De-icing, ofwel ijsvrij de lucht in en weer terug op de grond
Discussietopics winter
De-icing, ofwel ijsvrij de lucht in en weer terug op de grond
De-icing, ofwel ijsvrij de lucht in en weer terug op de grond
Afgelopen donderdag, 12 februari, stortte vlakbij het Amerikaanse plaatsje Buffalo, New York, een vliegtuig op een huis neer en daarbij kwamen alle inzittenden en een bewoner van het huis om. De reden? IJsvorming op de vleugels en de cockpitramen van het vliegtuig. In deze periode van het jaar kan er, doordat er rijp of ijzel (onderkoelde regen) op een vliegtuig terechtkomt, ijsvorming ontstaan, die de stabiliteit en controle van het vliegtuig sterk kan aantasten. Voor vertrek moet het toestel daarom een de- en anti-icing behandeling krijgen om de veiligheid te waarborgen.
Ook op onze autoruiten vormde zich vanochtend een laagje ijs. Vergelijkbaar met de ijslaag op een vliegtuigvleugel. Foto: Familie Voermans uit Breda.
In het Amerikaanse luchtruim ging het afgelopen week dus mis. De bemanning van de binnenlandse vlucht tussen Newark en Buffalo, New York, kwam er te laat achter dat er zich op de vleugels van hun toestel een ijslaag had gevormd, waardoor de stabiliteit van het vliegtuig, na het uitklappen van het landingsgestel, ernstig aangetast werd. Het vliegtuig viel als een baksteen uit de lucht op een huis. 50 Mensen kwamen hierbij om het leven.
De- en anti-icing
In 1903 werd de eerste vlucht met een vliegtuig gemaakt en in die beginjaren van de luchtvaart waren de vliegtuigen nog lang niet zo goed ontwikkeld en krachtig als tegenwoordig. Zodra er zich toen ijs op de vleugels vormde, was men gedwongen om te landen. Dat is nu wel anders. Voordat een vliegtuig in deze periode van het jaar de lucht in gaat, wordt het eerst gede-iced, daarna ondergaat het nog een anti-ice behandeling. Maar wat houdt dit nou precies in?
Als het vliegtuig een tijdje stil heeft gestaan en er heeft zich een laagje ijs op de kritische delen van het toestel gevormd, moet het vliegtuig eerst ijsvrij gemaakt worden om überhaupt te mogen vliegen. In luchtvaarttermen noemt men dit ook wel ‘de-icing’. Vooral de beweegbare delen van het vliegtuig zijn hierbij belangrijk, want in de openingen ertussen vormt zich natuurlijk erg snel ijs en als zo’n ijsklont in de motor van het toestel terecht komt, zou dit catastrofale gevolgen kunnen hebben.
Een de-icing en anti-icing behandeling op een toestel van de KLM. Foto: Ton Maas.
Nu is het natuurlijk belangrijk dat een vliegtuig ijsvrij opstijgt, maar hoe hoger je in de atmosfeer komt, hoe kouder het wordt. Een nieuwe ijslaag is dan al snel gevormd. Om dit te voorkomen ondergaat ieder toestel voor het vertrek ook een anti-icing behandeling. Ofwel, het vliegtuig wordt met een hete vloeistof, water gemengd met Glycol, bespoten om het vormen van een ijslaag hoger in de atmosfeer te voorkomen. Een veilige vlucht is dan op dat gebied gegarandeerd.
IJsafzetting
Bij ijsvorming op vliegtuigen spelen een aantal verschillende factoren mee; meteorologische factoren gecombineerd met aerodynamische factoren. We bespreken de meteorologische factoren even kort.
Ten eerste is het vloeibare watergehalte in een wolk van belang. Bij temperaturen rond -20 graden Celsius of lager, hoger in de atmosfeer kan dit door condensatie leiden tot rijpvorming op bijvoorbeeld de vleugels van het vliegtuig. Rijp en zelfs ruige rijp vormen zelden een gevaar, want door de trillingen van het vliegtuig laat het gemakkelijk los, maar veiligheid gaat voor alles en ook een toestel waar zich rijp op heeft gevormd, moet eerst de de-ice en anti-ice behandeling ondergaan.
Niet alleen de vleugels, maar ook de romp wordt van een anti-ijs laagje voorzien, zodat er zich in de lucht niet opnieuw een laag ijs op het toestel vormt. Foto: Ton Maas.
De belangrijkste factoren zijn echter de grootte van een neerslagdruppel en het feit dat in de atmosfeer regendruppels ook bij temperaturen onder het vriespunt nog lange tijd vloeibaar kunnen blijven. Zelfs bij temperaturen tot rond -30 graden Celsius komen hoog in de lucht waterdruppeltjes voor. Zodra deze druppeltjes op een hard voorwerp, zoals bijvoorbeeld een vleugel of de romp van het vliegtuig, neerkomen, bevriezen deze vrijwel direct. Dit verschijnsel kennen we in de winter ook nabij het aardoppervlak en dan noemen we dit ijzel. Die onderkoelde regendruppels vormen dus vrij snel een ijslaag op het ook zeer koude oppervlak van het toestel, die in korte tijd de stabiliteit van het vliegtuig kan aantasten.
