Phá băng (de-icing) là xịt dung dịch glycol pha nước nóng lên máy bay để làm tan và rửa trôi băng, tuyết, sương giá đã bám trên thân và cánh; chống băng (anti-icing) là phủ thêm một lớp dung dịch đặc hơn để ngăn băng bám lại trong lúc máy bay chờ cất cánh. Hai bước thường làm liền nhau ngay trước khi lăn ra đường băng, vì luật hàng không chỉ cho cất cánh khi các bề mặt quan trọng hoàn toàn sạch. Ở Việt Nam gần như không cần, nhưng mọi chuyến bay đi Nhật Bản, Hàn Quốc, châu Âu mùa đông đều có thể phải qua khâu này.
Vì sao một lớp sương giá mỏng cũng nguy hiểm
Cánh máy bay tạo lực nâng nhờ dòng khí chảy êm trên một bề mặt có hình dạng chính xác. Một lớp băng, kể cả mỏng và nhám như giấy ráp, làm dòng khí bị xáo trộn, tách khỏi mặt cánh sớm hơn. Các tài liệu an toàn hàng không thường dẫn kết quả thử nghiệm cho thấy độ nhám cỡ giấy ráp trên mép trước và mặt trên cánh có thể làm lực nâng tối đa giảm đáng kể, lực cản tăng, và cánh mất lực nâng ở góc tấn thấp hơn bình thường. Nghĩa là máy bay có thể không cất lên được ở tốc độ mà phi công đã tính.
Ngoài cánh, băng còn có thể làm kẹt cánh lái, bịt cảm biến đo tốc độ và áp suất, hoặc bong ra và bị động cơ phía sau hút vào. Vì vậy quy tắc được gọi là khái niệm máy bay sạch (clean aircraft concept): không được cất cánh khi có băng, tuyết, sương giá bám trên cánh, cánh lái, cánh đuôi, cảm biến và các bề mặt quan trọng khác. Không có ngoại lệ "chỉ một chút".
Bốn loại dung dịch
Dung dịch phá băng và chống băng dùng trong hàng không chia thành bốn loại theo tiêu chuẩn của ngành (do SAE International ban hành), phân biệt bằng độ đặc và màu nhuộm:
| Loại | Đặc điểm | Màu thường thấy | Dùng để |
|---|---|---|---|
| Type I | Loãng, không có chất làm đặc, phun nóng | Cam | Phá băng: làm tan và rửa trôi |
| Type II | Có chất làm đặc | Không màu hoặc vàng nhạt | Chống băng, máy bay cất cánh tốc độ cao |
| Type III | Đặc vừa, chảy trôi ở tốc độ thấp hơn | Vàng sáng | Chống băng cho máy bay cất cánh chậm hơn, như máy bay cánh quạt |
| Type IV | Đặc nhất, bám lâu nhất | Xanh lục | Chống băng khi tuyết rơi nhiều, chờ lâu |
Thành phần chính của tất cả là glycol (thường là propylene glycol hoặc ethylene glycol) pha nước, cùng chất ức chế ăn mòn, chất hoạt động bề mặt, và với Type II–IV là polymer làm đặc. Glycol hạ điểm đông của nước, cùng nguyên lý với nước làm mát chống đông trong ô tô.
Điểm hay nhất của Type II và IV là tính chảy loãng khi bị cắt: khi máy bay đứng yên, dung dịch đặc sệt và bám chặt trên cánh, hấp thụ tuyết rơi xuống; khi máy bay tăng tốc trên đường băng, luồng gió làm dung dịch loãng ra và trôi khỏi cánh trước lúc nâng mũi. Vì thế dung dịch được thiết kế theo tốc độ cất cánh: Type III dành cho máy bay cất cánh chậm, nếu dùng Type IV cho máy bay quá chậm thì dung dịch có thể chưa trôi hết lúc rời đất.
