Ученые Пермского Политеха создали «умное» самоуправляемое покрытие для самолетов, которое выполняет сразу три задачи: обнаруживает обледенение, разрушает его и подтверждает результат. Об этом «Газете.Ru» рассказали в ПНИПУ.
Обледенение представляет одну из главных угроз для авиации: даже тонкий слой льда на поверхности крыла самолета ухудшает аэродинамику и может привести к потере управления. Особенно опасен так называемый «стекловидный» лед, образующийся при температуре от 0 до -10 °C из переохлажденных капель воды. Он практически невидим, но образует прочную ледяную корку, плотно сцепляющуюся с металлом.
Современные системы борьбы с обледенением, включая электрообогрев, подачу горячего воздуха и химические реагенты, требуют больших энергетических затрат и постоянного контроля. Более новые пьезоэлектрические вибрационные системы ограничены в применении — их датчики неэффективны на больших поверхностях, таких как крылья.
Чтобы решить эту задачу, ученые ПНИПУ создали покрытие, которое самостоятельно обнаруживает лед и разрушает его. В основе разработки — пьезоэлектрический слой с оригинальной структурой IDE-электродов в форме двойной гребенки или спирали. Такая конструкция создает мощное вибрационное поле, способное «сбрасывать» лед толщиной до пяти миллиметров.
Покрытие представляет собой многослойную конструкцию с внешним полимерным слоем. При работе система выделяет тепло и снижает сцепление льда с поверхностью. Особенностью конструкции является встроенная самодиагностика: в режиме очистки сила тока достигает максимума, а после сброса льда падает до минимума.
«Именно интеллектуальность является ключевым преимуществом 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», — объясняет доктор физико-математических наук Андрей Паньков, профессор кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ.
Ранее в России нашли способ защитить сталь от ржавления с эффективностью до 95%.