Авиаконструкторы знают, что самолетам лучше никогда не покрываться льдом: обледенение может приводить к проблемам с управлением воздушным судном. Команда исследователей из ПНИПУ разработала умное противообледенительное покрытие. Судя по всему, оно может самостоятельно и последовательно избавляться от льда.
В наши дни самолеты по-разному «защищают» от обледенения. Например, предотвратить этот процесс можно, используя подачу нагретого воздуха от двигателей, а также при помощи обогревателей и специальных химических составов. Ключевые недостатки современных методов — необходимость постоянного контроля со стороны пилота и высокие показатели энергопотребления.
Ученые из Пермского Политеха захотели создать покрытие, которое смогло бы стать умным средством против обледенений и «помощником» для пилотов. В основе их запатентованной технологии — активный вибрирующий (пьезоэлектрический) компонент. Речь о слое с особой структурой расположения электродов: он создает мощные вибрации для сброса ледяного покрова.
«Прежде чем изготовить такое устройство, мы выполнили компьютерное моделирование и испытали уменьшенные прототипы. В ходе экспериментов изучали, как разные частоты колебаний и толщина льда влияют на эффективность очистки. Результаты подтвердили способность механизма разрушать лед толщиной до 5 миллиметров», — рассказал Андрей Паньков, профессор кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ.
Вся разработка целиком — это некий «слоеный пирог». Его основная часть — это пластина из вибрирующего материала с электродами, верхний слой — полимерное покрытие, края — контакты для подключения питания. По словам ученых, система может заниматься самодиагностикой: в режиме очистки сила тока достигает максимума, а после сброса льда падает до минимума.
«Именно интеллектуальность является ключевым преимуществом данной технологии: система способна самостоятельно определять момент появления льда, активировать процесс очистки и отключаться после его завершения. Это происходит без дополнительных датчиков и позволяет значительно экономить энергию», — пояснил Андрей Паньков.
Наверное, когда-нибудь самолеты будут выглядеть совсем иначе. Слышали ли вы, что индийские инженеры разработали модель подушек-«коконов» для предотвращения авиакатастроф.