледенения не будет), при этом происходит воздействие на сплав с памятью формы, сравнимое с приложением к нему слабого электротока. Иными словами, он начинает менять форму — и довольно активно. Если же этого недостаточно, к нему можно приложить относительно слабый ток, и тогда процесс пойдёт ещё веселее.

Система, по расчётам создателей, подкреплённым опытами в аэродинамической трубе, не только на 80% сократит «антиобледенительный» расход энергии, но и резко упростит прочностной расчёт крыла — ведь теперь не будет массивных ТЭНов, на смену которым придёт не слишком толстое покрытие из сплава с относительно неплохой прочностью.

Новый механический способ очистки поверхности крыла не единственный из возможных. Исследователи также рассматривают перспективу использования сверхгидрофобных покрытий. Ведь если перед обледенением на поверхности крыла не будет воды, то замерзать и превращаться в лёд окажется нечему.

Кстати, сейчас эта тема становится актуальной не только в авиации. Стремительно набирающая обороты ветроэнергетика также страдает от обледенения лопастей. Однако лобовая атака на лёд, разумная в авиации, здесь стала бы безумием. Стометровые лопасти с ТЭНами были бы слишком дороги, слишком тяжелы, не столь оборотисты и, наконец, требовали бы столько энергии на обогрев огромных плоскостей, что сама целесообразность их использования оказалась бы под вопросом. Оттого почти не требующие энергозатрат антиобледенительные системы имеют для них неоценимое значение.

Отдельные наработки по этой технологии представлены на проходящем сейчас в Берлине ILA Berlin Air Show.