creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/2312-1327_2023_2_15creexp-23Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕАнализ влияния процедур противообледенительной обработки на уровень безопасности полётов при эксплуатации пассажирского магистрального самолётаAnalysis of the de-icing procedures effect on the flight safety level in the operation of a long-haul passenger airplanehttps://orcid.org/0000-0002-9370-6402СкоробогатовС. В.SkorobogatovS. V.

Сергей Викторович Скоробогатов, кандидат технических наукул. Коммунаров, 3 Иркутск, 664047

Sergey V. Skorobogatov, Candidate of Technical Sciences3, Kommunarov Irkutsk, 664047

maestro.ru@mail.ruМосковский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал)РоссияMoscow State Technical University of Civil Aviation (Irkutsk branch)Russian Federation202325112025021527Copyright © Скоробогатов С.В., 20252025Скоробогатов С.В.Skorobogatov S.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/23

Целью данной статьи является исследование процесса возникновения отложений барьерного льда после противообледенительной обработки самолёта, а также анализ влияния данных отложений на безопасность полётов. Изучается степень влияния скорости полёта и расположения барьерных колец относительно трубок Пито самолёта на создание возмущений воздушного потока и пульсации показателей полного давления. Выполнен анализ авиационных происшествий, связанных с процессом обледенения воздушных судов. Произведён подробный разбор инцидента, причиной которого послужило наличие барьерных колец в носовой части фюзеляжа, проанализировано влияние процедуры выполнения противообледенительной обработки воздушных судов на безопасность полетов. Проведено компьютерное моделирование, по результатам которого представлена картина турбулентных пульсаций потока за барьерными кольцами, позволяющего определить условия полёта, при которых возможно получение экипажем недостоверных сведений о воздушной скорости – важного параметра, необходимого для нормального функционирования системы автоматического управления полётом.

The purpose of this article is to investigate the barrier ice accretion after aircraft de-icing, as well as to analyze the impact of it on flight safety. The influence degree of the flight speed factor, the factor of the ice ridges location relative to the aircraft Pitot tubes on the airflow disturbance creation and the total pressure indicators pulsations is studied. It was analyzed the aviation accidents related to the aircraft icing process. A detailed study of the incident caused by the barrier ice in the fuselage nose section was performed; weather conditions and de-icing procedure by the ground personnel were analyzed. It has been presented a picture of the turbulent flow pulsations behind the ice ridges, making it possible to determine the flight conditions when the crew may receive unreliable information about the airspeed being an important parameter necessary for the autopilot normal operation.

