Buzz
Trong mùa đông tại khu vực ôn đới, tuyết thường phủ kín mặt đất, nhà cửa và xe cộ. Đối với ô tô, chỉ cần một cái xẻng hoặc thậm chí chỉ dùng tay để dọn sạch. Tuy nhiên, khi băng hình thành trên máy bay, không thể bỏ qua nó, mà việc loại bỏ băng là một quy trình cực kỳ cần thiết để đảm bảo máy bay cất cánh an toàn trong điều kiện lạnh. Quá trình này được gọi là làm tan băng, nhằm ngăn chặn sự tích tụ băng trên máy bay trước khi khởi hành.Hai nguyên tắc tạo ra lực nâng
Có hai lý thuyết để giải thích nguyên lý bay của máy bay. Đầu tiên là nguyên lý Bernoulli, cho rằng hình dạng lồi của cánh làm gia tăng tốc độ của không khí phía trên, trong khi phần đáy phẳng khiến không khí di chuyển chậm lại. Tốc độ dòng khí tỷ lệ nghịch với áp suất, nên tốc độ cao hơn ở trên cánh dẫn đến giảm áp suất không khí ở phía trên, từ đó kéo máy bay lên và tạo ra lực nâng. Lý thuyết thứ hai dựa trên định luật Newton thứ ba, mô tả rằng dòng không khí nặng hơn sẽ đập vào mặt dưới cánh và bị đẩy xuống. Khi đó, lực tác động sẽ tạo ra một phản lực (lực nâng) bằng và ngược chiều, làm cho máy bay chuyển động lên trên.
Hai nguyên lý này không mâu thuẫn nhau, mà đều hoạt động đồng thời để giúp máy bay bay lên. Dù lực nâng được giải thích như thế nào, có một điều không thể phủ nhận: Luôn cần có một bộ cánh sạch để không khí lưu thông dễ dàng. Nếu luồng không khí quanh cánh bị cản trở hay xáo trộn, nó sẽ không di chuyển mượt mà nữa, dẫn đến việc giảm lực nâng và có thể gây ra sự cố cho máy bay.
Cách băng hình thành trên máy bay
Khi có mưa hoặc tuyết rơi xuống đất, băng sẽ bắt đầu hình thành trên máy bay. Điều này xảy ra vì vỏ máy bay thường lạnh hơn không khí xung quanh, khiến nó giống như một chiếc tủ lạnh, biến nước mưa hoặc tuyết thành băng. Máy bay được thiết kế để bay với tốc độ cao; ngay cả khi thời tiết không quá lạnh, không khí sẽ vẫn lạnh hơn nhiều khi máy bay tăng tốc, do hiệu ứng gió lạnh, nhanh chóng chuyển nước mưa hoặc tuyết thành một lớp băng mỏng bám trên thân máy bay.
Ngay cả ở vùng nhiệt đới, băng vẫn có thể hình thành trên máy bay. Dù nhiệt độ thực sự cao không cho phép băng xuất hiện trên thân máy, nhưng nó có thể tích tụ bên trong cửa hút gió của máy bay cánh quạt sử dụng động cơ piston. Khi bay qua mây, nước từ mây có thể xâm nhập vào động cơ. Những giọt nước này kết hợp với thiết kế cửa hút, làm tăng tốc độ không khí đi vào, khiến nhiệt độ giảm xuống đủ để làm đóng băng các giọt nước và gây hỏng động cơ. Đây là lý do các phi công kích hoạt chế độ nhiệt của bộ chế hòa khí (carb heat) khi gặp thời tiết xấu, sử dụng khí thải từ động cơ để làm nóng không khí hút vào và tan chảy lớp băng tích tụ.
Hệ quả của băng đối với máy bay
Một vấn đề cơ bản mà băng có thể gây ra là làm biến đổi luồng không khí xung quanh cánh. Không khí cần phải lưu chuyển liên tục và mượt mà để tạo ra lực nâng. Nếu dòng chảy này bị cản trở bởi một lớp băng mỏng, nó sẽ làm thay đổi đặc tính khí động học của cánh, dẫn đến mất lực nâng. Sự cố này đã xảy ra với chuyến bay 1363 của Air Ontario khi băng tuyết bám vào cánh khiến máy bay bị rơi ngay sau khi cất cánh.
Tuyết là một mối nguy hiểm lớn đối với máy bay.
