Основные положения ПОЗ ВС на земле

Е.В. Стрижевская

Противообледенительная защита (ПОЗ) воздушных судов (ВС) на земле (Aircraft Ground Deicing/Anti-Icing) осуществляется с целью обеспечения безопасности полетов в условиях наземного обледенения и после прекращения их воздействия на ВС.

Для обеспечения безопасности полетов требуется системный, четкий и проактивный подход, а также четкие директив, надлежащих ресурсы и специальные знания.

ПОЗ ВС является организационно-технической системой, состоящей из объектов (наземных служб и экипажа), взаимодействующих с единой целью.

Обледенение ВС – образование снежно-ледяных отложений (СЛО) на поверхности ВС – нарушает состояние летной годности ВС и препятствует правильному функционированию систем, агрегатов и приборов ВС.

Функциональным назначением ПОЗ ВС на земле является выполнение противообледенительной обработки (ПОО) поверхности ВС – удаление СЛО и защита от образования СЛО - обеспечение летной годности ВС перед взлетом.

Действующая документация:

ИКАО док.9859 Руководство по управлению безопасностью полетов;
ИКАО док. 9640 Руководство по ПОЗ ВС на земле;

- глобальная система стандартов SAE (рекомендовано ИКАО):

AS6286 Aircraft Ground Deicing/Anti-Icing Training and Qualification Program,
AS6285 Aircraft Ground Deicing/Anti-Icing Processes,
AS6332 Aircraft Ground Deicing/anti-icing Quality Management,
HOLDOVER TIME GUIDELINES WINTER, FAA/ТС (рекомендовано ИКАО).

I. Концепция чистого самолета (КЧС)

является ключевым элементом безопасности полетов ВС, отражена в актуальных международных документах.

● Концепция определяет стратегию действий ПОЗ ВС:

Выполнить контроль состояния поверхности ВС при подготовке к полету (для выбора средств и методов ПОО);
Выполнить обработку поверхности ВС для обеспечения чистоты перед взлетом (привести ВС в состояние летной годности);
Выполнить контроль поверхности ВС после ПОО и перед взлетом на соответствие состоянию летной годности.

● Запрещается взлет ВС с любыми видами СЛО на поверхности, нарушающими летную годность ВС.

Причина запрета – негативное влияние СЛО на работу функциональных систем и приборов ВС вплоть до катастрофических последствий.

● Ответственность за обеспечение соответствия ВС требованиям КЧС несет командир ВС. Наземный персонал разделяет эту ответственность и непосредственно обеспечивает выполнение требований КЧС (ИКАО, док.9640).

● Чистоту поверхности ВС можно оценить перед взлетом в условиях обледенения:

а. косвенно по кодовой информации о выполненной ПОО,

тип ПОЖ;
название ПОЖ
концентрация (ПОЖ - вода) кроме тип I
местное время, час-мин, начала защитной процедуры.

б. Непосредственно визуально и вручную (только для малой авиации).

● Инструментальные средства контроля чистоты поверхности ВС после ПОО и перед взлетом в настоящее время отсутствуют. ● Выпуск в полет обледеневшего ВС — это авиационное событие, подлежащее расследованию (Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов, ПРАПИ-98) ● Причины выпуска в полет обледеневшего ВС:

невыполнение ПОО (в том числе из-за недооценки метеоусловий);
некачественное и/или несвоевременное выполнение ПОО;
применение ПОЖ с параметрами, выходящими за эксплуатационные пределы.

Выполнение стратегии КЧС (процедур ПОО) зависит от конкретных условий, средств и методов.

II. Условия обледенения и виды СЛО на поверхности ВС

● Действующая документация:

ИКАО док. 8896 Руководство по авиационной метеорологии
Инструктивный материал по кодам METAR, Росгидромет

● Условия образования снежно-ледяных отложений (СЛО)

При выпадении осадков из облаков (снег, морось дождь и др.) метеоусловия указываются в сводках МЕТАR*
При отсутствии облачных осадков условия образования инея, ледяного налета определяются косвенно: по высокой влажности воздуха, Тов и отсутствии или слабом ветре (так называемые «хорошие» метеоусловия- «САVОК» в сводке МЕТАR*)
Технические условия на аэродроме (источники теплого и/или влажного воздуха, слякоть на аэродроме)

*METAR — авиационный метеорологический код для передачи сводок о фактической погоде на аэродроме.