обледенениепротивообледенительная обработкабезопасность полётовбарьерный лёдосреднённые по Рейнольдсу уравнения Навье-Стоксаicingde-icingflight safetyice ridgesReynolds averaged Navier-Stokes equationsReferencesБорисова Н. А. Оценка аэродинамических характеристик летательного аппарата при полете в условиях обледенения / Н. А. Борисова, Д. В. Горячев, А.Б. Кощеев // Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. 45. № 6. С. 43-49. EDN SYUHWDBorisova N. A., Goryachev D. V., Koscheev A. B. (2014). Assessment of aerodynamic characteristics of the aircraft during flight in icing conditions. Scientific Notes of TsAGI. 45(6): 43-49. EDN SYUHWD. (in Russian)Демидов А. И. Проблема обледенения летательных аппаратов и применяемые методы борьбы с ней / А. И. Демидов, Т. И. Шишелова // Международный журнал экспериментального образования. 2014. № 8-2. С. 88-89. EDN SJXNJHCao Y., Tan W., Wu Z. (2018). Aircraft icing: An ongoing threat to aviation safety. Aerospace science and technology. 75: 353-385. DOI:10.1016/j.ast.2017.12.028Иванова А. Р. Обледенение двигателей самолетов в ледяных кристаллах: пути решения проблемы // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2018. № 2(368). С. 95-109. EDN XSCLNZ.Challinor Chloe A. S. (2017). Accident Investigators are the guardians of public safety: the importance of safeguarding the independence of air accident investigations as illustrated by recent accidents. Air and Space law. 42(1): 43-70. doi.org/10.54648/aila2017004Исаев А. И. Гидродинамическая верификация и валидация численных методов расчета течения в камере сгорания газотурбинного двигателя / А. И. Исаев, С. В. Скоробогатов // Труды МАИ. 2017. № 97. С. 7. EDN YMIGQCDemidov A. I., Shishelova T. I. (2014). The problem of icing of aircraft and the methods used to combat it. International Journal of Experimental Education. 8-2: 88-89. EDN SJXNJH. (in Russian)Мазин И. П. Физические основы обледенения самолетов. М.: Гидрометеоиздат, 1957. 121 с.Final report on the results of the investigation of the AN-148-100B accident. (2018). Available at: https://mak-iac.org/upload/iblock/560/report_ra-61704.pdf (accessed 28 February 2023). (in Russian)Обледенение двигателей самолета в кристаллических облаках: анализ случая / Н. П. Шакина, И. А. Горлач, Е. Н. Скриптунова, Н. И. Комасько // Метеорология и гидрология. 2014. № 2. С. 85-91. EDN RUXQBH.Isaev A. I., Skorobogatov S. V. (2017). Hydrodynamic verification and validation of numerical methods for calculating the flow in the combustion chamber of a gas turbine engine. Proceedings of MAI. 97: 7. (in Russian)Окончательный отчёт по результатам расследования авиационного происшествия с самолётом Ан-148-100B. 2018. 180 с. // [Электронный ресурс]. 2018. URL: https://makiac.org/upload/iblock/560/report_ra-61704.pdf (дата обращения: 28.02.2023).Ivanova, A. R. (2018). Icing of aircraft engines in ice crystals: ways of solving the problem. Gidrometeorologicheskie issledovaniya i prognozy. 2(368): 95-109. EDN XSCLNZ (in Russian)Отчет по результатам расследования серьёзного авиационного инцидента с самолетом А321- 27IN VQ-BGU АО «Авиакомпания «Сибирь». 2021. 58 с. // [Электронный ресурс]. 2021. URL: https://aviaforum.ams3.cdn.digitaloceanspaces.com/data/attachmentfiles/2022/01/1659736_c08e2316ec004d1cf7ab9afa500f4e2c.pdf (дата обращения: 28.02.2023).Mazin I. P. (1957). Physical bases of aircraft icing. Moscow: Gydrometeoizdat. 1957. 121 p. (in Russian)Павленко О. В. Параметрические исследования влияния обледенения на аэродинамические характеристики профиля крыла // Ученые записки ЦАГИ. 2009. Т. 40. № 2. С. 61-67. EDN KUVHHJMerino A., Martín M. L., Marcos J. L. et al. (2019). Aircraft icing: in‐cloud measurements and sensitivity to physical parameterizations. Geophysical Research Letters. 20: 11559-11567. DOI 10.1029/2019GL084424.Павленко О. В. Численное исследование особенностей обтекания модели крыла с имитаторами льда // Ученые записки ЦАГИ. 2016. Том 47. № 1. С. 62-68. EDN VJQCLFPavlenko O. V. (2009). Parametrical studies of the effect of icing on the aerodynamic characteristics of the wing profile. Scientific Notes of TsAGI. 40(2): 61-67. EDN KUVHHJ (in Russian)Сторожук М. В. Наземное обледенение воздушных судов: меры по предупреждению авиационных происшествий // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2015. № 219 (9). С. 93-98. EDN VHFBDRPavlenko O. V. (2016). Numerical study of the features of the wing model with ice simulators. Scientific Notes of TsAGI. 47(1): 62-68. EDN VJQCLF. (in Russian)Шамсиев З. З. Совершенствование технологий противообледенительной обработки воздушных судов // Наука, техника и образование. 2016. № 11(29). С. 18-20. EDN XAMRCZReport on the results of the investigation of a serious aviation incident with the A321-27IN VQ-BGU aircraft of Sibir Airlines JSC (2021). Available at: https://aviaforum.ams3.cdn.digitaloceanspaces.com/data/attachmentfiles/2022/01/1659736_c08e2316ec004d1cf7ab9afa500f4e2c.pdf (accessed 28 February 2023).Aircraft icing: in‐cloud measurements and sensitivity to physical parameterizations / A. Merino, M. L. Martín, J. L. Marcos et al. // Geophysical Research Letters. 2019. № 20. pp. 11559-11567. DOI 10.1029/2019GL084424.Shakina N. P., Gorlach I. A., Skriptunova E. N., Komas'ko N. I. (2014). Aircraft engine icing in crystalline clouds: case analysis. Meteorology and hydrology. 2: 85-91. EDN RUXQBH. (in Russian)Cao Y. Aircraft icing: An ongoing threat to aviation safety / Y. Cao, W. Tan, Z. Wu // Aerospace science and technology. 2018. № 75. pp. 353-385. DOI:10.1016/j.ast.2017.12.028Shamsiev Z. Z. (2016). Improvement of aircraft de-icing technologies. Nauka, tekhnika i obrazovanie. 11(29): 18-20. EDN XAMRCZ (in Russian)Challinor Chloe A. S. Accident Investigators are the guardians of public safety: the importance of safeguarding the independence of air accident investigations as illustrated by recent accidents // Air and Space law. 2017. Vol. 42. № 1. pp. 43-70. doi.org/10.54648/aila2017004Storozhuk M. V. (2015). Ground icing of aircraft: measures to prevent aviation accidents. Nauchnyj vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta grazhdanskoj aviacii. 219 (9): 93-98. EDN VHFBDR (in Russian)Yamazaki M. A review on the current status of icing physics and mitigation in aviation / M. Yamazaki, A. Jemcov, H. Sakaue // Aerospace. 2021. № 7. 188 p. DOI: 10.3390/aerospace8070188Yamazaki M., Jemcov A., Sakaue H. (2021). A review on the current status of icing physics and mitigation in aviation. Aerospace. 7: 188. DOI: 10.3390/aerospace8070188

The authors declare that there are no conflicts of interest present.