Băng cũng có thể chặn các cổng và cảm biến quan trọng. Tất cả các loại máy bay, từ chiến đấu cơ siêu tốc đến máy bay thương mại cỡ lớn và cả phi cơ tư nhân đơn giản với một động cơ, đều có các đường ống, cổng và cảm biến để theo dõi tốc độ bay, độ cao và độ nghiêng.
Khi băng che khuất các cảm biến này, dữ liệu ghi nhận sẽ trở nên thiếu chính xác, dẫn đến quyết định sai lầm từ phi công hoặc phản hồi không đúng từ cảm biến. Trong chuyến bay 447 của Air France vào năm 2009, băng đã tích tụ trong ống pitot (dùng để đo tốc độ chất lưu) của Airbus A330, gây ra việc phi công đọc tốc độ không chính xác và dẫn đến tai nạn ở giữa Đại Tây Dương.
Ngoài ra, băng còn làm cho máy bay trở nên nặng nề hơn. Chỉ với một lớp băng dày 1 cm trên cánh của Boeing 737 Max 8, trọng lượng có thể lên tới 275 kg - tương đương với trọng tải của một chiếc Cessna 152 hai chỗ ngồi. Sự nặng nề này ảnh hưởng đến hiệu suất chuyến bay, đặc biệt khi máy bay cất cánh với trọng lượng tối đa cho phép.
Các biện pháp khắc phục
Mặc dù các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển vật liệu chế tạo máy bay có khả năng chống băng, nhưng cho đến nay vẫn chưa có loại vật liệu nào được sản xuất. Do đó, để ngăn chặn sự hình thành băng, máy bay cần phải được làm tan băng trước khi cất cánh. Điều này áp dụng cho tất cả các loại máy bay, từ máy bay lớn, trực thăng, chiến đấu cơ cho đến máy bay cánh quạt nhỏ.
Có ba vị trí thực hiện quy trình khử băng cho máy bay: tại chỗ máy bay đậu, trên đoạn đường nối (ramp) sau khi máy bay đã lùi ra khỏi cổng, hoặc tại khu vực làm tan băng được chỉ định trong sân bay. Tại những địa điểm này, chất lỏng khử băng sẽ được phun lên để ngăn băng bám vào thân máy bay.
Chất lỏng làm tan băng không chỉ đơn thuần là nước nóng, mà thực chất là một hợp chất hóa học giúp hạ thấp điểm đông của nước, ngăn chặn băng hình thành ở nhiệt độ mà máy bay hoạt động. Các chất làm tan băng gốc muối không nên được sử dụng vì chúng chứa ion dễ gây ăn mòn và có thể làm hỏng máy bay theo thời gian.
Các loại chất khử băng
Trên thế giới có bốn loại chất lỏng làm tan băng, được phân loại từ I đến IV. Loại I là loại mỏng nhất, chỉ có khả năng bảo vệ máy bay khỏi băng tuyết trong khoảng 6 đến 11 phút. Nếu không cất cánh trong khoảng thời gian đó, máy bay sẽ cần được phun lại. Chất lỏng này có màu đỏ cam, giúp dễ dàng nhận biết phần nào của máy bay đã được xử lý.
Loại III dày hơn một chút so với Loại II, nhưng vẫn chỉ có hiệu quả trong khoảng 10 đến 20 phút. Nó yêu cầu tốc độ cất cánh tối thiểu là 111 km/giờ, phù hợp cho các máy bay chở khách nhỏ hơn. Chất lỏng này có màu vàng-xanh để dễ quan sát trong quá trình phun.
Loại IV là phiên bản mới nhất, có màu xanh lục bảo và độ dày tương đương với Loại II, yêu cầu tốc độ cất cánh 185 km/giờ nhưng có thời gian hiệu quả lâu hơn, từ 35 đến 75 phút. Điều này khiến nó rất hữu ích ở các sân bay đông đúc, nơi thời gian chờ chuyến bay có thể kéo dài đến một giờ.
Công nghệ làm tan băng là một trong nhiều biện pháp giúp hành trình hàng không trở nên an toàn hơn. Mặc dù đôi khi xảy ra những vụ tai nạn hàng không nghiêm trọng và được truyền thông phóng đại, nhưng thực tế chúng rất hiếm, chính vì vậy luôn thu hút sự chú ý lớn.
Theo AF.