Метеорологические явления, имеющие особое значение для авиации (в том числе для образования СЛО на ВС), указаны в Инструктивном материале Росгидромета.

Метеорологические условия для выполнения защиты ВС от образования СЛО в ограниченный период времени указаны в актуальных таблицах ВЗД/НОТ ПОЖ, HOLDOVER TIME GUIDELINES WINTER, FAA/ТС.

● Виды СЛО на поверхности ВС:

иней, ледяной налет/тонкий лед, изморозь,
снег, снежная крупа, снежные гранулы,
смешанные формы снега, льда и воды.

● Если СЛО обнаружены на поверхности ВС после посадки следует сделать фото/видео и сообщить инспекции по безопасности полетов для выяснения причин нарушения КЧС.

III. Противообледенительные жидкости (ПОЖ)

ПОЖ – основное средство для обеспечения чистоты поверхности ВС при взлете

● Действующая документация по ПОЖ:

SAE AMS 1424 Fluid, Aircraft De-icing/anti-icing, SAE Types I,
SAE AMS 1428 Fluid, Aircraft De-icing/Anti-icing, non-Newtonian (Pseudoplastic), SAE Types II, III and IV,

● В условиях обледенения ПОЖ - единственное средство, которое защищает (deicing/аnti-Icing обработанную поверхность ВС от образования СЛО (ограниченное время).

● После прекращения воздействия условий обледенения при ПОО (deicing) ПОЖ удаляет СЛО с поверхности ВС.

● Классификация SAE по типам ПОЖ I, II, III и IV

I тип – ньютоновские, незагущенные – льдоудалительные (АDF)
II, III и IV - неньютоновские, загущенные – защищающие от СЛО (AAF)

● Таблицы ВЗД (НОТ - HOLDOVER TIME GUIDELINE) по различным типам ПОЖ содержат условия применения и диапазон времени защиты.

● Состав ПОЖ:

Гликоли: не менее 50% у загущенных, 80-92% у незагущенных;
Поверхностно-активное вещество /ПАВ;
Ингибитор коррозии, пеногаситель, красители, вода;
Высокомолекулярный загуститель для неньютоновских ПОЖ.

● ПОЖ функциональные свойства – 4 критерия/признака:

аэродинамическая пригодность (всех типов ПОЖ);

эффективность защиты (продолжительнее у загущенныхПОЖ);

низкая температура кристаллизации (ниже, у незагущенных ПОЖ);

образование сплошной пленки на поверхности ВС (у всех типов ПОЖ).

● Эксплуатационные ограничения применения ПОЖ:

1 – Температурный предел применения (Тпп), не ниже Тов, Тпп=Ткрист+ ΔТ (10°С для ПОЖ тип 1, 7°С для остальных ПОЖ);
2 – Минимальная вязкость ПОЖ на крыле (LOWV) по эффективности;
3 – Максимальная вязкость ПОЖ на крыле (НOWV) по аэродинамической пригодности;
4 – расход ПОЖ для защитной ПОО – не менее 1 л/кв.м.

● Оперативный контроль качества ПОЖ в отобранной пробе:

по отсутствию/наличию посторонних частиц и по цвету (визуально);
по показателю преломления (рефрактометром) и таблицам;
по рН (рН-метром).

● Состояние пленки ПОЖ на поверхности ВС после ПОО - гладкая, прозрачная, блестящая, без комков и кристаллов, медленно капает/стекает с поверхности ВС.

В условиях обледенения уменьшается концентрация нанесенной ПОЖ, повышается ее Ткрист и заканчивается ВЗД.

● Особенности сухих остатков загущенных ПОЖ в аэродинамически застойных зонах ВС и негативные последствия для ВС в полете:

гидрофильность – способность к поглощению воды/гелеобразование;
замерзание геля при температуре замерзания воды;
блокирование замерзшим гелем подвижных элементов конструкции ВС.

● Для загущенных ПОЖ применяются насосы особой конструкции - неразрушающие высокомолекулярную структуру ПОЖ

● Расходы ПОЖ на различные ПОО:

минимальный расход ПОЖ на защитную процедуру составляют не менее 1 л на 1 квадратный метр поверхности ВС (обычно от 1,2л/кв.м)
расход ПОЖ по удалению СЛО зависит от массы и структуры СЛО и может быть сокращен предварительным применением других средств, разрешенных эксплуатационной документацией (ЭД) по типу ВС.

