آنچه در فرودگاه مشهد رخ داد: یخ زدایی هواپیما چیست؟ / غفلت خلبان می تواند باعث یخ زدگی هواپیما شود

عصر ایران؛ یوسف ناصری- معمولا در روزهایی که برف و یخبندان است ماشین آلاتی در فرودگاه موادی را روی هواپیماها می پاشند و اسپری می کنند و یخ زدایی انجام می شود و این مواد با حرارتی که ایجاد می کنند آب شدن برف و یخ اتفاق می افتد. با سه روش حرارتی (استفاده از هوای گرم موتور)، شیمیایی(مایعات ضد یخ) و مکانیکی(استفاده از روکش لاستیکی روی بال و بدنه هواپیما)، کار یخ زدایی انجام می شود.

در شرایط یخبندان و برف، از مواد آنتی آیسینگ یا ضد یخ(Anti Icing) استفاده می شود و در زمانی که برف در حال باریدن باشد و یخ و برف ضخامت بیشتری داشته باشد کار یخ زدایی یا دی آیسنگ(De Icing) انجام می شود.



با توجه به مشکلاتی که  روز شنبه هفته جاری در خصوص یخ زدایی از هواپیماها در فرودگاه مشهد به وجود آمد و کار یخ زدایی چندین ساعت زمان برد و مسافرانی که سوار هواپیما شده بودند در داخل هواپیما اجبارا نشسته بودند، به منظور آشنایی بیشتر با موضوع و شرایط عملیات یخ زدایی از هواپیماها و فناوری هایی که در این زمینه وجود دارد، سایت «عصر ایران» با دکتر مهدی سبزه پرور(عضو هیات علمی دانشکده هوا- فضا دانشگاه امیر کبیر)، گفت و گو کرد.

دکتر سبزه پرور، از سال 1355 تا 1364 تحصیل در رشته هوافضا در مقاطع لیسانس تا دکترا را در دانشگاه ایالتی می سی سی پی و در یکی از ایالات جنوبی آمریکا گذراند. او در سال های 1367 تا 1370 مسئول آموزش فنی در سازمان هواپیمایی کشوری بوده است.  


*در دهه های پیشین هواپیماها در ارتفا ع های بالا دچار یخ زدگی شده و سقوط می کردند. در آن اوایل هواپیماها چه وضعی داشتند که دچار چنین مشکلی می شدند؟

-در ارتفاع بالا دمای هوا تا منهای 60 درجه و 70 درجه می رسد. با افزایش ارتفاع، این مشکل به وجود می آمد و یخ زدگی هواپیما اتفاق می افتاد. نقاط حساس هواپیما، لبه های جلوی بال است که شکل آیرودینامیکی را به خاطر یخ زدگی تغییر می دهد و افت نیروی بالابر وحشتناک می شود.
سعی شد روی لبه جلو یا لبه حمله، هوای گرم موتور هواپیما را هوایت کنند که یخ زدگی اتفاق نیفتد. به مرور زمان، روش های دیگر هم ابداع شد که اجازه یخ زدگی هواپیما را ندهد.




*قبل از این که روش هایی برای جلوگیری از یخ زدگی هواپیما ابداع شود علت سقوط هواپیما همین بحث لبه های بال هواپیما و قسمت های حساس هواپیما بود؟

-موتور هست و لبه حمله بال. آیرودینامیک و موتور که هواپیما را در ارتفاع نگه می دارند اگر آسیب ببینند قطعا هم نیروی رانش را از دست می دهیم و این نیرو کاهش پیدا می کند یا نیروی لیفت(بالا برنده) را به میزان زیادی کاهش می دهد که هواپیما را نمی توانیم را در ارتفاع نگه داریم.

اگر خلبان غفلت کند و سیستم هواپیما را روی زمین بررسی نکند یا حین پرواز سیستم آنتی آیس(ضد یخ/ Anti Ice) را روشن نکند یخ زدگی خیلی سریع رشد می کند و خلبان، کنترل را از دست می دهد.

