Bardziej inteligentna detekcja oblodzenia
Współczesne samoloty latają na dużych wysokościach, na których powietrze jest bardzo zimne. Dlatego też skrzydła samolotów narażone są na oblodzenie, które negatywnie wpływa na bezpieczeństwo lotu i wydajność maszyny. Aktualnie stosowane detektory zwykle nie są montowane na skrzydłach, co prowadzi do przedwczesnego uruchamiania systemów przeciwoblodzeniowych, a w efekcie do dalszego spadku wydajności. Celem projektu INAIPS (Innovative aircraft ice protection system – Sensing and modelling), finansowanego ze środków UE, było udoskonalenie automatycznych systemów wykrywania i oceny oblodzenia. Konsorcjum, działające w ramach dużego europejskiego programu Czyste niebo, rozwinęło technologie opracowane we wcześniejszych projektach, między innymi ACIDS i ON-WINGS. Założeniem projektu INAIPS było opracowanie modelu systemu wykrywania i usuwania oblodzenia, udoskonalenie technologii detekcji oraz przeprowadzenie modelowania wpływu oblodzenia na lot. Członkowie zespołu udoskonalili kilka istniejących czujników oblodzenia. Pierwszy z nich wykrywa oblodzenie na podstawie zjawisk optycznych, a dokładniej mówiąc rozpraszania wstecznego i odbicia światła. Uczeni zamontowali go w dwóch miejscach na krawędzi natarcia skrzydła. Drugi czujnik jest czujnikiem typu quasi-rozproszonego, który wykrywa oblodzenie poprzez pomiar strat optycznych. Konsorcjum stworzyło też trzeci, nowy rodzaj czujnika optycznego, który wykrywa obecność lodu za osłoną przeciwerozyjną. Czujnik uzyskał dobre wyniki w testach, ale nadal wymaga dopracowania. Uczestnicy projektu opracowali system gromadzenia danych, składający się z 24 fotodiod. Udoskonalono także algorytmy wykrywania oblodzenia powstałe w ramach projektu ON-WINGS. Testy potwierdziły skuteczność określania grubości lodu, choć system gorzej radził sobie z oceną rodzaju lodu w warunkach gołoledzi. Dopracowano też graficzny interfejs użytkownika. Podsystem ten pokazuje oblodzone części skrzydła i zmienia parametry aerodynamiczne. Interfejs służy dodatkowo do symulacji i modelowania. Uczeni połączyli wszystkie komponenty w jeden kompletny system. Algorytm przetwarza dane z czujników, obliczając grubość lodu oraz oceniając jego typ w zależności od temperatury i innych parametrów. Zgromadzone informacje pozwalają przewidzieć wpływ oblodzenia na parametry aerodynamiczne samolotu. Nawet cienka warstwa lodu może znacząco zwiększyć opór i zmniejszyć siłę nośną. Rozwiązania powstałe dzięki projektowi INAIPS oznaczają poprawę bezpieczeństwa, a ograniczenie zużycia paliwa przyniesie korzyści środowisku naturalnemu. Omawiane prace oznaczają również nowe możliwości dla europejskiego sektora lotniczego.
Słowa kluczowe
Wykrywanie oblodzenia, samolot, efekty optyczne, aerodynamika, oblodzenie, ochrona przeciwoblodzeniowa, detekcja
