सुपरसोनिक उड़ान के लिए एंटी-आइस कब और कहाँ आवश्यक हैं?

Jan 15 2021

खतरनाक एयरिंग को रोकने के लिए कई विमानों में हीटिंग उपकरण होते हैं। सुपरसोनिक विमान तेजी से हवा को संकुचित करते हैं, जिससे ऊंचा तापमान होता है । कॉनकॉर्ड और टीओ -144 ने गर्मी सिंक के रूप में ईंधन का इस्तेमाल किया।

कितनी तेजी से आपको उड़ान भरने की ज़रूरत है ताकि हीटिंग बर्फ-अप्रासंगिक हो जाए? यह विमान के हिस्से पर कैसे निर्भर करता है? संभवतः अग्रणी धार बिना बर्फ के गर्म होने का पहला हिस्सा है। क्या विशिष्ट सुपरक्रूज ऊंचाई पर स्थितियां अलग हैं? क्या वहाँ पर सार्थक पानी है?

जवाब

3 Bianfable Jan 15 2021 at 15:59

कितनी तेजी से आपको उड़ान भरने की ज़रूरत है ताकि हीटिंग बर्फ-अप्रासंगिक हो जाए?

ट्रू एयर टेम्परेचर (TAT) जो विमान की त्वचा को महसूस करेगा उसकी गणना स्टैटिक एयर टेम्परेचर (SAT) और माचिस से की जा सकती है:

$$ \frac{\text{TAT}}{\text{SAT}} = 1 + \frac{\gamma - 1}{2} M^2 = 1 + \frac{1}{5} M^2 $$

(का उपयोग कर $ \gamma = 1.4 $हवा के लिए)। सैट आमतौर पर अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल में -56.5 डिग्री सेल्सियस से नीचे नहीं जाता है , जो निचले समताप मंडल में सामान्य तापमान है (जहां अधिकांश सुपरसोनिक विमान उड़ान भरते हैं)।

ऊपर मच नंबर पर $ \sim 1.24 $ परिणामी TAT 10 ° C से ऊपर होगा, जिसे आमतौर पर ऊपरी तापमान के रूप में परिभाषित किया जाता है, जहाँ आइसिंग की स्थिति मौजूद होती है।

यह विमान के हिस्से पर कैसे निर्भर करता है? संभवतः अग्रणी धार बिना बर्फ के गर्म होने का पहला हिस्सा है।

हां, अग्रणी किनारों को सबसे अधिक गर्म किया जाएगा, लेकिन वे विमान का एकमात्र हिस्सा भी हैं जो संभवतः बर्फ जमा कर सकते हैं। विमान जो कि उड़ान की ज्ञात परिस्थितियों में उड़ान के लिए प्रमाणित होते हैं, आमतौर पर इंजन के इनलेट्स, प्रोपेलर और पंखों के अग्रणी किनारों पर ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज स्टेबलाइजर में डी-आइसिंग या एंटी-आइसिंग सिस्टम होते हैं। लेकिन सभी विमानों में इन सभी सतहों पर ये सिस्टम नहीं होते हैं क्योंकि ये सभी समान रूप से प्रभावित नहीं होते हैं। देखें ये सवाल

  • केवल कुछ विमानों को पूंछ विरोधी आइसिंग की आवश्यकता क्यों होती है?
  • पंखों के कुछ हिस्सों को B737 में पंख विरोधी बर्फ प्रणाली द्वारा संरक्षित क्यों नहीं किया जाता है?

क्या विशिष्ट सुपरक्रूज ऊंचाई पर स्थितियां अलग हैं? क्या वहाँ पर सार्थक पानी है?

स्ट्रैटोस्फियर में आर्द्रता आमतौर पर काफी कम होती है, जिसका अर्थ है कि आइसिंग आमतौर पर वैसे भी यहाँ कोई समस्या नहीं है:

समताप मंडलीय वायु द्रव्यमान के नमूने शुष्क होते हैं, जैसा कि अपेक्षित है, क्रमशः 12% के पानी और 23% से अधिक बर्फ पर सापेक्षिक आर्द्रता होती है। हालाँकि, स्ट्रैटोस्फेरिक डेटा का 2% आइस सुपरसेटेशन का संकेत देता है।

( ऊपरी माप में सापेक्ष आर्द्रता के लिए एक वितरण कानून और MOZAIC माप के तीन वर्षों से प्राप्त निचले समताप मंडल )

अधिकांश मौसम की घटनाएं केवल क्षोभमंडल में होती हैं, जिसका अर्थ है कि आप मौसम के ऊपर उड़ते हैं (हालांकि आंधी बादलों को अत्यधिक ऊंचाई पर धकेल सकती है)।