*سیستم آنتی آیس همان تجهیزات ضد یخ به روش حرارتی است که هوای گرم موتور را توزیع کند؟

-هم آن را داریم و هم موادی داریم که اصلا اجازه نمی دهد یخ بزند. موادی روی لبه های بال هواپیما و جاهای حساس و روی ملخ در هواپیماهایی که با ملخ پرواز می کنند، لایه مواد پلاستیکی هست که آن هیچ وقت اجازه شکل گرفتن یخ را نمی دهد.
ما آنتی آیس( Anti Ice) و دی آیس(De Ice)  داریم. یعنی وقتی یخ گرفت و یخ زدگی انجام شد با کمک گرمای موتور یا سیستم های تولیدی وات که می توانیم از آنها وات یا گرما تولید کنیم، از آن طریق انجام می دهیم.  

*هواپیماهای جدید که با فناوری های جدید ساخته می شود سیستم های جدیدتری هم برای مقابله با یخ و برف و شبنم دارند؟

-این همان سیستم هایی است که به ما اجازه می دهد با سرماهای خیلی شدید هم مقابله کنیم. معمولا از هر دو سیستم «آنتی آیس» و «دی آیس» به خاطر موقعیت سطوح هواپیما یا جاهای حساس هواپیما استفاده می کنند.

*تجهیزات ضد یخ به روش شیمیایی هم وجود دارد. مایعات ضد یخ در این روش در چه زمانی اختراع شده است؟

-این مواد شیمیایی مشکل افزایش وزن را دارند. در هواپیما تا جایی که می توانیم سعی می کنیم وزن هواپیما را کم کنیم تا بتوانیم از عملکرد خوب آن استفاده کرده و هم بار بیشتری با آن حمل کنیم. چه هواپیمای نظامی و چه هواپیمای غیر نظامی، سود ما در کاهش وزن است که وزن موجود را برای حمل بار که درآمدزا است استفاده کنیم.

بنابراین مایعاتی که این کار را انجام می دهندف قطعا قدیمی هستند و استفاده از آنها زیاد توصیه نمی شود.

*یعنی ماده اتیلن یا ماده گلیکول لاتیلن که برای یخ زدایی استفاده می شود قدیمی هستند؟

-در بعضی جاها مثل روسیه، هوا خیلی سرد است و در فرودگاه، هواپیما پارک کرده سات و روی آن برف نشسته و یخ هم زده است. این هواپیماها را می توانند با این مواد، یخ را آب می کنند.
بعد در زمان پرواز هواپیما و در ارتفاع، این اتفاق نمی افتد. به خاطر این که سرعت هواپیما، اجازه نمی دهد یخ در همه جای هواپیما بنشیند و فقط روی لبه هایی مثل جلوی هواپیما که بار اول با هوا برخورد می کند در آنجا یخ شکل می گیرد که یخ را با سیستم های آنتی آیس و دی آیس، برطرف می کنند.

*آنتی آیس، ضد یخ است. در خصوص این ماده توضیحات بیشتری ارائه می کنید که تفاوت آن را با دی آیس یا یخ زدایی بدانیم؟

-ما می توانیم یخ را با حرارت، آب کنیم. بعد از این که یخ، زده شد ما با سیستم گرمایی چه هوا و چه با تولید وات بالا یا وات مناسب آن شرایط  و دما، می توانیم آن را آب کنیم. پس اجازه می دهیم که یخ بزند و بعد با این ماده، آن را آب کنیم. یا از موادی استفاده می کنیم که هیچوقت یخ روی هواپیما شکل نمی گیرد. اجازه شکل گیری یخ را از آن می گیریم.

*دی آیس در زمانی است که حتی برف هم ببارد، در برابر آن مقاومت کند. درست است؟

-برف در ارتفاع پایین است. معمولا تا ارتفاع چند هزار پایی، برف و اینها هست. هواپیماهایی که فواصل طولانی را طی می کنند و اجازه پرواز در شرایط کلی آب و هوا را دارند، ارتفاع پروازی آنها بالا است.

