De-icing & Anti-icing
Van AviationWiki
Inhoud |
[bewerk] Wat is Anti-icing?
Anti-icing is een pro-actieve aanpak. Door tijdig het vliegtuig te behandelen met vloeistoffen die icing voorkomen, voorkomt men dat ijsregen of sneeuw zich bindt aan het vliegtuig.
[bewerk] Wat is De-icing
De-icing is een reactieve aanpak. De deicing vloeistoffen worden gebruikt op een laag sneeuw of ijs die zich reeds heeft gehecht aan het vliegtuig.
[bewerk] De-icing vloeistof
De vloeistof waar mee gewerkt wordt is propylene glycol (alcoholische vloeistof). De vloeistof wordt vaak vermengd met water en daardoor zijn er meerdere mixtures mogelijk, maar niet meer dan drie; namelijk 50/50, 75/25 en 100, waarbij internationaal is vastgelegd dat de de-icing vloeistof voorop staat om verwarring te voorkomen. De mixtures 50/50 en 75/25 worden verhit tot 82°C, De vloeistof welke op het vliegtuig wordt aangebracht biedt een bescherming tegen nieuwe ijsvorming.
Er zijn 4 types; Type I, type II, type III (Wordt haast nooit gebruikt) en type IV.
- Type I: is vergelijkbaar met de antivries wat ook in auto’s zit. Het bevat namelijk alleen maar antivries en is een uitstekend de-icemiddel, alleen het wordt niet of nauwelijks meer gebruikt want het biedt geen bescherming tijdens slecht weer. Denk aan neerslag en veel vocht. Een vliegtuig kan hier alleen mee worden gede-iced wanneer de lucht erg droog is.
- Type II: is het de-icemiddel wat uitkomst bood voor de vliegtuig industrie, want er was iets nodig om vliegtuigen voor langere tijd tegen sneeuw en/of ijs te beschermen. Type II bevat net als type I antivries en een gelei-achtig kleefmiddel. Maar omdat deze twee samen niet hechten is er een bindmiddel aan toegevoegd. En om het in de verhouding 50 of 75 te mengen moet er als laatste water bij. Dit wordt nauwkeurig gemeten met de daarvoor bestemde meetapparatuur Het kleefmiddel dat in type II zit, geeft een langere bescherming tegen de afzetting van ijs op een vliegtuig.
- Type III: is een tussenweg van Type I en Type 2 en worden meestal gebruikt op de wat langzamere vliegtuigen, met een rotatie snelheid (dat het voorwiel los komt van de grond) met minder dan 100 knopen. Type III wordt bijna nooit gebruikt.
- Type IV: is hetzelfde als Type II alleen Type IV heeft een aanzienlijk langere "holdover tijd (HOT)" (hierover wordt meer verteld verder in dit stuk)
[bewerk] De-icing / anti-icing
De gehele procedure voor het verwijderen van ijs kan in een one-step of een two-step procedure worden uitgevoerd, maar het belangrijkste blijft dat wat aan de linkerkant van het vliegtuig gebeurd moet idem aan de rechterzijde gebeuren om aerodynamische problemen te voorkomen.
[bewerk] One-step procedure
De Eenvoudigste behandeling. Hiermee wordt het vliegtuig schoongespoten van ijs en/of sneeuw met een verwarmde mixture van 75/25 van type II. Wanneer er alleen ijs/sneeuw van een vliegtuig wordt verwijderd dan spreken we van de-icing, maar een vliegtuig kan ook preventief worden ge-iced en dat is dan anti-icing. Bij anti-icing wordt in principe alleen maar gewerkt met de mixture van 100% en wordt koud op het vliegtuig gespoten.
Een voorbeeld wanneer tot anti-icing zou kunnen worden overgegaan is wanneer een vliegtuig ’s avonds binnenkomt en de volgende ochtend pas weer vertrekt en wanneer in die nacht een combinatie van neerslag en vorst wordt verwacht. In deze situatie zou de anti-ice vloeistof een beschermende filmlaag over het vliegtuig leggen, maar de maximale werking van pure kilfrost (100%) is 8 uur. De tijd waarin het vliegtuig beschermd wordt door de vloeistof tegen ijsafzetting wordt de holdover time (HOT) genoemd. De holdovertime is afhankelijk van weersgesteldheid en temperatuur en is af te lezen in een tabel.
Wanneer er in de nachtelijke uren sneeuw wordt verwacht bij temperaturen onder nul dan wordt de HOT aanzienlijk verminderd. Wanneer er preventief wordt ge-iced dan moet daaropvolgend worden gede-iced en dat gebeurd dan met een andere, verwarmde mixture, dus in het geval van het vliegtuig dat ‘s nachts in de sneeuw staat wordt het gede-iced zo kort mogelijk voor vertrek de volgende ochtend.