● Применение ПОЖ требует принятия мер по безопасности труда и специальных средств защиты персонала.

IV. Виды и методы выполнения ПОЗ ВС (Aircraft Ground Deicing/Anti-Icing)

● Действующая документация, указанная в части I, а также эксплуатационная документация (ЭД) по типам обслуживаемых ВС.

● Программа ПОЗ ВС включает:

Организацию процессов выполнения процедур и взаимодействия участников (в том числе управление качеством);
Оснащение процессов необходимыми техническими средствами;
Обучение (подготовка и переподготовка) персонала.

● Основные компоненты управления качеством ПОЗ ВС, SАЕ AS 6332:

Планирование качества;
Обеспечение качества;
Контроль качества;
Улучшение качества.

● Программа контроля качества ПОЗ ВС должна включать

1 - Объекты контроля (процессы ПОО, спецстоянки, деайсеры, ПОЖ и вода, измерительные приборы, рабочая документация, подготовка персонала);
2 - Содержание контроля;
3 - Ответственные исполнители, сроки и периодичность контроля

● ПОО – регламентированная обработка ВС (с применением ПОЖ, воды, теплого воздуха, сжатого воздуха) - воздействие на поверхность ВС (механическое, тепловое) для обеспечения чистоты (отсутствия СЛО) ВС

Основной документ для выполнения ПОЗ ВС на земле - «Руководство по ПОЗ ВС на земле» эксплуатанта ВС или другого исполнителя ПОЗ ВС (поставщика услуг), составленный в соответствии с действующей документацией для условий конкретного предприятия.

В ЭД по типу ВС указаны разрешенные к применению средства для ПОО ВС (ПОЖ, вода, теплый воздух, сжатый воздух, др.)

● Виды ПОО:

ПОО по удалению СЛО – deicing, если условия прекратились;
ПОО по удалению и защите в условиях обледенении– deicing/ anti-icing;
ПОО при прогнозе условий обледенения, профилактическая по защите – anti-icing.

● Методы ПОО:
ПОО одноэтапная – один проход ПОЖ по поверхности ВС (одна ПОЖ):

а - удаление СЛО;
б - удаление СЛО и защита. Отсчет ВЗД ПОЖ с момента начала ПОО;
в- превентивная ПОО защита при прогнозируемом обледенении.

ПОО двухэтапная – 2 прохода ПОЖ по поверхности ВС, с одной или разными жидкостями для удаления СЛО и защиты:

а - 1ый этап – нагретая вода, 2-ой – холодная ПОЖ;
б - ПОЖ одного типа ( тип I или тип IV) :1ый этап – холодная ПОЖ, 2-ой этап – нагретая ПОЖ;
в - ПОЖ разных типов: 1ый этап –нагретая ПОЖ тип I, 2-ой этап –холодная ПОЖ тип IV.

Интервал между этапами должен быть минимальным. Отсчет ВЗД ПОЖ с момента начала второго этапа.

● ПОО предварительная – перед применением ПОЖ удаление СЛО механическими и/или тепловыми средствами (согласно ЭД по типу ВС)

● ПОО повторная – очистить поверхность от остатков предыдущей ПОО с ПОЖ и при необходимости нанести новую ПОЖ для защиты.

● ПОО локальная выполняется на поверхности ВС частично:

зоны топливных баков,
передней кромки крыла,
высокорасположенного стабилизатора

● Особенности ПОО с ПОЖ.

При ПОО ВС нельзя направлять струю ПОЖ :

на стёкла кабины пилотов;
на вход в маршевый двигатель и ВСУ;
в щелевые зазоры механизации крыла и оперения;
на колеса и стойки и створки шасси.

Для ПОО шасси и воздухозаборников двигателей ВС применяется теплый воздух.

● ПОО нельзя начинать при отсутствии связи между участниками

● Контроль качества ПОО может быть выполняться:

Непосредственно в процессе обработки оператором;
После ПОО – оператором, наземным персоналом, имеющим допуск или экипажем;
По чекам деайсера после ПОО.

● Коды ПОО, выполненной в условиях обледенения
Последовательно передаваемые элементы:

«A» - тип ПОЖ,
«B» - концентрация ПОЖ в %,
«C» - начало обработки одноэтапной или второго этапа двухэтапной ПОО, час-мин,
«D» - дата, число, месяц, год;
«E» - марка ПОЖ,
«F» - Post de/anti-icing check completed/ Проверка после ПОО выполнена.