هر چه بالاتر می رویم، هوا سردتر می شود. این هواپیماها از این سیستم استفاده می کنند.  در سیستم های دی آیس، یخ و برف به بدنه هواپیما نمی چسبد. در ارتفاع پایین وقتی هوا خراب است، خیلی از هواپیماها اصلا اجازه پرواز ندارند.

*یعنی هواپیماهای قدیمی؟

-بله. هواپیماهای قدیمی اجازه پرواز در چنین شرایطی را ندارند. سیستم های آنتی آیس، قدیمی هستند. اما سیستم های دی آیسینگ، سیستم های روز هستند. چون هم بحث وزن مطرح است و هم اجازه نمی دهند برف یا یخ روی بدنه هواپیما شکل بگیرد.  

وقتی برف ببارد و درجه حرارت پایین برود، یخ می زند. کندن آن تقریبا غیر ممکن است. مثال ساده ای بزنم. اگر روغن روی زمین ریخته باشد به زمین نمی چسبد. در خصوص هواپیما اگر از ماده واسطی استفاده کنیم که این پیوند اتفاق نیفتد، آن ماده از شکل گیری یخ و بزرگ شدن و تغییر شکل آیرودینامیکی هواپیما جلوگیری می کند.

*نوع یخی که روی زمین یا در ارتفاع بالا  شکل می گیرد فرق می کند؟

-در ارتفاع بالا، درجه حرارت خیلی وحشتناک است و اختلاف دارد. روی زمین و در کشور خودمان، درجه حرارت پایینی به آن صورت نداریم. بعضا در مقاطعی، حرارت پایین را داریم ولی به ندرت این اتفاق روی می دهد. در بعضی کشورها و مثلا در نزدیکی منطقه سیبری روسیه، درجه حرارت در طول فصل های مختلف، تقریبا درجه حرارتی خطرناک و آزار دهنده است.

پس ما روی زمین مشکل نداریم. حواس ما باید به این متمرکز باشد به هواپیمایی که در حین پرواز است، آسیبی نرسد وگرنه روی زمین باشد می گوییم تیک آف(Take Off) نکند و بعدا پرواز کند.

*دماغه هواپیما هم خیلی مهم است که یخ نزند؟

-بستگی به نوع هواپیما دارد. ما سیستم هایی را که روی دماغه هواپیما نصب می کنیم و سیستم هایی که با امواج رادیویی کار می کنند و آنتن هایی که در دماغه هواپیما داریم، یخ قطعا آنها را مختل می کند.

*هواپیماهای جدید به طور مشخص چه امکاناتی دارند؟

-در اکثر هواپیماهای جدید از مواد تقریبا مشکی رنگ استفاده می کنند و لایه نازکی روی بدنه هواپیما و جاهای حساس هواپیما مثل لبه حمله یا جلوی بال نصب می کنند.

*اگر استفاده از مواد شیمیایی برای یخ زدایی و اسپری کردن آن زمان ببرد داخل هواپیما باقی می ماند و هوای داخل هواپیما مصرف می شود؟

-هواپیما وقتی به ارتفاع می رود دیگر فشار کافی برای سیستم تهویه آن وجود ندارد و هواپیما، خودش هوای داخل و فشار را تنظیم می کند که فشار معادل سطح دریا باشد و به یک اتمسفر برسد.

*برای این که هوای کافی در زمان یخ زدایی و استفاده از مواد شیمیایی در داخل هواپیما و کابین خلبان باشد چطور؟

-باز بستگی به نوع هواپیما دارد. خیلی از هواپیماهای ما که در هواهای سرد امکانات کافی ندارند، با یک دستگاه بیرونی هوای گرم را از زمین به داخل هواپیما می فرستیم. یا در تابستان، خرطومی هوای سرد به داخل سیستم می دهیم که هوا را به دمای مطلوب برسانیم.

