Welche gängigen Formen von Deice und Anti-Ice gibt es und welche zukünftigen Alternativen werden erforscht?

Im Allgemeinen werden Enteisungs- (Entfernung von Eis nachdem es sich gebildet hat) und Anti-Icing-Methoden (Verhinderung von Eisbildung) verwendet:

Bild von GKN Technology: Wegweisend für effizientere Flugzeuge

• Mechanisch , der das Eis einfach von den Vorderkanten schiebt. Ein Beispiel sind die pneumatischen Enteisungsstiefel, die älteste verwendete Methode, bei der ein aufblasbarer Gummistiefel zum Entfernen von angesammeltem Eis von den Vorderkanten verwendet wird.

Quelle: quora.com

„ Deicer (PSF) “ von Pearson Scott Foresman – Archiv von Pearson Scott Foresman, gespendet an die Wikimedia Foundation→Diese Datei wurde aus einer anderen Datei extrahiert: PSF D-240001.png .. Lizenziert unter Public Domain via Commons .

• Heizung In großen Flugzeugen werden die Vorderkanten der Flügel (und des Hecks) durch Triebwerkzapfluft (elektrothermische Heizungen im Fall von Boeing 787) zum Enteisen und Enteisen erhitzt.

Bild von Aircraft Anti-Icing Systems von Leslie Mehl und Annie Parsons

• Chemische Enteisungssysteme verwenden trockene oder flüssige Chemikalien, die den Gefrierpunkt von Wasser senken sollen (verschiedene Salze oder Solen, Alkohole, Glykole); oder durch eine Kombination dieser verschiedenen Techniken.

• Flüssigkeitsenteisungssysteme, die Enteisungsflüssigkeit aus einem Vorratstank verwenden und durch Mikrofilter zu einer Reihe von Verteilerplatten aus porösem Metall geleitet werden. Wenn die Flüssigkeit entweicht, bricht sie die Haftung zwischen dem Eis und dem Flügel und der Luftstrom trägt sie weg, wodurch der sogenannte "weinende Flügel" entsteht.

Es gibt eine Reihe anderer Enteisungs- und Enteisungsmethoden, die ebenfalls verfügbar/in der Entwicklung sind, wie z. B.:

• Bei der Elektroimpulsmethode wurden Hochspannungskondensatoren verwendet, die schnell durch die Spulen entladen werden, die direkt in der Haut der Flugzeugvorderkante installiert sind, was zu einer elektromagnetischen Abstoßungskraft (auf der Flugzeughaut) führt und Eis in alle Richtungen schleudert. Die mit diesem Verfahren verbundene elektromagnetische Interferenz und strukturelle Ermüdung schränken jedoch seine Anwendung ein.

• Electro-Expulsive Separation System Ein elektrischer Strom fließt durch parallele Schichten eines flachen Kupferbandes. Wenn ein großer Stromimpuls geleitet wird, wird ein abstoßendes Magnetfeld erzeugt, das dazu führt, dass der obere Leiter weniger als ein Zwanzigtausendstel Zoll springt. Die daraus resultierende hohe Beschleunigung lässt das Eis in winzige Partikel zerbrechen, die von der Flugzeugoberfläche herunterfallen.

Electro-Expulive Separation System zerschmettert und wirft Eis aus einem Flügelmodell in einem Windkanaltest von ipp.nasa.gov

• Elektromechanisches Ausstoß-Enteisungssystem , dessen Funktionsprinzip vom Entwickler als angegeben wird,

Ein elektrischer Hochstromimpuls von Mikrosekundendauer, der in zeitgesteuerten Sequenzen an die Aktuatoren geliefert wird, erzeugt entgegengesetzte elektromagnetische Felder, die bewirken, dass die Aktuatoren ihre Form schnell ändern. Diese Änderung der Aktuatorform wird auf den Erosionsschild des LEA übertragen, was dazu führt, dass er sich biegt und mit einer sehr hohen Frequenz vibriert. Diese schnelle Bewegung führt zu einer beschleunigungsbasierten Ablösung von angesammeltem Eis auf dem Erosionsschild.