Misschien heeft u zelf wel eens in het vliegtuig gezeten en heeft u zelf ervaren dat het enige tijd heeft geduurd voordat het vliegtuig daadwerkelijk vertrok. De-icing van vliegtuigen geeft onherroepelijk enig oponthoud, want dit kan pas wanneer het vliegtuig helemaal gereed is voor vertrek; wanneer de passagiers aan boord zijn. Voordat de vloeistof op het vliegtuig wordt gespoten, wordt de cockpitbemanning hiervan op de hoogte gesteld door middel van de interphone verbinding en er wordt gevraagd of ze de ‘kist’ gereed willen maken voor de-icing. Daarmee wordt bedoeld dat inlaten e.d. moeten worden gesloten om te voorkomen dat de kilfrost ergens naar binnen zou komen. Er mag zeker geen de-icing vloeistof in de APU (auxiliary power unit) komen. Dit is de aandrijving voor de vliegtuigmotoren en bevind zich in het staartstuk en blaast hete lucht uit. Wanneer er de-icing vloeistof in zou komen – een alcohol bevattende vloeistof- kan dat explosiegevaar opleveren. Voor de motoren geldt het zelfde. Een andere reden dat de inlaten gesloten moeten zijn is dat er anders oxidatie kan optreden. Een ander detail is de dat de airconditioning tijdens het de-icen uit moet zijn, anders zou de cabine geheel naar glycol ruiken.
Op het moment dat de eerste druppel kilfrost op het vliegtuig valt gaat de HOT in, dus de beschermende werking van de vloeistof. Deze tijd wordt na het beeindigen van het de-icen aan de cockpit doorgegeven, wederom via de interphone. Maar niet alleen de begintijd wordt vermeld, ook het gebruikte type vloeistof en de verhouding waarin deze gespoten is. Tezamen heet dit de de-icing code
[bewerk] Two-step procedure
Wordt toegepast wanneer de weersomstandigheden dermate slecht zijn dat een one-step procedure niet afdoende is. Bijvoorbeeld ijzel of zware sneeuwval Na het raadplegen van de tabel waarin de lengte van de beschermende werking van de vloeistof staat vermeld blijkt dat onder deze omstandigheden de HOT te kort is om het vliegtuig veilig te kunnen laten vertrekken, want deze ligt dan tussen de 5 en 25 minuten en de HOT begint wanneer de eerste vloeistof op het vliegtuig wordt gespoten, dus haast is geboden, maar veiligheid gaat voor.Bij een two-step procedure wordt het aanwezige ijs van het vliegtuig verwijderd met een hete vloeistof van 50 of 75% gevolgd door een koude 100% vloeistof, maar dit moet binnen 3 minuten herhaald worden over de andere, verwarmde mixture. Aangezien een vliegtuig natuurlijk niet in 3 minuten kan worden gede-iced wordt ook hier in stappen gewerkt, bijvoorbeeld eerst de vleugel met 75% dan direct daarna 100% er achter aan, en nu begint de HOT op het begin van de tweede stap.
[bewerk] Waarom de-icing/anti-icing
Waarom moet een vliegtuig vrij zijn van ijs? IJs is een gevaarlijke factor in de luchtvaart. Een vliegtuig vliegt namelijk door het liftvermogen van de vleugels. De bovenkant van een vleugel is bol, de onderkant is vlak. De lucht waar deze vleugel door heen gaat wordt gescheiden op de voorrand van de vleugel (de leading edge) en komt weer bij elkaar aan de achterkant van de vleugel (de trailing edge). De lucht die over de vleugel heen gaat is langer onderweg dan de lucht die er onder door gaat en door dat tijdverschil onstaat een drukverschil; lift. Wanneer er ijs op een vleugel zit tijdens de take off wordt met name de lucht welke aan de bovenzijde van de vleugel langs gaat dermate verstoord dat deze gaat wervelen boven de vleugel en in plaats van dat de lucht wordt afgevoerd naar de achterkant van de vleugel blijft deze boven de vleugel circuleren waardoor het liftvermogen verdwenen is.