*این تکنولوژی که گرما را از موتور به بدنه هواپیما انتقال بدهد تا هواپیما دچار یخ زدگی نشود از چه زمانی رواج پیدا کرده است؟

-خیلی قدیم ها، خلبان ها مثل خلبان های جنگی لباس های مخصوص می پوشیدند که بتواند اثر ثقل زیادی را که به آنها وارد می شود کم کند.
در زمان جنگ جهانی، خلبان ها در ارتفاع بالا سردشان می شد. به حدی سرد می شد که دیگر خلبان نمی توانست به درستی به دستش فرامین مناسب را بدهد. به همین دلیل از آن لباس استفاده می کردند.

بعد از آن دوره، گرمای هوای موتور بود و هیتر اضافه شد و آنتی آیسینگ اضافه شد. پس از آن هم هواپیماها تحت فشار شدند که دیگر گرمای بیرون یا سرمای بیرون، با داخل هواپیما خیلی اختلاف دارد.

*سیستم تحت فشار در هواپیمای جدید به کار رفته است؟

-جدید نیست و آن هم مثلا نیم قرنی هست که استفاده می شود ولی گسترده نبود. الان تمام هواپیماهایی که ارتفاع بالای 12 هزار پا می روند، معمولا تحت فشار هستند.

*این که هوای گرم موتور را با لوله کشی انتقال می دهد تا چه حد عملی هست و از یخ زدگی هواپیما جلوگیری می کند؟

-اگر وضع کنونی را به زمان جنگ جهانی دوم مقایسه کنیم باید گفت ان موقع قدم های اولیه بوده است که بتواند مثلا چند درصد عملکرد وسیله و خلبان افزایش پیدا کند.

الان دیگر تقریبا دور کره زمین را می چرخیم و می گوییم فضا. بنابراین، به حد تکامل رسیده است و به مشکل خاصی مواجه نیستیم. ممکن است روی بعضی از هواپیماهای قدیمی خودمان، این سیستم ها باشد. اما قطعا روی هواپیمایی که آموزشی است وجود ندارد. به همین دلیل وقتی هوا خوب است با این نوع هواپیما پرواز می کنند و ارتفاع پرواز هم کم است.

* الان هواپیماهای مسافری قدیمی ایران از سیستم های جدید استفاده می کنند؟

-بله. این سیستم استاندارد است. اگر هواپیما به این استانداردهای دنیا، مجهز نباشد نمی تواند مسافر تجاری سوار کند. هواپیمای مسافربری باید مطابق استانداردهای روز سازمان بین المللی هوانوردی( ایکائو/Icao)  قرار بگیرد تا بتواند مسافر تجاری سوار کند.

ملیّت مسافر تجاری، الزاما مربوط به کشور خاصی نیست. از هر جایی باید سوار شود. مقررات حکم می کند هواپیماهایی که بلیت می فروشند و مسافر عمومی می خواهد سوار آنها شود و ممکن است افراد مسنّ یا کودکان سوار شوند، نباید تحت مشکلات فشار دما و غیره قرار بگیرند. بنابراین اگر هواپیمایی این الزامات را نداشته باشد، اجازه پرواز ندارد.

*به غیر از تجاری، بقیه هواپیماها چه وضعیتی را باید رعایت کنند؟

-بقیه هواپیماها بستگی به کاربری آنها دارد مثل هواپیمای باربری. نوع باربری که می تواند ببرد پشت آن را پرشرایز(Pressurized) کند یا نکند، بستگی به نوع بار دارد.
برای مثال اگر هواپیما می خواهد حیوانات خاصی را حمل کند باید پرشرایز شود یعنی فشار هوا تنظیم شود تا کمبود اکسیژن اتفاق نیفتد.  

*در سال های اخیر فناوری خاصی اختراع نشده است برای مقابله تشکیل برف و یخ و از همان فناوری های دهه های قبل استفاده می شود؟

-قطعا این فناوری ها رشد کرده سات. انرژی کمتری مصرف می کنند، راندمان هواپیماها بالا رفته است و وزن آنها کمتر شده. رشد راندمانی و تکنولوژیکی داشته اند.

