Причины возникновения трещин на взлетно-посадочной полосе в Норд-Стар-Бэйе

Причины возникновения трещин на взлетно-посадочной полосе в Норд-Стар-Бэйе

Трещины на посадочной полосе в Норд-Стар-Бэйе появлялись непосредственно после удаления с нее снега; по-видимому, причина этого заключалась в резком охлаждении поверхности льда, для которой снег служил как бы термоизоляционным покрытием. Рассмотрим сначала случай, когда снег с полосы не удален. Если считать, что температура поверхности (снега) равна средней температуре воздуха, можно вычислить температуру расположенного под снегом льда; при этом поток тепла, проходящий через оба слоя (снег и лед), должен быть

Средняя температура воздуха в марте 1961 г. была -23° F; температура воды в это же время была 28° F. Общая разность температур, таким образом, составляла 51° F. Однако температура льда под снегом была -6° F. После удаления снега температура поверхности льда упала до -23° F, т. е. до средней температуры воздуха. Изменение температуры на 17° F вызвало деформацию льда на расстоянии, равном половине ширины полосы (150 футов). Деформацию можно вычислить.

Если деформация целиком выразилась в образовании трещин, то последняя должна иметь ширину 0,85 дюйма, что вполне согласуется с данными непосредственных измерений (максимальная ширина трещины достигала 1 дюйма); отсюда можно сделать вывод, что причина появления трещины действительно имела термический характер. Тот факт, что на участках ледяного поля с большей толщиной льда (в среднем 50 дюймов), трещины не возникали, можно объяснить более слабыми напряжениями во льду за счет меньшего изменения температуры (15° вместо 17° для четырехдюймового слоя снега). В любом случае напряжение близко к предельному, и возникновение трещин будет зависеть главным образом от того, как быстро убран снег, т. е. успеет ли появиться компрессионная текучесть, которая сможет снять термические напряжения.

Хорошее согласование теоретического расчета с данными наблюдений свидетельствует о том, что для оценки возможности появления трещин во льду необходимо собрать и проанализировать сведения об изменении температуры на интересующем нас участке. Неожиданные изломы льда при посадках самолета могут происходить по ночам, при сильном охлаждении льда, По-видимому, на верхней поверхности трещины возникают под действием переходов температуры, и (в случае когда температура очень низка) такие трещины не закрываются за счет диффузии льда или сублимации. Чтобы избежать дробления льда при низких температурах, Ассур рекомендует увеличивать толщину льда, что позволит создать определенный запас для регулярной работы полосы в периоды, когда температура будет близка к точке плавления.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.