Meteorologia lotnicza OBLODZENIA GAMET. Przyczyny. Oblodzenie - struktura. Lód przezroczysty szklisty (clear ice or glaze ice) Struktura lodu

Transkrypt

1 Oblodzenia Oblodzeniem nazywa się proces tworzenia powłoki lodowej na powierzchni samolotu. Jest to jedno z najniebezpieczniejszych zjawisk dla lotnictwa. Meteorologia lotnicza OBLODZENIA GAMET Ćwiczenie 11 Dr inż. Anna Kwasiborska Warunki niezbędne aby powstało oblodzenie: - temperatura zbliżona lub niższa od 0 C; - mały deficyt punktu rosy; - obecność pary wodnej w postaci chmur lub opadów; - temperatura samolotu niższa niż 0 C; Przyczyny Przyczyny tworzenia się powłoki lodowej: zamarzanie kropelek wody pochodzących z chmury lub deszczu na samolocie (woda przechłodzona!!!) osiadanie kryształków lodu lub śniegu bezpośrednio na płatowcu; resublimacja czyli bezpośrednie zamarzanie pary wodnej znajdującej się w powietrzu, na powierzchni statku powietrznego (szron, szadź). Oblodzenie - struktura Z uwagi na kształt osadzającego się lodu na płatowcu samolotu wyróżniamy trzy rodzaje oblodzenia: oblodzenie profilowe - Temperatura <-20ºC; małe krople oblodzenie bryłowate - Temp. od -5 do -7ºC; duże krople, mała prędkość lotu szron Struktura lodu Z uwagi na strukturę lodu, jaki osadza się na samolotach, oblodzenie dzieli się na: przeźroczyste, matowe, mieszane, szadź i szron. Lód przezroczysty szklisty (clear ice or glaze ice) chmury zbudowane z dużych kropel wody; temperatura od 0 C do -10 C. oblodzenie takie może też tworzyć się na ziemi podczas padającego marznącego deszczu, wtedy nazywamy go gołoledzią. Najczęściej występuje w chmurach kłębiastych (Cb, Cu i czasem w Ns) oraz w opadach marznących. 1

2 Lód przezroczysty skutki pokrycia lód przeźroczysty w początkowej fazie tworzenia jest trudno zauważalny, mocno przylega do płatowca, ciężko ulega kruszeniu, stąd trudno go usunąć. Lód matowy (rime ice) chmury zbudowane z małych kropelek wody temperatura niższa od -15 C występuje w postaci matowego, nieprzejrzystego osadu o szorstkiej powierzchni występuje w chmurach kłębiastych (Cu, Cb) i warstwowych (Ns, St) i zawsze w marznącej mgle Lód matowy skutki pokrycia Błyskawiczne zamarzanie powoduje, że lód jest bardzo kruchy, toteż: - łatwo go usunąć, - w czasie lotu na skutek drgań odpadają fragmenty lodu z powierzchni samolotu, powoduje to zniekształcenie profilu płatów, - odpadające fragmenty lodu mogą uszkodzić elementy samolotu/śmigłowca np. śmigło ogonowe, statecznik pionowy lub poziomy, mogą też wpaść do silnika powodując jego uszkodzenie. Lód mieszany (mixed ice) Oblodzenie mieszane przeźroczyste z matowym. Oblodzenie mieszane pojawia się, gdy w chmurze występują zarówno małe jak i duże kropelki wody, śnieżynki i kryształki lodu, Oblodzenie w chmurach Cb i Cu w pobliżu temperatury 15 C, W Ns przy temperaturze -10 C Szron Intensywność oblodzenia Powstaje wskutek sublimacji pary wodnej podczas lotu przy bezchmurnym niebie. Skutki pokrycia: - zwiększa opory samolotu, zwłaszcza przy starcie, - pokrywa oszklenie kabiny czasem zupełnie ogranicza widzialność 2

3 Podsumowanie typ oblodzenia Wpływ na lot pogorszenie zdolności aerodynamicznych, spadek siły nośnej, zmniejszenie mocy silnika, wzrost wagi, wzrost oporów. W zależności od oblodzenia wybranych elementów różne skutki wpływające na bezpieczeństwo. Niebezpieczeństwo Zjawisko oblodzenia może zagrozić bezpieczeństwu lotu głównie poprzez: zmniejszenie siły nośnej i wystąpienie znacznych przyrostów oporu z powodu zmiany charakteru opływu skrzydeł, łopat śmigła oraz usterzenia (możliwość blokowania sterów) itp.; zmniejszenie mocy silnika, a nawet jego wyłączenie się z powodu oblodzenia gaźnika (wlotu powietrza, dyszy, dyfuzora, przepustnicy) lub odpowietrzników zbiorników paliwa; przyrost masy samolotu i zmianę położenia jego środka ciężkości, co ma decydujący wpływ na wyważenie samolotu i jego pilotowanie, mogą również wystąpić drgania; osadzanie się lodu na antenach, co może pogorszyć pracę urządzeń radiowych; osadzanie się lodu na szybie przedniej, co powoduje ograniczenie widzialności. Przed lotem Zapoznanie się z warunkami lotów, zjawiskami pojawiającymi się w poszczególnych rodzajach chmur. Uzyskanie danych o zachmurzeniu: Ilość i rodzaj chmur na trasie Wysokość podstawy każdego rodzaju chmur Rozkład temperatury powietrza w chmurach Rozmiar stref oblodzenia Rodzaj i charakter opadów Istnienie turbulencji Widzialność w chmurach Występowanie zjawisk burzowych Chmury a oblodzenie Oblodzenie w chmurach Duża wodność chmury duże prawdopodobieństwo oblodzenia; Wodność spada: - wraz ze spadkiem temperatury powietrza; - gdy wystąpi opad, - gdy wystąpi mieszanie z suchym powietrzem; Najwięcej przechłodzonych kropel wody w chmurach występuje w zakresie temperatury -5 C do -12 C 3