*کشورهای دیگر برنامه خاصی دارند که پرواز هواپیماها را کاملا ایمن کنند؟

-همه کشورهای دنیا تحت استاندارد بین المللی هستند. اگر این شرایط را نداشته باشند اجازه پرواز به آنها داده نمی شود.

*در حوزه مقابله با یخ زدگی هواپیما، شرکت هایی مثل بویینگ و ایرباس روی چه تکنولوژی های جدیدی کار می کنند؟

-همان سیستم های با راندمان بالا را استفاده می کنند. آن سیستم ها را بهینه می کنند مثل راندمان بالا و کاهش وزن.

*در فرودگاه هم سمت های اجرایی مسئولیت داشته اید؟

-کار تخصصی من، سیمیلاتور(شبیه ساز پرواز) است. یعنی سیمیلاتورهای واقعی پرواز را می سازم. شرایطی را که واقعا در هواپیما اتفاق می افتد شبیه سازی می کنم و اگر از یخ زدگی و سوئیچ یا فیوزی به درستی استفاده نکنند یا سوئیچی خراب باشد، به صورت اضطراری می بینم که آیا خلبان آشنا هست و عکس العمل ها را می بیند یا نمی بیند. این نوع کار تخصصی من است که بیش از 20 سال است آن را انجام می دهم.

*در چه فرودگاه هایی حضور داشته و فعالیت کرده اید؟

-در خیلی از فرودگاه ها بوده ام. من چون سیمیلاتورهای هواپیماها را باید تست پرواز کنم  با توجه به نوع سیمیلاتورها، در اکثر فرودگاه ها بوده ام.

*تجهیزات فرودگاهی ضد یخ در فرودگاه های ایران، ایده آل هست و استانداردها کاملا رعایت می شود یا مشکل داریم و مخصوصا به خاطر تحریم هایی که بوده است؟

-باید زیرسازی فرودگاه ها خوب باشد و همچنین شبکه های زیر باند پرواز که آنها هم اجازه ندهند یخ روی باند شکل بگیرد. مگر این که توفان شدید برف باشد. شیب باند پرواز جلوی جمع شدن باران را می گیرد و اجازه نمی دهد باران روی باند فرودگاه متوقف شود.

بحث گرمای باند پرواز را داریم که با زیرساخت مناسب، از این گرما جلویگری می کند. بعضی از فروگاه های ما که بین المللی هستند این شرایط را دارند. بعضی فرودگاه ها که بین المللی نیستند، طبیعتا ندارند.

*الان برف نمی تواند روی باندهای پرواز فرودگاه ها بنشیند و آب می شود؟

-فرودگاه های بین المللی بله. بستگی به میزان برف دارد.

*روز شنبه هفته جاری در فرودگاه مشهد به صورت انبوه برف روی زمین بنشسته است و در تصاویری که منتشر شده با خودروهای سنگین، برف را جابه جا می کردند.

-اگر درجه حرارت خیلی پایین برود وضع فرق می کند. مثل کولر آبی در فصل تابستان است. وقتی هوا خیلی گرم می شود کولر آبی خیلی موثر نیست. راجع به سرما هم همین طور است. اگر سرما از یک حدی پایین برود، سیستم گرمایی کار نمی کند.

*از لحاظ تجهیزات ضد یخ، فرودگاه های ما چه وضعیتی دارند؟

-فرودگاه های بین المللی ما مثل فرودگاه مهرآباد و فرودگاه امام خمینی که با آنها آشنایی دارم و در این فرودگاه ها کار کرده ام مشکلی ندیدم در هوای نرمال کشور در تابستان و زمستان. مگر این که کوران بشود و برف خاصی بیاید که هیچ چیز دیگر کار نمی کند.

*کشورهای دیگر که در سرمای شدید و کوران و یخبندان همچنان با هواپیما کار حمل و نقل را انجام می دهند چه تجهیزاتی دارند؟

-آنها هم فرقی نمی کند. مثلا کانادا را در نظر بگیرید. یا روسیه را ببینید. من در روسیه و در فصل هایی که برف شدید بوده است، حضور داشته ام. برف را در رمپ(محل سوخت گیری یا سوار شدن مسافر) یا تاکسی وی(Taxiway/مسیرهای فرعی باند) فرودگاه پاک می کنند ولی روی باند فرودگاه مشکلی ندارند.