Một lần phá băng diễn ra thế nào
Phá băng một bước và hai bước
Nếu chỉ có sương giá nhẹ và không có mưa tuyết, có thể làm một bước: xịt dung dịch nóng vừa để làm sạch vừa để bảo vệ trong thời gian ngắn. Khi trời đang có tuyết, mưa băng hoặc máy bay phải chờ lâu, làm hai bước: bước một xịt Type I nóng để làm sạch hết băng tuyết; bước hai, trong vòng vài phút trước khi lớp dung dịch đầu kịp đông lại, phủ Type IV (hoặc II, III) nguội lên cánh và cánh đuôi.
Xe phá băng và bãi phá băng
Xe phá băng mang bồn dung dịch, bộ gia nhiệt và một cần nâng có buồng lái kín hoặc giỏ hở ở đầu, cho người vận hành đưa vòi phun lên trên cánh và thân. Ở nhiều sân bay vùng lạnh, việc phá băng diễn ra tại vị trí đỗ trước khi đẩy lùi. Nhiều sân bay lớn khác xây bãi phá băng tập trung (de-icing pad) gần đầu đường băng: máy bay lăn vào, vài xe phá băng vây quanh làm cùng lúc với động cơ vẫn chạy, xong lăn thẳng ra cất cánh. Cách này rút ngắn thời gian từ lúc phủ dung dịch tới lúc cất cánh, và cho phép thu hồi glycol chảy xuống mặt bãi.
Báo mã cho tổ bay
Khi xong, người phụ trách phá băng báo cho tổ bay một bản tin ngắn theo mẫu: loại dung dịch, tỷ lệ pha, giờ bắt đầu bước chống băng, và xác nhận đã kiểm tra sau khi phủ. Ví dụ "Type IV, 100 phần trăm, bắt đầu lúc 06 giờ 45, kiểm tra sau phủ hoàn tất". Giờ bắt đầu là con số quan trọng nhất, vì từ đó tổ bay tính thời gian giữ.
Thời gian giữ (holdover time) là gì
Thời gian giữ là khoảng thời gian ước tính mà lớp dung dịch chống băng còn ngăn được băng tuyết bám lên cánh, tính từ lúc bắt đầu phủ. Nó phụ thuộc vào loại dung dịch, tỷ lệ pha, nhiệt độ ngoài trời và loại, cường độ mưa tuyết. Cơ quan hàng không Mỹ (FAA) và Canada (Transport Canada) công bố bảng thời gian giữ mỗi mùa đông, được nhiều hãng trên thế giới dùng.
Đọc bảng có thể ra những con số khác nhau rất xa: Type I trong tuyết rơi vừa có khi chỉ vài phút; Type IV trong sương giá có thể tới vài giờ; mưa băng nặng thì nhiều trường hợp bảng không cho con số nào, nghĩa là không có dung dịch nào đảm bảo. Nếu thời gian giữ hết mà máy bay chưa cất cánh, chẳng hạn vì xếp hàng dài ở đầu đường băng, tổ bay phải kiểm tra lại bề mặt cánh, thường phải quay lại phá băng lần nữa.
Ngay trước khi cất cánh, tổ bay hoặc nhân viên được chỉ định còn làm kiểm tra nhiễm bẩn trước cất cánh: nhìn ra cánh từ trong khoang để chắc lớp dung dịch chưa bị hỏng, chưa có băng tuyết bám lại.
Vì sao khách thấy chất lỏng màu cam, màu xanh chảy trên cánh
Màu nhuộm giúp người vận hành nhìn thấy mình đã phủ tới đâu, chỗ nào còn sót. Khách ngồi cạnh cửa sổ có thể thấy dung dịch cam bốc hơi nghi ngút (vì được phun nóng khoảng 60–80 °C), sau đó là lớp sệt màu xanh lục phủ lên. Khi máy bay chạy đà, lớp xanh này trôi khỏi cánh thành từng vệt, đó là dung dịch đang làm đúng việc của nó.
Đôi khi khách ngửi thấy mùi hơi ngọt trong khoang sau khi phá băng: hơi glycol có thể lọt vào qua hệ thống điều hoà nếu động cơ hay APU hút phải. Vì vậy thủ tục thường yêu cầu tắt hoặc đóng van lấy khí của APU và động cơ trong lúc phun.