Bij ijzelvorming op vliegtuigen tijdens de vlucht bevriezen de druppels slechts gedeeltelijk en vloeien door de sterke wind naar achteren uit. Verdamping die hierbij optreedt, werkt sterk temperatuurverlagend. Dit proces verloopt relatief langzaam, waardoor lucht gemakkelijk kan ontsnappen en het ijs helder doorzichtig wordt. Op die manier ontstaat er vrij snel een gelijkmatige, heldere ijslaag op de vleugels die zich bijzonder sterk aan het oppervlak van het vliegtuig gaat hechten. Hierdoor wordt het profiel van de vleugel veranderd, waardoor het vermogen om een zogenaamde ‘lift’ te genereren, sterk wordt verkleind. Een vliegtuig kan hierdoor letterlijk als een baksteen uit de lucht vallen. IJzel is dan ook één van de meest gevaarlijke vormen van ijsafzetting op een vliegtuig.
Op Schiphol beschikken ze over speciale de- en anti-icing platforms. Het merendeel van de vertrekkende vliegtuigen gaat via een dergelijk platform. De platforms hebben een gesloten rioolsysteem, zodat alle vloeistof opgevangen wordt en naar een reservoir gepompt kan worden. Foto: KLM.
Een ander gevaar bij ijzel is echter ook dat zodra een vliegtuig de landing inzet en door een regenbui vliegt, het oppervlak van het toestel nog zo koud is (op 10 kilometer hoogte, de gebruikelijke hoogte waar vliegtuigen zich in de lucht bevinden, kunnen de temperaturen dalen naar waarden tussen -40 en -70 graden Celsius), dat de regendruppels er meteen op vast vriezen. Dit gebeurde overigens ook vanochtend nog op de grond. De wegen waren nog zo koud, dat de regen die erop viel, vrijwel meteen bevroor en op veel plaatsen gladheid veroorzaakte. Ook een vorm van ijzel dus.
Buffalo, NY
De bemanning van de vlucht naar Buffalo kwam er te laat achter dat er zich op de vleugels van hun toestel ook zo’n laag ijs had gevormd, waardoor het vliegtuig ineens bijna loodrecht naar beneden viel en slechts op één huis, in plaats van een hele rij huizen, neerstortte. De meeste vliegtuigen hebben tegenwoordig overigens wel vaak anti-icing mogelijkheden aan boord.
Bronnen: Meteo Consult, New York Times, KLM
Afgelopen donderdag, 12 februari, stortte vlakbij het Amerikaanse plaatsje Buffalo, New York, een vliegtuig op een huis neer en daarbij kwamen alle inzittenden en een bewoner van het huis om. De reden? IJsvorming op de vleugels en de cockpitramen van het vliegtuig. In deze periode van het jaar kan er, doordat er rijp of ijzel (onderkoelde regen) op een vliegtuig terechtkomt, ijsvorming ontstaan, die de stabiliteit en controle van het vliegtuig sterk kan aantasten. Voor vertrek moet het toestel daarom een de- en anti-icing behandeling krijgen om de veiligheid te waarborgen.
Ook op onze autoruiten vormde zich vanochtend een laagje ijs. Vergelijkbaar met de ijslaag op een vliegtuigvleugel. Foto: Familie Voermans uit Breda.
In het Amerikaanse luchtruim ging het afgelopen week dus mis. De bemanning van de binnenlandse vlucht tussen Newark en Buffalo, New York, kwam er te laat achter dat er zich op de vleugels van hun toestel een ijslaag had gevormd, waardoor de stabiliteit van het vliegtuig, na het uitklappen van het landingsgestel, ernstig aangetast werd. Het vliegtuig viel als een baksteen uit de lucht op een huis. 50 Mensen kwamen hierbij om het leven.
De- en anti-icing
In 1903 werd de eerste vlucht met een vliegtuig gemaakt en in die beginjaren van de luchtvaart waren de vliegtuigen nog lang niet zo goed ontwikkeld en krachtig als tegenwoordig. Zodra er zich toen ijs op de vleugels vormde, was men gedwongen om te landen. Dat is nu wel anders. Voordat een vliegtuig in deze periode van het jaar de lucht in gaat, wordt het eerst gede-iced, daarna ondergaat het nog een anti-ice behandeling. Maar wat houdt dit nou precies in?
Als het vliegtuig een tijdje stil heeft gestaan en er heeft zich een laagje ijs op de kritische delen van het toestel gevormd, moet het vliegtuig eerst ijsvrij gemaakt worden om überhaupt te mogen vliegen. In luchtvaarttermen noemt men dit ook wel ‘de-icing’. Vooral de beweegbare delen van het vliegtuig zijn hierbij belangrijk, want in de openingen ertussen vormt zich natuurlijk erg snel ijs en als zo’n ijsklont in de motor van het toestel terecht komt, zou dit catastrofale gevolgen kunnen hebben.
