Руководство по эксплуатации гражданских аэродромов Российской федерации (стр. 15 )

Взаимосвязь параметров, характеризующих возможность льдообразования, приведена в виде номограммы на рис. 1.Обозначения, приведенные на номограмме:

Тв - температура воздуха в слое толщиной не более 2 см от поверхности покрытия, °С;

φ - влажность воздуха у поверхности покрытия, %;

Тр - дефицит точки росы (разность температур воздуха и точки росы при данной влажности), °С;

Тп - температура поверхности покрытия (средняя величина по толщине слоя на глубину 3 мм), °С.

Номограмма позволяет при известных параметрах системы "Приземный слой - поверхность покрытия" определить путем графических построений вероятность льдообразования, а при использовании прогнозируемых значений параметров позволяет составить предварительный прогноз возможности льдообразования.

Степень надежности прогноза льдообразования, полученного с помощью номограммы, определяется степенью надежности значений используемых параметров.

3. Методика определения наличия и прогнозирования льдообразования

Методика определения наличия или прогнозирования льдообразования с помощью номограммы (рис. 1) основана на нахождении места расположения точек с заданными параметрами относительно площадей номограммы, характеризующих условия с разной степенью вероятности льдообразования. При расположении точек в пределах площадей АВСДЕ на I и III квадрантах параметры соответствуют условиям, при которых в 100 % случаев наблюдается льдообразование.

При расположении точек в пределах площади АВСДЕ только в одном I или III квадрантах параметры соответствуют условиям, при которых в 90 % случаях наблюдается льдообразование.

При расположении точек вне пределов площадей АВСДЕ, но в пределах площадей ВLДК I и III квадрантов параметры соответствуют условиям, при которых льдообразование отсутствует, но при незначительном изменении параметров льдообразование возможно. Попадание точек, характеризующих параметры системы, в площадь ВLДК говорит о необходимости постоянного контроля за параметрами системы.

Номограмма может быть использована для естественных условий льдообразований, т. е. данные номограммы не учитывают изменений условий льдообразования вследствие воздействия химического реагента и высокотемпературных газовоздушных потоков от работающих авиадвигателей.

Рис. 1. Номограмма условий льдообразования

3.1. Последовательность определения наличия льдообразования с помощью номограммы

Необходимые исходные данные: температура и влажность воздуха в приземном слое и температура поверхности покрытия.

Порядок работы:

по шкале Тв через точку, соответствующую температуре воздуха Тв, проводится горизонтальная линия в квадранте II до пересечения с линией, соответствующей влажности в точке 01;

из точки 01 проводится вертикальная линия в I квадранте до пересечения с горизонтальной линией в точке 02, проходящей через точку шкалы Тп, соответствующую температуре поверхности покрытия;

через точку шкалы Твх, соответствующую температуре воздуха, проводится вертикальная линия в квадрант III до пересечения с горизонтальной линией в точке 03 проходящей через точку шкалы Тп, соответствующую температуре поверхности покрытия.

Точка 02 расположена вне площади АВСДЕ в квадранте I, а в квадранте III точка 03 принадлежит площади АВСДЕ. Это означает, что при условиях Тв = -4 °С; Тп = - 5 °С и φ = 90 %, в 90 % случаев наблюдается льдообразование при тех же температурах, но при φ = 95 % пересечение с линией Тп (точка 02) окажется в площади АВСДЕ, что соответствует 100 % случаев льдообразования.

При параметрах системы Тв = -2 °С; Тп = -7 °С и φ = 90 % точки Р2 и Р3 находятся вне площадей АВСДЕ в квадранте I, а в квадранте III точка 03 принадлежит площади АВСДЕ, что означает отсутствие льдообразования, но находятся в пределах площади ВLДК, что говорит о необходимости постоянного контроля параметров системы, так как при повышении температуры покрытия до минус 6°С (точки Р2 и Р3) условия соответствуют 100 % случаев льдообразования.

3.2. Прогнозирование льдообразования

При прогнозировании льдообразования необходимо использовать прогнозируемые значения Тв, Тп и φ.

В настоящее время аэродромы ГА не оборудованы датчиками температуры воздуха и покрытия в приземном слое, поэтому для практического применения номограммы могут быть рекомендованы полученные закономерности между температурой воздуха, измеренной АМЦ, и температурой поверхности покрытия, полученной в процессе исследований в аэропорту Курумоч.

В качестве температуры воздуха в приземном слое может быть использована с погрешностью ±0,5°С температура воздуха, измеренная АМЦ штатными методами. Наибольшую сложность представляет определение температуры поверхности покрытия.

Температура поверхности покрытия определяется изменением термодинамических параметров системы, зависящих, в первую очередь, от кондуктивного, радиационного и конвективного теплообмена поверхности и окружающей среды.

Динамика изменения температуры покрытия зависит от динамики температуры воздуха, в результате испытаний получена зависимость отношения градиентов температур покрытия и воздуха от степени облачности, которая представлена графически на рис. 2.

