Почему у истребителей запотевает фонарь кабины и как пилоты сохраняют обзор

Фонарь кабины истребителя – это прозрачный обтекаемый купол, который имеет обтекаемую форму и механизмы аварийного сброса на случай катапультирования. Он обеспечивает круговой обзор и герметизацию кабины, защищает экипаж от встречного воздушного потока, осадков, шума двигателей, перепадов давления и температуры. Остекление кабины пилота делают из прочного авиационного оргстекла или полиметилметакрилата, используя технологию вакуумного формования.
При быстром наборе высоты и снижении из-за резкого перепада температур и влажности воздуха возникает риск запотевания фонаря самолета внутри и образования наледи снаружи. При высотных полетах температура за бортом падает до –50 °С или ниже, и эксплуатация истребителя потенциально затрудняется из-за риска появления ледяной корки на стекле. При снижении в более теплые и влажные слои атмосферы холодное остекление моментально запотевает, а при последующем подъеме конденсат замерзает.
Какие технологии помогают сохранить прозрачность фонаря, нормальную видимость при полете и полноценный обзор из кабины истребителя – рассмотрим в этой статье.

Способы борьбы с инеем, льдом и конденсатом на остеклении

Способы защиты фонарей самолетов от обледенения и запотевания зависят от поколения истребителя и технологий, доступных в годы его разработки. Например, на МиГ-21 используются:

Спиртовая противообледенительная система – простое и надежное решение. Когда на козырьке начинает образовываться иней или лед, пилот нажимает кнопку на приборной панели, и наружная поверхность остекления омывается этиловым спиртом. Он под давлением подается из бачка через коллектор, растворяет наледь и сдувается.
Внутри кабины – система обдува горячим воздухом, которая противостоит образованию конденсата. Воздух поступает от компрессора двигателя и через коллекторы подается на внутреннюю поверхность фонаря.

На истребителе МиГ-29 используются полностью автоматизированные системы. Для профилактики запотевания реализован постоянный обдув горячим воздухом от работающего двигателя в сочетании с электрообогревом. Коллекторы обдува (трубы с мелким соплами) расположены вдоль нижнего края откидной части фонаря.
Для защиты от обледенения реализован электрообогрев при помощи прозрачной токопроводящей пленки. Она находится внутри триплекса, греет лобовое стекло и автоматически поддерживает нужную температуру. Система обогрева остекления самолета работает совместно с температурными датчиками и регулятором, позволяя выбирать интенсивность прогрева.

Общий перечень противоконденсатных и антиобледенительных технологий

При эксплуатации истребителей разных поколений и модификаций применяются разнообразные методы борьбы с конденсацией влаги и образованием на стекле ледяной корки:

Обдув внутренней поверхности горячим воздухом. Он поступает от компрессора работающего авиадвигателя, проходит через систему кондиционирования воздуха, охлаждается до безопасной температуры, обеспечивает обдув фонаря кабины и испарение влаги.
Электрический обогрев фонаря кабины самолета при помощи тонких металлических нитей или электропроводящего слоя (прозрачного металлизированного напыления). Они встраиваются в многослойное остекление и обеспечивают его равномерный нагрев при подаче тока. Такое решение одновременно защищает и от образования наледи снаружи, и от затуманивания стекол внутри кабины.
Жидкостные системы – они экстренно удаляют наледь на наружной поверхности, распыляя на нее спирт или другую противообледенительную жидкость. Такие составы понижают температуру плавления льда, и он срывается встречным потоком.
Снаружи – нанесение гидрофобного лака или другого стойкого покрытия, чтобы набегающий поток срывал капли осадков до их замерзания.
Для внутренней поверхности – нанесение химических антизапотевателей. Это покрытия с гидрофобными свойствами, которые уменьшают поверхностное натяжение воды, чтобы капли конденсирующейся влаги не скапливались на стекле в виде матовой пелены. Такие составы наносят в рамках технического обслуживания самолета непосредственно перед вылетом.
Система вентиляции кабины и летного снаряжения – когда летчик дышит через кислородную маску, и выдыхаемый им влажный воздух отводится за пределы кабины, не повышая влажность в ней.
Осушение воздуха, подаваемого в кабину – чтобы уменьшить вероятность выпадения росы на внутренних поверхностях.

Чтобы обеспечить отличный обзор и безопасность полета независимо от высоты и погодных условий, авиаконструкторы внедряют несколько дублирующих систем очистки и прогрева. Чтобы на практике оценить, как работают используемые в авиации методы борьбы с конденсатом и ледяной коркой на остеклении, оформите заявку на высший пилотаж или полет в стратосферу на истребителе.

Предыдущая статья нашего блога посвящена летным характеристикам истребителя МиГ-29, полеты на котором мы организовываем.