Een ijslaagje op de vleugels van 5 mm dik betekent dat het vliegtuig ongeveer 40% zwaarder is geworden en 30% minder liftvermogen heeft. Een andere reden is dat er absoluut geen ijs tussen de beweegbare delen, de besturings- elementen als de flaps en de slats mag voorkomen, want wanneer die vastzitten is het vliegtuig onbestuurbaar geworden. Tijdens het de-icen ziet de grondafhandeling er nauwlettend op toe ook dat deze absoluut ijsvrij zijn en dat om herbevriezing te voorkomen, want wanneer een vliegtuig op het V1 punt op de startbaan is aangekomen (het punt van take-off) heeft het een snelheid van rond de 275 km/u en dat geeft een zeer grote windchill factor waardoor water zeer snel bevriest. Maar de vloeistof moet wel vanaf het hoogste punt van de vleugel op de beweegbare delen worden gespoten en alleen wanneer deze in take-off stand staan -naar beneden- om ijs en sneeuwresten zo snel mogelijk af te voeren van de vleugel en om te voorkomen dat de ruimte tussen de flaps en de vleugel (balance panel cavity) alsnog bevriest doordat ijsresten zich daar ophopen. Naast de vleugels zijn er nog een aantal andere belangrijke punten op het vliegtuig die absoluut ijsvrij moeten zijn. Dat is het pitotstatisch systeem; dus zowel de static ports als de pitotbuizen. De static ports zijn hoogtemetingsensoren. Deze bepalen de hoogte van het vliegtuig ten opzichte van de aarde, maar ook de afstand met andere vliegtuigen, het RSVM (Reduced Separated Vertical Minimum) De de-icevloeistof mag niet in de static ports worden gespoten, maar wel er boven, zodat de vloeistof er over heen uitvloeit en eventueel ijs verwijderd. De pitotbuizen meten de snelheid van het vliegtuig ten opzichte van de aarde en zijn verwarmd, waardoor hier automatisch geen ijs op aanwezig mag zijn. Een ander aandachtspunt is de angle of attack. (AOA- sensor) Dit is een meetinstrument die zich in de neus van het vliegtuig bevindt en 180° rond kan draaien. Tijdens het de gehele vlucht blijft deze horizontaal liggen. Wanneer het vliegtuig nu stijgt of daalt kan de cockpit de stijg of dalingshoek bepalen doordat de AOA-sensor horizontaal ligt en het vliegtuig niet. Daarom mag deze niet vastgevroren zitten. En tot slot de Static wick discharchers (bliksemafleiders) dit zijn de ‘antennes’ aan de uiteinden van de vleugels. Ook deze moeten ijsvrij zijn, maar mogen alleen met een nevelstraal besproeid worden.
[bewerk] Clear ice
Een gevaarlijk natuurlijk element voor de luchtvaart is clear ice. Ook wel glaze ice genoemd (glasijs) de naam zegt het al, een ijssoort dat niet of nauwelijks wordt gezien. Clear ice onstaat vaak na een vlucht die minstens 2,5 a 3 uur heeft geduurd. Wanneer een vliegtuig namelijk op 10 km hoogte vliegt door een luchttemperatuur van rond de -50°C neemt de brandstof (jet-A1) ook een zeer lage temperatuur aan. Die temperatuur ligt dan tussen de -20 en -30°C. Wanneer het vliegtuig dan z’n daling gaat inzetten moet het vaak door vochtigere luchtlagen en de zeer koude vleugel (cold soaked wing) pikt heel kleine vochtdeeltjes/ condensdruppeltjes op en wanneer het vliegtuig uiteindelijk op de grond staat wordt het condensatieproces alleen maar vergroot omdat de luchttemperatuur hier juist aanmerkelijk hoger ligt. Clear ice kan voorkomen bij luchttemperaturen tot +15°C en onder extreme omstandigheden kan het dus ook echt voorkomen dat een vliegtuig gede-iced moet worden terwijl de buitentemperatuur ruim boven nul ligt. In de praktijk betekent dit dat onze medewerkers vooral erg alert zijn op clear ice bij vluchten welke afkomstig zijn van de Canarische eilanden, welke wekelijks plaatsvinden op Groningen airport Eelde. Clear ice kan ook erg hardnekkig zijn; het kan voorkomen dat een vliegtuig meerdere keren moeten worden gede-iced alvorens het toestel vrijgegeven kan worden voor take-off.
[bewerk] Waarom anti-icing verkiezen boven deicing?
- De meeste vloeibare smeltmiddelen blijven waar je ze verspreidt
- Er wordt normaal minder product gebruikt
- Kan aangebracht worden voor de storm, of in het begin ervan.
- De service is beter.
- Onderhoudskosten zijn lager.
- Kleinere invloed op de omgeving en het milieu
Anti-icing producten verlagen het vriespunt van water, afhankelijk van de hoeveelheid product in de oplossing.
[bewerk] Sleutel tot een succesvolle ijs- en sneeuwbestrijding
- Beide methodes, anti-icing en deicng, zijn nodig voor een effectieve aanpak.
- Ijs- en sneeuwbestrijding is een combinatie van kunst en wetenschap.
- De kostprijs van de smeltmiddelen is niet het enige beslissingspunt bij keuze van smeltmiddel.
- Langdurig effect.
- Het ruimen van de sneeuw is makkelijker en sneller.
- Minder gebruik van smeltmiddel.
- Ruimen is nodig.
- Lagere onderhoudskosten.