Использование приведенной на рис. 2 зависимости возможно при определении точки отсчета температур воздуха и покрытия. За такую точку отсчета может выть принята температура воздуха, которая, как правило, в течение суток два раза совпадает с температурой поверхности покрытия.

Рис. 2. Зависимость отношения градиентов температур воздуха и покрытия от степени облачности

Из анализа суточного хода температур воздуха и поверхности ИВПП установлена взаимосвязь, приведенная в табл. 1, между временем суток, когда температура воздуха практически равна температуре поверхности покрытия, и степенью облачности.

На температуру поверхности оказывает влияние скорость ветра. Так, при скорости 5 м/с, температура поверхности на 1 °С ниже температуры при отсутствии ветра.

Таблица 1

Время суток, соответствующее равенству температур воздуха и покрытия

Месяц		Степень облачности
Ясно < 4 баллов	4 балла	Пасмурно > 4 баллов
Декабрь, январь Ноябрь, февраль Март	6-7 12-13 5-6 14-15	8-9 14-15 7-8 15-16	9-10 15- 16 8-9 17-18

3.3. Последовательность расчетов при определении температуры поверхности ИВПП

Пример. Определить температуру поверхности в конце февраля в 19 ч. Облачность 6 баллов, температура воздуха и 19 ч - Тв19 = -8 °С.

Из графика рис. 2 определяется отношение градиентов (при облачности 6 баллов)

Из табл. 1 определяется время, когда Тв = Тп, при облачности выше 4 баллов Тв = Тп в феврале вч.

По данным АМЦ устанавливается, что Тв в 17 ч была минус 5 °С или Тв17 = Тп17 = -5°С.

Вычисляется степень снижения температуры покрытия за период в 2 ч

ΔТп = 0,75 °С

Тп19 = Тп17 - ΔТп·=,5 = -6.5 °С

Таким образом, расчетная температура поверхности в 19 ч составляет минус 6,5 °С.

При наличии ветра скоростью 5 м/с температура поверхности будет минус 7,5 °С.

Вычисленная температура поверхности используется при определении с помощью номограммы возможности льдообразования.

3.4. Учет влияния химического реагента на температуру льдообразования.

При прогнозировании льдообразования следует учитывать возможность снижения температуры льдообразования за счет остаточного действия химического реагента типа Карбамид.

При применении химического реагента льдообразование происходит вследствие замерзания его водного раствора. Температура замерзания водных растворов химреагента в зависимости от концентрации приведена в табл. 2.

Таблица 2

Концентрация раствора, %	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Температура замерзания растворе	АНС	-1,2	-2,5	-3,9	-5,2	-6,8	-8,5	-10,2	-13	-16	-19,5
	Карбамид	-1,2	-2,6	-4	-5,8	-7,8	-10	-	-	-	-

Концентрация раствора химического реагента, образующегося на покрытии вследствие выпадения снега или переохлажденного дождя, может быть определена для нормы россыпи химреагента в 100 г/м2 по табл.3.

Таблица 3

Концентрация, %	50	33,3	25	20	14,2	10	6,25	4,75
Толщина слоя воды, мм	0,1	0,2	0,3	0,4	0,6	0,9	1,5	2

Примечание. При выпадении осадков в виде снега толщина слоя воды может быть принята равной 0,1 от толщины слоя свежевыпавшего снега.

Прогнозируемая толщина слоя воды может быть определена по прогнозируемой интенсивности осадков на АМЦ.

4. Регистрация результатов наблюдения

Регистрация результатов наблюдения с целью прогнозирования возможности льдообразования ведется в специальном журнале, форма которого приведена в табл. 4.

Наблюдения и регистрация результатов осуществляется только в периоды, характерные для данной местности условиями льдообразования, как правило, при температурах воздуха от 1 до -6 °С.

Таблица 4

Журнал прогнозирования льдообразования

Дата	Время суток	Температура воздуха, Тв,°С	Влажность воздуха, %	Скорость ветра, м/с	Облачность, баллы	Вид, интенсивность осадков, (по воде) мм/ч	Время начала льдообразования на покрытии	Принимаемые меры предупреждения и расходы, т	Доп. данные
Прогноз по АМЦ	Прогноз факт по расчету	Х/Р	Авиа - ГСМ
Пример заполнения
20.02.86	8.00	-5	90	3	6	-	-	-
	10.00	-5	90	4	6	-	-	-
	12.00	-4	92	4	7	Снег, 0,1	Снег
	14.00	-3	92	5	6	Снег, 0,1	Снег
	16.00	-3	92	6	6	-	-
	18.00	-4	90	5	5	-	-
	*20.00	-5	90	4	5	-	-	Гол. нет	Гол. нет	-	-
	22.00	-6	89	4	4	-	-
	24.00	-4	92	6	4	-	-
25.02.86	*2.00	-2	96	6	4	-	-	Гол.	Гол.	10 (3 РУМ)	-

Примечание: "*" - время прогноза.