تُصمم معظم الطائرات للتحليق على ارتفاعات عالية تتراوح بين 6,096 إلى 12,192 (30,000 إلى 40,000 قدم)، يكون عندها متوسط ​​درجات الحرارة عادة من -40 درجة مئوية إلى -57 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت إلى -70 درجة فهرنهايت)، وعلى الرغم من ذلك لا يتجمد الوقود على ارتفاعات عالية، بسبب درجة حرارة تجمده المنخفضة جدًا، والوقت المحدود الذي يقضيه في البيئة الباردة، وتصميم هيكل الطائرة الذي يعزل ما داخل الطائرة عن خارجها فيحافظ على دفء الوقود أو عن طريق التسخين، ودوران الوقود طوال الرحلة، وبالتالي فإن تجمد الوقود لا يعد من أسباب وقوع حوادث الطيران.[١]


أسباب عدم تجمد وقود الطائرات على ارتفاعات عالية

هناك عدة أسباب علمية لعدم تجمد الوقود أثناء الطيران حتى على ارتفاعات عالية:[١]


معدل تناقص درجة حرارة السائل ونقطة بدء التجمد

تختلف نقطة التجمد السائل باختلاف طبيعته، فتكون للماء 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) وأقل من ذلك بكثير لوقود الطائرة والتي تختلف أيضاً باختلاف نوع الوقود، كما يختلف معدل تناقص الدرجة الحرارة مع الارتفاع، إذ تنقص درجات الحرارة 2 درجة مئوية كلما زاد الارتفاع بمقدار 304.8 متر.[١]


درجة حرارة تجمد الوقود

تكون درجة حرارة تجمد الوقود أقل بكثير من درجة حرارة تجمد الماء، وتُضاف مواد أخرى تخفض درجة تجمد الوقود، وتمنع نمو الميكروبات التي يمكن أن تلوث الوقود.[١]


عزل الوقود لنفسه

عندما تتعرض السوائل لدرجة حرارة التجمد فإنها لا تتجمد بسرعة، بل يستغرق الأمر بعض الوقت حتى يتجمد بشكل كامل لأن تعريض جزء من السائل إلى درجة حرارة أقل من درجة التجمد لا يعني أن السائل سيتجمد بالكامل، وكلما زادت كمية الوقود الموجودة على متن الطائرة استغرق تجميده وقتًا أطول.[١]


درجة حرارة الهواء الخارجي ليست مماثلة لدرجة حرارة خزان الوقود

تختلف درجة حرارة الهواء المحيط بخزان الوقود نفسه عن درجة حرارة الهواء خارج الطائرة، بسبب خصائص العزل لهيكل الطائرة، لأن درجة الحرارة الإجمالية للوقود تستغرق بعض الوقت لتتأثر بدرجة حرارة الهواء المحيط به.[١]


تصميم الطائرات

تُصمم الطائرات بطرق لا تجعل الوقود يتجمد حتى على ارتفاعات عالية جدًا وتحت درجات حرارة أقل من التجمد، فمثلًا تستخدم بعض الطائرات الوقود لتبريد زيت المحرك وتدويره مرة أخرى في خزانات الوقود، وبالتالي توفر درجات حرارة أكثر برودة للمحرك ودرجات حرارة أعلى من درجة حرارة تجمد الوقود، كما تضع بعض الطائرات مكونات أخرى مثل الخطوط الهيدروليكية بالقرب من خزان الوقود حتى تشع حرارتها على خزان الوقود وتبطئ عملية تبريد الوقود.[١]


درجة حرارة تجمد الوقود

يختلف متوسط ​​درجة حرارة تجمد وقود الطائرات باختلاف نوعه، وأشهر هذه الأنواع:[٢]

  • Jet A: وهو وقود من نوع الكيروسين، يتوفر في الولايات المتحدة الأمريكية فقط، ودرجة تجمده -40 درجة مئوية.
  • Jet B: يتميز Jet B بنقطة تجمد منخفضة تبلغ -60 درجة مئوية، مما يجعله مناسب للدول شديدة البرودة مثل ألاسكا وكندا، ولكنه شديدة الاشتعال وخطير.
  • TS-1: هو وقود الطائرات الرئيسي في روسيا، وهو من نوع الكيروسين مع بعض التغييرات فيه، ونقطة تجمده أقل من -50 درجة مئوية.


الإجراءات التي يتم اتخاذها عند انخفاض درجة حرارة الوقود

يجب الحفاظ على الفرق في درجة الحرارة المقاسة للوقود ودرجة تجمد الوقود أثناء الطيران، إذ يجب أن تظل درجة حرارة الوقود المقاسة 3 درجات مئوية على الأقل فوق درجة التجمد المحددة للوقود، وفي حال انخفاضها عن 3 درجات تظهر رسالة درجة حرارة الوقود منخفضة (FUEL TEMP LOW)، وعندها يجب على طاقم الرحلة اتخاذ الإجراءات اللازمة لزيادة درجة الحرارة لتجنب انخفاض درجة الحرارة، وذلك بالتشاور مع شركة الطيران ومراقبة الحركة الجوية.[٣]


يجب أن تشمل الإجراءات تغيير خط سير الرحلة إلى أماكن أكثر دفئًا، أو تقليل الارتفاع بمقدار 914.4 إلى 1524 متر (3,000 إلى 5,000 قدم) من الارتفاع الأمثل أو إلى 7,620 مترًا (25,000 قدم) في الحالات الأكثر خطورة، كما يستطيع طاقم الطائرة زيادة سرعة الطائرة حيث تؤدي الزيادة البالغة 0.01 ماخ (وحدة قياس للسرعة) إلى زيادة درجة الحرارة الفعلية من 0.5 درجة إلى 0.7 درجة مئوية، ولكن يجب الأخذ بعين الاعتبار أن الزيادة في درجة الحرارة قد يستغرق حوالي 15 دقيقة إلى ساعة واحدة للتأثير على درجة حرارة الوقود.[٣]




المراجع

  1. ^ أ ب ت ث ج ح خ Charlie Gasmire, fuel generally does not,circulating the fuel throughout the "How Does Aircraft Fuel Not Freeze During Flight?", airplaneacademy, Retrieved 30/11/2021. Edited.
  2. ↑ "CIVIL JET FUEL", shell., Retrieved 30/11/2021. Edited.
  3. ^ أ ب "COLD FUEL MANAGEMENT"، iasa.com، اطّلع عليه بتاريخ 29/11/2021. Edited.