*ما در ایران تجهیزات لازم در زمان وقوع کوران و یخبندان شدید را در فرودگاه ها نداریم؟

-در حد نرمال، امکانات لازم را داریم یعنی برای کوران و برف های شدید. اما غیر عادی ها را می گویم. غیر عادی ها ممکن است هر 50 سال یک بار اتفاق بیفتد.

*ما امکانات آن شرایط غیر عادی را نداریم؟

-آن شرایط در حدی است که اگر چنین گرما یا سرمای شدیدی اتفاق بیفتد، ما دیگر برق نداریم و انرژی های زیرساختی کار نمی کند. فقط برای سیستم هایی مثل برج مراقبت برق اضطراری داریم و برای بقیه موارد برق اضطراری نداریم. بیش از حد بحرانی شود شاید جوابگو نباشد.

*برفی که در فرودگاه  هاشمی نژاد مشهد وجود داشته یک وضعیت غیر عادی بوده است یا یک برف معمولی بوده که مقدار برف روی زمین یا روی هواپیما ها نشسته است؟

-من آمار برف و برودت هوای مشهد را ندارم.

*لایه ای برف روی هواپیما نشسته بود و با ماشین آلات، مایعات شیمیایی ضد یخ را اسپری کرده اند و برف روی هواپیماها در حد چند سانتی متر ضخامت داشته. این غیر عادی حساب می شود یا عادی است؟

-طبیعتا غیر عادی بوده است که به موقع پرواز نکرده اند و انتظار چنین چیزی را نداشته اند. اطلاعات خلبان در حدی است که اگر همه سیستم هایش جواب بدهد عمل می کند.

*یک فرودگاه بین المللی باید بتواند به طور همزمان در صورت نیاز مثلا 10 هواپیما را یخ زدایی کند یا امکانات کمتری باید در فرودگاه باشد؟

-من آمار آنها را ندارم. من چون از یک محیط آموزش هستم اعتقاد دارم سطح آموزش ها و مانورهای خودمان را بالا ببریم که در چنین شرایطی، دچار مشکل نشویم. یعنی دوره های خاصی برای خلبان و پرسنل زمینی و پرسنل فرودگاه از آتش نشانی گرفته تا بقیه پرسنل، برگزار شود و هر شش ماه یک بار، یک دوره بازآموزی تکنولوژی جدید و تجهیزات جدید حتما برای آنها برگزار کنیم.

*ما دانش لازم را در زمینه مقابله با یخ زدایی داریم یا احیانا باید از شرکت ها و کشورهای دیگر در وضعیت فعلی استفاده کنیم؟

-من فقط از این سیستم ها استفاده می کنیم برای کاری آموزشی و سیمیلاتور. آن تکنولوژی تخصص من نیست.
در صنعت هوایی ما، وقتی یک هواپیمای یک نفره دچار سانحه می شود در تمام دنیا خبرش پخش می شود. یعین این حساسیت را به خاطر استانداردهای هوایی داریم. بنابراین شک ندارم استفاده از دانشی که باعث شود در صنایع و خصوصا هوایی، حتی یک نفر تلفات نداشته باشیم، صد در صد ارزشمند است.

*در زمانی که شما در ایالت می سی سی پی آمریکا تحصیل می کردید تجهیزات ضد یخ فرودگاه های آنجا در آن موقع چطور بود؟

-همان بحث دی آیسینگ و آنتی آیسینگ را داشتند بر اساس نوع هواپیما و کاربرد آن.

*فرسوده بودن تجهیزات به خاطر تحریم در مورد ماشین آلات و امکانات ضد یخ تاثیر منفی گذداشته است؟

-خیر. هواپیما هر وقت بخواهد پرواز کند چک لیست دارد و همه این موارد را بررسی می کنند. هر کدام ایراد داشته باشد خلبان اجازه پرواز به هواپیما نمی دهد.