Вулканический пепел: новые угрозы для авиационных двигателей и пути их преодоления

Каждые годы вулканические извержения представляют серьезную опасность для авиации, выбрасывая в атмосферу пепел, который может привести к отказу двигателей самолетов. Несмотря на активный мониторинг и корректировку маршрутов полетов, риск остается высоким. Ученые Пермского национального политехнического университета (ПНИПУ) провели исследование, посвященное влиянию вулканического пепла на тепловое состояние газовых турбин.

Исследователи смоделировали работу двигателя ПД-14 в различных условиях загрязнения, обнаружив, что при относительно невысоких концентрациях пепла (4 мг/м³) повреждений не возникает. Однако при критической концентрации (100 мг/м³) наблюдается резкое сокращение проходного сечения охлаждающих каналов, повышение температуры лопаток до 1297°C – что приводит к перегреву и, как следствие, разрушению.

Полученные результаты подтверждают рекомендации Международной организации гражданской авиации (ICAO): в случае попадания в пепельную облако необходимо немедленно снижать тягу двигателя до малого газа. Это позволяет избежать образования отложений и сохранить работоспособность силовой установки. Новые данные помогут усовершенствовать системы охлаждения авиационных двигателей нового поколения и повысят безопасность полетов в зонах вулканической активности, особенно после извержений, таких как Ключевского и Шивелуча, которые ранее получили «красный» код.

Исследование также проливает свет на ранее недостаточно изученные процессы образования стекловидных отложений на деталях двигателя, представляя собой важный шаг в понимании и смягчении рисков, связанных с вулканической активностью в воздушном пространстве.