Een de-icing en anti-icing behandeling op een toestel van de KLM. Foto: Ton Maas.
Nu is het natuurlijk belangrijk dat een vliegtuig ijsvrij opstijgt, maar hoe hoger je in de atmosfeer komt, hoe kouder het wordt. Een nieuwe ijslaag is dan al snel gevormd. Om dit te voorkomen ondergaat ieder toestel voor het vertrek ook een anti-icing behandeling. Ofwel, het vliegtuig wordt met een hete vloeistof, water gemengd met Glycol, bespoten om het vormen van een ijslaag hoger in de atmosfeer te voorkomen. Een veilige vlucht is dan op dat gebied gegarandeerd.
IJsafzetting
Bij ijsvorming op vliegtuigen spelen een aantal verschillende factoren mee; meteorologische factoren gecombineerd met aerodynamische factoren. We bespreken de meteorologische factoren even kort.
Ten eerste is het vloeibare watergehalte in een wolk van belang. Bij temperaturen rond -20 graden Celsius of lager, hoger in de atmosfeer kan dit door condensatie leiden tot rijpvorming op bijvoorbeeld de vleugels van het vliegtuig. Rijp en zelfs ruige rijp vormen zelden een gevaar, want door de trillingen van het vliegtuig laat het gemakkelijk los, maar veiligheid gaat voor alles en ook een toestel waar zich rijp op heeft gevormd, moet eerst de de-ice en anti-ice behandeling ondergaan.
Niet alleen de vleugels, maar ook de romp wordt van een anti-ijs laagje voorzien, zodat er zich in de lucht niet opnieuw een laag ijs op het toestel vormt. Foto: Ton Maas.
De belangrijkste factoren zijn echter de grootte van een neerslagdruppel en het feit dat in de atmosfeer regendruppels ook bij temperaturen onder het vriespunt nog lange tijd vloeibaar kunnen blijven. Zelfs bij temperaturen tot rond -30 graden Celsius komen hoog in de lucht waterdruppeltjes voor. Zodra deze druppeltjes op een hard voorwerp, zoals bijvoorbeeld een vleugel of de romp van het vliegtuig, neerkomen, bevriezen deze vrijwel direct. Dit verschijnsel kennen we in de winter ook nabij het aardoppervlak en dan noemen we dit ijzel. Die onderkoelde regendruppels vormen dus vrij snel een ijslaag op het ook zeer koude oppervlak van het toestel, die in korte tijd de stabiliteit van het vliegtuig kan aantasten.
Bij ijzelvorming op vliegtuigen tijdens de vlucht bevriezen de druppels slechts gedeeltelijk en vloeien door de sterke wind naar achteren uit. Verdamping die hierbij optreedt, werkt sterk temperatuurverlagend. Dit proces verloopt relatief langzaam, waardoor lucht gemakkelijk kan ontsnappen en het ijs helder doorzichtig wordt. Op die manier ontstaat er vrij snel een gelijkmatige, heldere ijslaag op de vleugels die zich bijzonder sterk aan het oppervlak van het vliegtuig gaat hechten. Hierdoor wordt het profiel van de vleugel veranderd, waardoor het vermogen om een zogenaamde ‘lift’ te genereren, sterk wordt verkleind. Een vliegtuig kan hierdoor letterlijk als een baksteen uit de lucht vallen. IJzel is dan ook één van de meest gevaarlijke vormen van ijsafzetting op een vliegtuig.
Op Schiphol beschikken ze over speciale de- en anti-icing platforms. Het merendeel van de vertrekkende vliegtuigen gaat via een dergelijk platform. De platforms hebben een gesloten rioolsysteem, zodat alle vloeistof opgevangen wordt en naar een reservoir gepompt kan worden. Foto: KLM.
Een ander gevaar bij ijzel is echter ook dat zodra een vliegtuig de landing inzet en door een regenbui vliegt, het oppervlak van het toestel nog zo koud is (op 10 kilometer hoogte, de gebruikelijke hoogte waar vliegtuigen zich in de lucht bevinden, kunnen de temperaturen dalen naar waarden tussen -40 en -70 graden Celsius), dat de regendruppels er meteen op vast vriezen. Dit gebeurde overigens ook vanochtend nog op de grond. De wegen waren nog zo koud, dat de regen die erop viel, vrijwel meteen bevroor en op veel plaatsen gladheid veroorzaakte. Ook een vorm van ijzel dus.
Buffalo, NY
De bemanning van de vlucht naar Buffalo kwam er te laat achter dat er zich op de vleugels van hun toestel ook zo’n laag ijs had gevormd, waardoor het vliegtuig ineens bijna loodrecht naar beneden viel en slechts op één huis, in plaats van een hele rij huizen, neerstortte. De meeste vliegtuigen hebben tegenwoordig overigens wel vaak anti-icing mogelijkheden aan boord.
Bronnen: Meteo Consult, New York Times, KLM
