Использование свойств инфракрасного излучения для удаления льда с искусственного покрытия аэродрома как экономический эффект

Внедренные мероприятия позволили повысить пропускную способность перекрестков и безопасность дорожного движения. Внедрение дополнительной секции для транспортных средств на пересечении проспект Мира-Ахунбаева увеличило ее пропускную способность примерно на 20 % и снизило выбросы вредных веществ в атмосферу воздуха.

Список литературы

1. Атабеков К.К., Маткеримов Т.Ы. Исследование задержек автотранспортных средств на улично-дорожной сети города // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2014. Т. 32. № 1. С. 129-133.

2. Клюев С.В., Клюев А.В. Оптимальное проектирование строительных конструкций на основе эволюционных и генетических алгоритмов: монография. Germany. 2011. 128 с.

3. Костин А.Е., Авдеев Ю.М. Геоботанические исследования биоразнообразия в урбанизированной среде // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2015. № 3. С. 19-23.

4. Рувинова Л.Г., Сверчкова А.Н., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М. Биологический мониторинг загрязнения почвенной и водной среды в условиях урбанизации // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (117). С. 14-20.

5. Уханов В.П., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М. Экологический мониторинг состояния особо охраняемых природных территорий // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2016. № 10 (121). С. 66-71.

6. Юрьев А.Г., Клюев С.В., Клюев А.В. Устойчивость равновесия в природе и технике // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2007. № 3. С. 86 - 88.

Свиридов А.А., Рачинский О.В., Дубец А.В., Себелев С.Н.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОЙСТВ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА С ИСКУССТВЕННОГО ПОКРЫТИЯ АЭРОДРОМА КАК ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина

Ключевые слова: аэродромные технологии, удаление льда, борьба с гололедом, противогололедные средства.

Аннотация: Анализ физических свойств льда, существующих способов и разработка новых и более эффективных аэродромных

технологий для борьбы с гололедными образованиями на искусственных покрытиях взлетно-посадочных полос, рулежных дорожках и местах стоянок воздушных судов являются целью и содержанием статьи.

Keywords: aerodrome technologies, ice removal, fight with ice, anti-ice means.

Abstract: Analysis of the physical properties of ice, existing methods and the development of new and more efficient aerodrome technologies for controlling ice formations on artificial runway coverings, taxiways and aircraft parking sites are the purpose and content of the article.

В настоящее время на регламент движения воздушных судов наибольшее влияние оказывает климатический фактор. Совершенствование систем навигации в значительной степени устранило влияние таких климатических явлений как туман, дождь и снег на воздушное сообщение и выполнению плановых полетов военной авиации. Однако борьба с обледенением взлетно-посадочных полос до сих пор остается сложной задачей для аэродромно-эксплуатационных подразделений ВВС РФ. Сложность борьбы с гололедными образованиями на аэродромах обусловлена не только высокой трудоемкостью работ, но и ограниченностью существующих технологий в плане их совершенствования для снижения временных и энергетических затрат, повышения качества и надежности выполняемых работ (рис. 1-2).

Рисунок 1 - Состояние покрытия до уборки

Рисунок 2 - Состояние покрытия после уборки

При более низких температурах, применение противогололедных реагентов неэффективно и остается только один термический способ удаления гололедной пленки и снежно-ледяного наката с покрытия аэродрома с помощью тепловых машин.

В настоящее время известно несколько конструкций тепловых машин, имеющих общую принципиальную схему работы и отличающихся главным образом конструктивным оформлением. Все они в качестве рабочего органа имеют турбореактивный двигатель, установленный на специальной тележке. Для соответствующего формирования и направления горячих газов двигатели снабжают специальной насадкой. Горячие газы, обладающее большой скоростью, направляют на тонкий слой льда и расплавляют его. Слои льда большей толщины расплавляются частично и под действием скоростного напора отрываются от поверхности покрытия и отбрасываются в сторону. Несмотря на то, что эти машины довольно широко распространены, они обладают серьезными недостатками, среди которых основными являются: низкий коэффициент полезного использования дорогостоящего авиационного топлива, вредное воздействие горячей струи газов на искусственное покрытие элементов аэродрома и сравнительно небольшая производительность.

Для повышения эффективности процесса удаления гололедных образований с покрытия аэродромов предлагается использовать дополнительные источники инфракрасного излучения. Лед прозрачен для инфракрасных лучей. Поэтому инфракрасное излучение, генерируемое излучателем, свободно проходит через слой льда к граничной поверхности покрытия, которая, будучи непрозрачной,

поглощает лучи и нагревается. Тепло от поверхности покрытия в свою очередь передается к пограничному слою льда, что приводит к подплавлению последнего и к полному ослаблению сил, связывающих лед с искусственным покрытием аэродрома. Предлагается следующий способ удаления льда с искусственного покрытия аэродромов: Буксирующий автомобиль с автономной энергетической установкой, например, аэродромный подвижный агрегат АПА-80, буксирует тележку с встроенным инфракрасным излучателем, облучающим площадь на ширину, около 3 метров. Следом, при необходимости, движется тепловая машина, с помощью газовоздушной струи, удаляющая остатки льда и воды с прогретого участка покрытия.

Источником инфракрасных лучей могут послужить тепловые электронагреватели мощностью 0.6 - 1.2 кВт, керамические стержневые излучатели диаметром 6 - 50 мм, мощностью 1 - 10 кВт, кварцевые трубчатые излучатели и другие средства. Для создания направленного потока инфракрасных лучей рекомендуется применять отражатели параболического, сферического и трапецеидального типа.

Расчеты показали, что инфракрасное воздействие на гололедные образования идет со значительной экономией энергии по сравнению с применяемыми в настоящее время противообледенительными технологиями, основанными на последовательности процессов термического таяния льда и последующего его испарения в виде воды. Экономится дорогостоящее авиационное топливо ТС-1 и существенно уменьшаются временные затраты на подготовку аэродрома к полетам.

Внедрение инфракрасной сушки в аэродромные технологии обеспечения полетов в качестве средства борьбы с гололедом наиболее востребовано и экономически целесообразно на аэродромах, где сказывается близость морей и океанов - поставщиков осадков, и действуют продолжительное время низкие температуры.

Список литературы

1. Ерофеев А.В. Влияние циклов замораживания-оттаивания на физико-механические характеристики декоративно-защитных плит покрытия на основе древесно-волокнистых плит // Проблемы техногенной безопасности и устойчивого развития Дворецкий С.И. Сборник научных статей молодых ученых, аспирантов и студентов. Тамбовский государственный технический университет. Тамбов, 2011. С. 227-230.

2. Ерофеев А.В., Ярцев В.П. Влияние циклов замораживания-оттаивания на коэффиициент линейного термического расширения

декоративных плит // Актуальные инновационные исследования: наука и практика. 2012. № 2. С. 1.

3. Наумов В.А. Влияние чисел Рейнольдса на поправки к силе Саффмэна, действующей на частицы в слое Куэтта // Синергия. 2016. № 5. С. 108-114.

4. Ромасевич Ю.А., Ловейкин В.С. Оптимизация режимов движения мостовых кранов // Синергия. 2016. № 2. С. 73-80.

5. Юрьев А.Г., Клюев С.В. Энергетический критерий структурообразования несущих конструкций // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2006. №2. С. 90 - 91.

6. Юрьев А.Г., Клюев С.В. Эволюционные и генетические алгоритмы оптимизации строительных конструкций. Белгород: Изд-во БГТУ, 2006. - 134 с.