Fyzmatik | Boj s námrazou na letadlech

Pro současný letecký provoz a to nejenom v zimním období zůstává problémem tvorba námrazy na povrchu letadel. Námraza totiž způsobuje výrazné zhoršení aerodynamických vlastností letadla - výrazně se mění profil křídel a ocasních ploch, což má za následek menší vztlak, ztrátu rychlosti či mnohem vyšší spotřebu pohonných hmot. Také může docházet za letu k odlupování ledu a jeho následnému nasátí do motoru letadla. Velká námraza na letadle mění rovněž jeho těžiště, tím i stabilitu celého stroje. Na navigačních čidlech námraza může zapříčinit jejich nesprávnou činnost a zkreslit získaná data. S námrazou na letadlech se bojuje nejrůznějšími způsoby.

Stupeň nebezpečí námrazy pro let závisí na intenzitě tvorby námrazy. Tím rozumíme tloušťku ledu, která se na povrchu letounu vytvořila za určitý čas. Intenzita vytváření námrazy závisí na: obsahu vody v oblaku či mlze, složení oblaku částic v oblaku, na rychlosti letu a době letu v prostředí, ve kterém se námraza tvoří a na tvaru a velikosti aerodynamických ploch. Při velkých rychlostech letadla závisí vznik námrazy rovněž na teplotě aerodynamických ploch. Ty se ohřívají třením částic vzduchu o povrch plochy a také stlačováním proudu vzduchu před obtékaným tělesem. Pro začátek tvorby námrazy na letadle v oblačnosti tvořené přechlazenými kapkami  je rychlost letu. S rostoucí rychlostí se zvyšuje výška hladiny, od které se námraza začne tvořit vzhledem k nulové izotermě.Nejčastěji se námraza bude tvořit v souvislé vrstvě oblačnosti složené z přechlazených vodních kapek při rychlosti letu do 600 km/h.

Konstruktéři letadel a technici na letištích se snaží nejrůznějšími způsoby bojovat proti tvorbě námrazy ne vnějším povrchu letadla. Na náběžných hranách křídel je montována ochrana - gumové protektory, které zvětšují svůj objem a lámou vznikající námrazu,  která následně z letadla odpadá.Tepelná ochrana využívá zahřátý vzduch z kompresoru a teplo výstupních plynů. Elektrická ochrana Využívá přeměnu elektrické energie na tepelnou a tím rozmrazuje tvořící se led. V neposlední řadě se používá i ochrana chemická, která je založena na zmenšení přilnavosti námrazy k povrchu letounu. Povrh letounu a náběžné hrany křídel bývají opatřovány různými mrazuvzdornými kapalinami.Problémem této ochrany bývá tloušťka nátěru letadla – pokud by nebyl dostatečně tenký, pak by nepravidelnosti na jeho povrchu mohly samy o sobě způsobovat turbulence či letadlo brzdit.

Do tohoto způsobu ochrany čím dál více zasahují i nanotechnologií. Vědci z University of Pittsburgh připravili jako ochranu povrchu před námrazou nátěr ze silikonové pryskyřice s příměsí SiO2.  Na hliníkový povrch nanášeli  nanočástice ve velikosti od 20 nm do 20 mikrometrů a polévali je podchlazenou mrznoucí vodou, kterou simulovali mrznoucí déšť. Zvlášť výhodné se jevily nátěry s velikostí nanočástic pod 50 nm. Čím menší je totiž velikost částic, tím více se mrznoucí déšť nedokáže na hliníkovém povrchu uchytit v podobě námrazy, protože při svém dopadu se dotýká nejspíše vzduchových kapes mezi částicemi a nedokáže na povrchu zmrznout. Námraza se tak nepřichytí na povrch a nevytvoří souvislou vrstvu.

Podrobně o námraze na letadlech na: chmi.cz/...