An toàn lao động và môi trường
Phá băng là công việc ngoài trời, ban đêm hoặc rạng sáng, giữa mưa tuyết, với dung dịch nóng phun áp lực cao và một cần nâng đưa người lên cao ngang thân máy bay. Rủi ro chính:
- Va chạm với máy bay khi điều khiển cần nâng gần cánh, nhất là trong tầm nhìn kém. Người vận hành phải giữ khoảng cách và phối hợp với người hướng dẫn dưới đất.
- Trượt ngã trên mặt sân ướt glycol, rất trơn.
- Tiếp xúc hoá chất: dung dịch nóng có thể gây bỏng, hơi và sương phun gây kích ứng mắt, đường thở. Đồ bảo hộ kín, kính, mặt nạ khi cần.
- Động cơ đang chạy ở bãi phá băng tập trung: vùng hút và vùng khí xả phải được tôn trọng tuyệt đối, liên lạc giữa xe phá băng và buồng lái qua bộ đàm theo mẫu chuẩn.
Glycol phân huỷ trong nước tiêu thụ nhiều oxy, có thể làm chết cá nếu chảy thẳng ra sông hồ. Nhiều sân bay vùng lạnh xây hệ thống thu gom riêng, dùng xe hút dung dịch tràn trên sân, rồi xử lý hoặc tái chế glycol.
Góc nhìn hôm nay: máy bay Việt Nam và mùa đông
Các sân bay Việt Nam hầu như không có điều kiện đóng băng mặt đất, nên không duy trì đội phá băng như sân bay vùng ôn đới. Nhưng máy bay của các hãng Việt Nam bay đến Tokyo, Seoul, Frankfurt, London, Paris mùa đông thì dùng dịch vụ phá băng ở đó, theo hợp đồng với đơn vị phục vụ mặt đất địa phương và theo quy trình của hãng. Phi công Việt Nam vì thế vẫn được huấn luyện kỹ về thời gian giữ, mã báo phá băng và kiểm tra nhiễm bẩn, dù phần lớn chuyến bay trong nước không bao giờ cần.
Lần tới bay sang Hàn Quốc hay Nhật Bản vào tháng 12–2, nếu thấy máy bay dừng lại ở một bãi rộng gần đầu đường băng và vài chiếc xe có cần nâng tiến lại, hãy nhìn ra cửa sổ: lớp cam rồi lớp xanh, và một con số giờ đang được tổ bay ghi lại.
Câu hỏi thường gặp
Phá băng máy bay là gì?
Phá băng là xịt dung dịch glycol pha nước nóng lên máy bay để làm tan và rửa trôi băng, tuyết, sương giá bám trên cánh và thân. Thường đi kèm bước chống băng, phủ thêm lớp dung dịch đặc để băng không bám lại trước khi cất cánh.
Vì sao máy bay phải phá băng trước khi cất cánh?
Băng, kể cả lớp sương giá mỏng, làm mặt cánh nhám và làm giảm lực nâng, tăng lực cản, có thể khiến máy bay không cất lên được ở tốc độ đã tính. Luật hàng không yêu cầu các bề mặt quan trọng phải hoàn toàn sạch khi cất cánh.
Chất lỏng màu cam và màu xanh xịt lên máy bay là gì?
Màu cam thường là dung dịch Type I, loãng và phun nóng để làm sạch băng. Màu xanh lục thường là Type IV, đặc hơn, phủ lên để chống băng bám lại và sẽ trôi khỏi cánh khi máy bay tăng tốc.
Holdover time là gì?
Holdover time là thời gian giữ, tức khoảng thời gian ước tính lớp dung dịch chống băng còn bảo vệ cánh, tính từ lúc bắt đầu phủ. Nó phụ thuộc loại dung dịch, nhiệt độ và loại mưa tuyết; hết thời gian này mà chưa cất cánh thì phải kiểm tra lại, thường phải phá băng lại.
Sân bay Việt Nam có phải phá băng máy bay không?
Hầu như không, vì khí hậu Việt Nam không tạo điều kiện đóng băng trên mặt đất ở các sân bay. Máy bay Việt Nam chỉ cần phá băng khi khai thác ở sân bay nước ngoài vào mùa lạnh.