Bild aus einem Überblick über die Enteisungs- und Vereisungsschutztechnologien mit Perspektiven für die Zukunft von Zdobyslaw Goraj

• Ultraschall Es wird auch daran geforscht, die Flügel mit Ultraschall in Schwingung zu versetzen, um gebildetes Eis zu entfernen.

• Es wurde auch vorgeschlagen, Formgedächtnislegierungen zum Enteisen und Vereisen zu verwenden, wobei ihre formverändernden Eigenschaften bei Bedarf zum Entfernen von Eis verwendet werden.

Bild aus einem Überblick über die Enteisungs- und Vereisungsschutztechnologien mit Perspektiven für die Zukunft von Zdobyslaw Goraj

Es wurde auch einige Forschung zur Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren für diesen Zweck durchgeführt.

Dies hängt vom Flugzeug ab, aber im Allgemeinen gibt es

Enteisungsstiefel , die funktionieren, indem sie Eisbildung zulassen und dann aufgeblasen werden, wodurch das Eis von der Vorderkante geknackt wird.

(Quelle)

Beheizte Vorderkante Relativ selbsterklärend, aber es erwärmt einfach die Vorderkante entweder elektrisch oder über heiße Triebwerkszapfluft.

( Quelle )

Weeping Wing (Chemical) ist eine Technik, die bei einigen kleinen Flugzeugen verwendet wird, bei der Enteisungsflüssigkeit durch kleine Löcher in der Flügelvorderkante gepumpt wird, um zu verhindern, dass sich Eis ansammelt. Dies stellt 2 separate Probleme dar, unter denen die anderen Systeme nicht leiden. Abgesehen von dem Gewichtszoll, den Sie für das System zahlen, ist seine Selbstenteisungsflüssigkeit schwer und verursacht einen weiteren nützlichen Lastzoll. Sie laufen auch Gefahr, während des Fluges Ihre gesamte Flüssigkeit zu verbrauchen.

( Quelle )

Die FAA hat ein nettes Briefing darüber, das Sie hier finden können, das alle verschiedenen Arten von Systemen und die Risiken, die von Vereisung ausgehen, umreißt. Ihre offizielle Liste der Vereisungsprävention ist

1. Heizflächen mit Heißluft
2. Heizung durch elektrische Elemente
3. Aufbrechen von Eisformationen, normalerweise mit aufblasbaren Stiefeln
4. Chemische Anwendung

Es gibt vier gängige Formulare, und nicht alle sind für alle Flugzeuge verfügbar:

1. Erwärmung der Vorderkante aller Oberflächen. Dies geschieht entweder durch Zapfluft oder elektrisch, und beide reduzieren den Triebwerksschub. Aufgrund des hohen Energiebedarfs wird die elektrische Beheizung meist an Lufteinlässen oder Propellerwurzeln eingesetzt.
2. Aufblasbare Gummistiefel. Sie sind sparsamer, müssen aber richtig betrieben werden. Bei zu früher Aktivierung bricht das dünne Eis nicht ab, bei zu später Aktivierung verhindert das dicke Eis, dass sie sich aufblähen.
3. Enteisungsflüssigkeit : Dies erfordert feine Löcher in der Vorderkante, durch die eine Enteisungsflüssigkeit gepresst wird, um die Verbindung zwischen Eis und Struktur zu lösen. Einige Beech-Raumschiffe verwendeten Titanvorderkanten mit lasergeschnittenen Löchern. Frühere Systeme, wie das beim BAe-125 , verwendeten gesinterte Metallbleche mit winzigen Poren.
4. Schneller fliegen: Militärjets brauchen kein Anti-Eis, sie nutzen die Stagnationswärme, die durch eine höhere Flugmachzahl entsteht. Im Allgemeinen reicht das Fliegen von Mach 0,9 oder höher aus, um Probleme bei leichten Vereisungsbedingungen zu vermeiden.

Zukunftsorientiert bedeutet: Es ist schwierig, Vorhersagen zu treffen, insbesondere über die Zukunft .