4 M Opad a oblodzenie Opad marznącego deszczu (FZRA) lub marznącej mżawki (FZDZ) powodują osadzanie się lodu szklistego, bardzo niebezpieczne podczas startu, lądowania i lotu. Opad na skrzydle i kabinie Śnieg Mokry śnieg lub śnieg z deszczem - występują w temperaturze od +3 do -3 C - powodują osadzanie się lodu szklistego. Suchy śnieg nie powoduje istotnego oblodzenia. Do zapobiegania oblodzeniu stosuje się różnego rodzaju woski, farby, lakiery i substancje smarujące. Zapobieganie Odladzanie na ziemi Odladzanie poprzez polewanie powierzchni samolotu przeważnie (podgrzewanym) wodnym roztworem glikolu. I etap usuwa lód, II zabezpiecza przed osiadaniem lodu Jednak najpowszechniej wykorzystuje się: - metodę mechaniczną, - płyny i - ogrzewanie. 4

5 Mapy Zagrożenia 40% incydentów lotniczych to pogoda w tym 66% przyczyną była niska podstawa chmur i ograniczona widzialność. Trudności w wykonywaniu operacji startu, lądowania i lotów na niskich wysokościach. Podczas występowania mgły, intensywnego zamglenia, opadów powstaje ograniczenie widzialności. W trudnych warunkach atmosferycznych (obecność niskich chmur, słabej widzialności) pilot musi charakteryzować się wysokimi umiejętnościami i dużym doświadczeniem. PROGNOZY OBSZAROWE GAMET Podstawą opracowywania prognoz obszarowych GAMET dla lotów wykonywanych na niskich poziomach lotu są następujące dokumenty: Załącznik 3 do Konwencji o międzynarodowym lotnictwie cywilnym, Służba meteorologiczna dla międzynarodowej żeglugi powietrznej, wydanie siedemnaste Lipiec 2010; Technical Regulations, Basic Documents No. 2, Volume II Meteorological Service for International Air Navigation, WMO-No. 49, 2007 edition Kody i skróty stosowane w międzynarodowym lotnictwie cywilnym PANSABS (Doc 8400), Wydanie siódme 2007 r. Prognozy opracowywane są dla przestrzeni powietrznej od poziomu gruntu: do poziomu lotu 100 (FL100) dla sektorów A1, A3, A4, a w rejonach górskich do poziomu lotu 150 (FL150) dla sektorów A2 i A5. Ważność prognoz GAMET wynosi 6 godzin i są opracowywane cztery razy na dobę. Prognoza obszarowa GAMET składa się z dwóch sekcji: sekcja I zawiera informacje o zjawiskach pogodowych niebezpiecznych dla wykonywania lotów na niskich poziomach lotu; sekcja II zawiera informacje wymagane dla wykonywania lotów na niskich poziomach lotu. 5

6 SEKCJA I składa się z grup prędkość wiatru przyziemnego grupa SFC WSPD widzialność pozioma przy powierzchni ziemi grupa SFC VIS istotne zjawiska pogody grupa SIGWX góry zakryte grupa MT OBSC zachmurzenie grupa SIG CLD oblodzenie grupa ICE turbulencja grupa TURB fala górska grupa MTW SIGMET - SIGMET APPLICABLE podawany jest numer informacji SIGMET, aktualnej dla WARSAW FIR. SEKCJA II sytuacja baryczna grupa PSYS wiatr przyziemny grupa SFC WIND wiatr i temperatura w wy szych warstwach atmosfery grupa WIND/T zachmurzenie grupa CLD poziom izotermy zero grupa FZLVL temperatura powierzchni morza i stan morza grupa SEA podawane są: temperatura i stan morza (dla SEKTORA A1) EPWW GAMET VALID / EPKKEPWW WARSAW FIR/A5 BLW FL150 SECN I SFC WSPD: 11/16 NEAR CB IN GUSTS 31-37KT SFC VIS: 11/ M SHRA SIGWX: 13/16 OCNL TS TSGR MT OBSC: 11/16 TEMPO IN PRECIPITATION ABV 5000FT AMSL TATRY LCA BESKIDY SIG CLD: 11/16 OCNL CB /ABV 15000FT AMSL ICE: 10/16 MOD INC FL090/110 N-PART TURB: 10/16 MOD GND/5000FT AMSL SIGMET APPLICABLE: AT TIME OF ISSUE NIL SECN II PSYS: 12 H 1027HPA OVER BELARUSIA STNR WAVING FRONT OVER S POLAND AND W UKRAINE STNR WKN SFC WIND: 10/ /06-14KT BUT IN SE-PART /05-10KT WIND/T: 10/ FT AMSL 060/09KT PS FT AMSL 050/13KT PS FT AMSL 050/13KT PS FT AMSL 050/15KT PS FT AMSL 040/14KT 0000 CLD: 10/16 FEW-BKN CU / FT AMSL FEW-SCT AC FL090/110 11/16 LCA IN PRECIPITATIONS FEW/SCT ST /2500FT AMSL FZLVL: N-PART FL090, S-PART FL100 CHECK AIRMET AND SIGMET INFORMATION Ćwiczenie w grupach Odczytać prognozę obszarową dla danego obszaru w FIR Warszawa. 6