● Условия отказа от ПОО:

Отсутствуют условия наземного обледенения - не наблюдаются и не прогнозируются до взлета
Отсутствуют любые виды СЛО на поверхности ВС. Состояние поверхности ВС соответствует требованиям Концепции чистого ВС и РЛЭ этого типа ВС.
Отсутствует влага на поверхности крыла в зоне расположения баков с Ттоплива ниже 0°С и возможность ее замерзания.
Соответствие поверхности ВС КЧС зафиксировано имеющимися средствами.

V. Предупреждения по применению ПОЖ при выполнении ПОО ВС

● Не следует применять ПОЖ с параметрами, выходящими за эксплуатационные ограничения:

Тпп=Ткрист+Тбуфер,
Минимальная вязкость на крыле,
Максимальная вязкость на крыле.

● Температурный предел применения ПОЖ Тпп =Тов, самая низкая температура окружающего воздуха (Тов), при которой возможно применение ПОЖ данной концентрации

Температурный буфер: 10°C - для ПОЖ тип I; 7°C - для ПОЖ тип IV

● Жидкости на первом этапе ПОО нельзя использовать при Тов ниже их точки кристаллизации.

● Для применения ПОЖ тип I без буфера 10 °C (при Тов=Ткрист) должны быть разработаны и одобрены процедуры, гарантирующие, что повторное замерзание не произойдет перед взлетом.

● Выполнение защитной ПОО возможно только в метеоусловиях, указанных в ежегодных таблицах ВЗД (НОТ), FАА/ТС.

● Защитная ПОО ВС нецелесообразна:

В условиях неуказанных в таблицах ВЗД ПОЖ (по интенсивности и видам осадков, например, умеренный и сильный замерзающий дождь, сильный снег, снег с дождем и т.п);
Если суммарное технологическое время больше возможного ВЗД, для данных условий.

● Концентрация ПОЖ тип I в Таблицах ВЗД ПОЖ не указана и не передается в кодированной информации о ПОО ВС.

● ПОЖ тип IV применяется только 100% концентрации в ГА РФ.

● Чистый самолет можно защитить от обледенения (anti-iced) ненагретой жидкостью.

● Температура нагретых ПОЖ желательна на выходе из форсунки не менее 60°C.

● Верхний предел температуры ПОЖ (80 °С) не должен превышать рекомендации производителей жидкости и ВС.

● Применение воды возможно при Тов не ниже 0°С.

● Второй этап ПОО следует выполнять до замерзания ПОЖ первого этапа, обычно в течение 3 минут, но потенциально меньше (при сильных осадках, более низких температурах или для критических поверхностей из композитных материалов). При необходимости второй этап применяется по участкам (секционно).

● При недостаточном объеме ПОЖ на первом этапе СЛО могут остаться на критических поверхностях ВС.

● При недостаточном объеме ПОЖ на втором этапе может быть существенная потеря ВЗД.

● Для использования рекомендаций по ВЗД ПОЖ тип I во всех условиях, включая active frost, дополнительный минимум 1 л/кв.м нагретой жидкой смеси необходимо наносить на поверхности ВС после удаления всех СЛО.

● Минимальный расход ПОЖ на защитную процедуру (2-ой этап) – 1 л/ кв.м.

● Большой расход загущенной ПОЖ (на двух этапах ПОО) приводит к накоплению сухих остатков и возможному гелеобразованию.

● Появление инея или льда на нижней поверхности крыла в районе топливного бака указывает на промерзание крыла и смеси 50/50 типа II или IV не должны использоваться на этапе защиты, поскольку может произойти замерзание жидкости.

● ВЗД не применяется для защиты от обледенения ниже самой низкой Тов, указанной в диапазоне, хотя некоторые ПОЖ имеют Тпп (LOUT) ниже Тов, указанной в таблице HOT.

● Для безопасного применения сертифицированных ПОЖ рекомендуется пользоваться Общими (Generic) таблицами ВЗД (НОТ) по типу ПОЖ, FАА/ТС.

● ВЗД ПОЖ зависит материала поверхности ВС, для алюминия ВЗД продолжительнее, чем для композитов.

● ВЗД ПОЖ зависит от конфигурации ВС при ПОО ВС (убранная или выпущенная механизация крыла). Корректировка составляет 76% (от стандартного убранного положения).