TEMA 14: ENGELAMIENTO

TEMA 14:
ENGELAMIENTO
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DEFINICIÓN E INTRODUCCIÓN
El engelamiento sobre una aeronave se define como el depósito de hielo
sobre la misma, que se produce cuando el agua líquida subfundida se
congela al impactar con la aeronave.
El hielo se adhiere principalmente a los elementos expuestos al viento
relativo, y a aquellas partes que sobresalen de la célula del avión,
pudiendo dar lugar a:
 Alteraciones en las propiedades aerodinámicas de la aeronave en vuelo.
 Reducción de la visibilidad.
 Interferencias en las ondas de radio.
 Errores en los instrumentos.
 Aumento del peso de la aeronave.
 Pérdida de potencia.
 Vibraciones que provocan fatiga estructural.
El engelamiento sobre un avión puede producirse dentro de nubes, dentro
de bruma o niebla, y en el seno de la precipitación (lluvia engelante).
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PROTECCIÓN CONTRA EL ENGELAMIENTO
a) METEOROLÓGICA: no se debe volar en aquellas zonas en las cuales las
condiciones meteorológicas son favorables a la formación de
engelamiento severo.
b) TÉCNICA: los equipos de deshielo eliminan el hielo que se ha formado, y
los equipos antihielo evitan la formación del mismo. Estos sistemas pueden
ser de tres tipos:
-Mecánicos, son revestimientos neumáticos que al inflarse con aire
sangrado del motor rompen el hielo. Se utilizan en las alas y en el
empenaje de cola.
-Térmicos, son calentadores eléctricos que se emplean en el tubo de Pitot,
o calentadores de aire que se utilizan en el borde de ataque del ala, en las
hélices, en el carburador y en el empenaje de cola.
- Químicos, son baños de sustancias que mantienen el agua subenfriada en
estado líquido. Se usan sobre todo en las hélices y en los cristales del
parabrisas.
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FACTORES QUE AYUDAN AL ENGELAMIENTO
1. Para que se forme engelamiento sobre una aeronave se requiere
contenido de agua líquida, temperatura ambiente bajo cero y
temperatura superficial de la aeronave bajo cero. Puede haber gotas
grandes (entre -2ºC y -15ºC) y gotas pequeñas (entre -15ºC y -40ºC)
2. La convergencia en niveles bajos e inestabilidad, que son favorables a
fuertes ascensos
3. Los embolsamientos de aire frío en altura que favorecen los
movimientos verticales y la inestabilidad.
4. El paso de sistemas frontales, que son origen de importantes
movimientos verticales.
5. El terreno montañoso favorece los ascensos del aire, contribuyendo a
aumentar la cantidad de gotitas de nube y la posibilidad de
engelamiento,
6. El efecto de las costas es similar al orográfico. El aire húmedo
procedente del mar, por efecto del ascenso, alcanza el nivel de
condensación, aumentando el contenido de agua líquida en las nubes y
la posibilidad de engelamiento.
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FORMAS BÁSICAS DE ENGELAMIENTO
1. HIELO GRANULADO
Blanco, opaco, poroso y se desprende con facilidad.
Se forma normalmente a temperaturas entre -15ºC y -40ºC, sobre todo, a
partir de gotas pequeñas.
Proceso de congelación rápido.
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2. HIELO TRANSPARENTE
Claro, transparente, liso y se desprende con dificultad.
Se forma normalmente a temperaturas entre -2ºC y -15ºC, mayoritariamente
a partir de gotas grandes.
Proceso de congelación lento. Las gotas pueden fluir un poco antes de
congelarse, ampliándose la superficie de congelación.
El flujo de la corriente en torno al perfil alar se perturba más que en el caso de
hielo granulado.
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3. LLUVIA ENGELANTE
Es un engelamiento muy peligroso sobre aeronaves, pues a su cualidad de
hielo transparente, se une el hecho de que la precipitación impacta
uniformemente sobre el avión.
Un perfil térmico con inversión en niveles medios es favorable a la formación
de lluvia engelante.
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NUBOSIDAD Y ENGELAMIENTO
1. En nubes cumuliformes, las gotas alcanzan mayor
tamaño, de modo que, si se produce engelamiento, será
más habitual el hielo transparente. Engelamiento de
intensidad moderada o severa.
2. En nubes estratiformes, las gotas son de menor tamaño
y, si se produce engelamiento, será más habitual el hielo
granular. Engelamiento de intensidad ligera o
moderada. Solamente en los nimboestratos, debido a su
gran espesor, el engelamiento puede llegar a ser severo,
cuando el avión permanece durante mucho tiempo
dentro de dichas nubes.
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ENGELAMIENTO ESTRUCTURAL
Se produce por la acumulación de hielo en el exterior del avión, y su efecto más
importante es la alteración en las propiedades aerodinámicas de la aeronave.
1. Bordes de ataque y cola: la acumulación de hielo modifica los perfiles
aerodinámicos, de forma que el avión pierde sustentación y tiene que volar con
mayor ángulo de ataque. Con el peso suplementario que se añade, aun siendo ligero,
se pierde estabilidad debido a la distribución asimétrica. La resistencia aerodinámica
también aumenta, con el consiguiente aumento de la velocidad de pérdida.
2. Hélices: el perfil de la hélice queda deformado si se produce engelamiento, lo que
provoca su desequilibrio.
3. Tubos de Pitot y de Venturi: las entradas de aire para las medidas de presión y
velocidad se obstruyen. La formación del hielo en la entrada del tubo Pitot da lugar a
una falsa indicación de la velocidad.
4. Antenas: en ellas, la acumulación de hielo puede dar lugar a vibraciones, co peligro
de interrumpirse las comunicaciones.
5. Cristales del parabrisas de la cabina: la acumulación de hielo en los mismos reduce
la visibilidad.
6. Tren de aterrizaje y flaps: pueden perder eficacia e incluso llegar a bloquearse.
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ENGELAMIENTO INTERNO
Afecta a la operación de los motores, e incluye el engelamiento por impacto en
las entradas de aire, y el engelamiento en el carburador. Su principal efecto es
la pérdida de potencia.
a) En las entradas de aire del motor, y en el núcleo del compresor puede
formarse hielo por impacto, dando lugar a una seria reducción del flujo
aerodinámico y, en consecuencia, de la potencia.
b) En la entrada del carburador, si el aire es húmedo, se forma hielo, con el
consiguiente bloqueo en la entrada de aire y pérdida de potencia. Para
prevenirlo se utiliza el dispositivo de calefacción del carburador.
Los reactores llevan un indicador que registra la relación de las presiones del
aire en la salida, y en la entrada del motor. Al formarse hielo en el sensor de
entrada, esta relación aumenta, momento en el que deben accionarse los
sistemas antihielo.
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