ในด้านการบินนั้น การมีน้ำแข็งหรือหิมะเกาะอยู่บนปีกหรือว่าเครื่องยนต์เป็นเรื่องที่อันตรายมาก เนื่องจากการก่อตัวของน้ำแข็งทำให้พื้นผิวของปีกไม่ราบเรียบ ขรุขระตามการแข็งตัวของน้ำแข็ง ซึ่งความขรุขระนี้เองเป็นเหตุให้ปีกของ “เครื่องบิน” มีประสิทธิภาพในการสร้างแรงยกน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญ จนเคยมีกรณี “เครื่องบินตก” จากการที่มีน้ำแข็งเกาะอยู่บนปีกมาแล้วในอดีต

การก่อตัวของน้ำแข็งบนอากาศยานนั้นมักจะเกิดในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิเย็นจัดและมีหิมะตก ดังนั้นท่าอากาศยานที่อยู่ในบริเวณเหล่านี้จะต้องมียานพาหนะและอุปกรณ์พิเศษสำหรับการรับมือกับหิมะและน้ำแข็ง ยกตัวอย่างเช่น รถกวาดหิมะเพื่อกวาดทางวิ่งเครื่องบินให้ราบเรียบอยู่เสมอ หรือรถ “Deicing” ซึ่งใช้สำหรับการละลายน้ำแข็งบนอากาศยาน

เครื่องบินขณะกำลังถูกพ่นสารละลายน้ำแข็งที่มีหมึกสีส้มผสมอยู่เพื่อการระบุพื้นที่ที่ยังไม่ถูกพ่น

การละลายน้ำแข็งบนอากาศยานนั้นมีหลายวิธี หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดก็คือการใช้ “Aircraft Deicing Fluid” หรือ “ADF” ซึ่งเป็นสารต้านการแข็งตัวของน้ำ มักจะประกอบไปด้วยเอทิลีนไกลคอล (Ethylene Glycol) หรือโพรพิลีนไกลคอล (Propylene Glycol) ร่วมกับสารลดแรงตึงผิว ซึ่ง ADF นั้นมีหลัก ๆ อยู่ 4 ชนิด ได้แก่

Type I มีความหนืดของสารต่ำ ใช้ในการต้านการแข็งตัวของน้ำแข็งเพียงระยะสั้นเท่านั้นเนื่องจากความหนืดที่ต่ำของสาร Type I ทำให้สารเหล่านี้ติดอยู่บนปีกได้ไม่นาน มักจะนำมาสเปรย์ใส่เครื่องบินที่อุณหภูมิ 55 ถึง 80 องศาเซลเซียส เพื่อละลายน้ำแข็ง สาร Type I นั้นมักจะมีหมึกสีส้มผสมอยู่เพื่อให้เจ้าหน้าที่ภาคพื้นทราบว่าบริเวณไหนของเครื่องบินยังไม่ถูกเคลือบ

Type II จะมีความหนืดมากขึ้น ทำให้เมื่อฉีดพ่นแล้วสามารถติดอยู่บนอากาศยานได้ระยะเวลาหนึ่ง สาร Type II มักจะสามารถทนแรงลมโดยที่ไม่หลุดออกจากปีกของเครื่องบินได้ที่ความเร็วประมาณ 190 กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งเพียงพอสำหรับการป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งจนกระทั่ง Takeoff

Type III เป็นสารผสมระหว่าง Type I และ Type II มักจะถูกใช้ในเครื่องบินเล็ก มีความทนทานน้อยกว่าสาร Type II

ปีกของเครื่องบินหลังจากถูกพ่นด้วยสาร ADF Type IV ที่มีสีเขียวและมีลักษณะเป็นชั้นของสารเคมี

Type IV มีลักษณะการใช้งานเหมือนกับ Type II แต่สามารถติดและเคลือบอยู่บนปีกได้นานกว่า ซึ่งสาร Type IV นั้นมักจะมีสีเขียว

ในความเป็นจริงแล้ว สาร ADF แต่ละชนิดนั้นมักจะถูกใช้ร่วมกัน เช่น การใช้สาร Type I เพื่อละลายน้ำแข็งก่อนที่จะใช้สาร Type II, III หรือ IV ตามมาในการเคลือบ เพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งซ้ำ

ยานพาหนะสำหรับการฉีดพ่นสารละลายและป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็ง

วิธีที่ง่ายกว่าแต่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าในการกำจัดน้ำแข็งที่เกาะติดบนเครื่องบินก็คือการฉีดน้ำร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 60 องศาเซลเซียสใส่เครื่องบินเพื่อละลายน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามวิธีนี้จะถูกใช้เพียงแค่การละลายน้ำแข็งเบื้องต้นเท่านั้น หลังจากการละลายน้ำแข็งแล้วจะต้องใช้สาร ADF ชนิดอื่น ๆ ในการเคลือบปีกเพื่อป้องกันการแข็งตัวของน้ำแข็งซ้ำ

การกะเทาะน้ำแข็งออกจากปีกของเครื่องบินด้วยไม้กวาด

นอกจากการใช้สารเคมีหรือน้ำแล้ว ยังมีวิธีการใช้ลมเพื่อเป่าหิมะหรือน้ำแข็งออกจากเครื่องบินอีกด้วย หรือแม้แต่การใช้แสงช่วงคลื่นอินฟราเรดในการละลายน้ำแข็งผ่านการแผ่รังสี อย่างไรก็ตาม ในท่าอากาศยานขนาดเล็ก อาจไม่มีอุปกรณ์ในการละลายน้ำแข็งที่ทันสมัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งท่าอากาศยานสำหรับเครื่องบินเล็ก การกำจัดน้ำแข็งนั้นมักจะทำด้วยการใช้ไม้กวาดกะเทาะน้ำแข็งออกจากเครื่องบินแทน

เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก Ground Deicing วิธีในการกำจัด “น้ำแข็งและหิมะ” บน “อากาศยาน”