Обледенение самолетов может стать причиной катастрофой, поэтому решению данной проблемы уделяют повышенное внимание. Главную роль в предотвращении наледи играет обработка самолетов противообледенительной жидкостью (ПОЖ). Нормативная обработка сегодня стоит около $ 6 000. Вместе с тем, информации о том, эффективно ли сочетание специальной жидкости и гидрофобного покрытия, снижающих смачиваемость корпуса и замерзание на нем воды, мало. Российские эксперты выяснили, как гидрофобные покрытия влияют на защитное действие противообледенительных жидкостей.

Результаты их экспериментов показали, что смачиваемость обшивки не снижает эффективность такой обработки, однако критичным может быть рельеф, который мешает замерзанию льда, но также не дает ПОЖ создать однородную защитную пленку. Перед полетом при неблагоприятных метеорологических условиях самолет обрабатывают специальными жидкостями, и в результате на поверхности образуется защитная пленка, которая не позволяет воде от атмосферных осадков замерзнуть на корпусе. Однако этого хватает только на время взлета: когда самолет разгоняется, остатки противообледенительной жидкости сдуваются с поверхности.

Во время полета от льда судно защищают специальные системы: подогрев или надувные протекторы. Для повышения их эффективности авиапроизводители вместе с учеными разрабатывают гидрофобные покрытия, которые отталкивают воду (по сути, уменьшают смачиваемость) и снижают сцепление льда с поверхностью. Недавние исследования канадских ученых показали, однако, что такие подходы могут помешать ПОЖ создавать защитную пленку.

Исследователи Сколковского института науки и технологий решили выяснить, действительно ли смачиваемость поверхности алюминия, который используется в обшивке самолета, влияет на защитные свойства ПОЖ. В ходе эксперимента они создали условия ледяного дождя и наблюдали за образованием льда на супергидрофильных, по которым жидкость хорошо растекается, и гидрофобных алюминиевых пластинах, покрытых противообледенительными жидкостями.

Оказалось, что на самом деле смачиваемость пластин не влияет на эффективность такой обработки, что не совпадает с выводами канадских исследователей. Российские ученые считают, что причиной противоположных результатов может быть поверхностное натяжение и вязкость противообледенительных жидкостей. В будущих исследованиях необходимо также учитывать шероховатость поверхности, потому что их обледенение происходит дольше. Кроме того, результаты этой работы показали, что скапливание жидкости в текстуре поверхности ухудшает водоотталкивающие свойства гидрофобных покрытий.

Таким образом, ученые считают, что гладкие гидрофобные покрытия, вероятно, более предпочтительней, чем шероховатые супергидрофобные покрытия, когда предполагается их контакт с противообледенительными жидкостями. Работа выполнена при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в журнале International Communications in Heat and Mass Transfer, сообщается на сайте РНФ....