طور فريق من جامعة بيرم بوليتيكنيك (PNIPU) غطاءً ذكيا ذاتيا للطائرات، يقوم بثلاث مهام متزامنة: اكتشاف الجليد، تدميره، وتأكيد إزالة الثلج، وأفادت الجامعة لموقع Газета.Ru بأن هذا الابتكار يمثل طفرة نوعية في سلامة الطيران.

خطورة التجمد على الطيران

يُعد الجليد من أكبر المخاطر التي تهدد الطائرات، حيث يؤثر حتى طبقة رقيقة من الجليد على الأيروديناميكية وقد يؤدي لفقدان السيطرة.

أخطر الأنواع هو الجليد الزجاجي، الذي يتشكل عند درجات حرارة بين 0 و−10 °C من قطرات ماء فائقة البرودة، ويكون شبه غير مرئي ويشكل قشرة صلبة تلتصق بالمعدن بإحكام.

التقنيات الحالية ومحدودياتها

أنظمة مكافحة الجليد التقليدية تشمل: التسخين الكهربائي، تدفق الهواء الساخن، والمحاليل الكيميائية، لكنها تستهلك الكثير من الطاقة وتحتاج للرقابة المستمرة.

الأنظمة الحديثة مثل أنظمة الاهتزاز الكهروضغطية (Piezoelectric) محدودة الفاعلية على الأسطح الكبيرة مثل الأجنحة.

الغطاء الذكي: كيف يعمل؟

يعتمد الابتكار على طبقة كهروضغطية مزودة بأقطاب IDE ذات شكل مشط مزدوج أو حلزوني، لتوليد مجال اهتزازي قوي قادر على إزالة جليد بسُمك يصل إلى 5 ملم.

يتكون الغطاء من هيكل متعدد الطبقات مع طبقة بوليمرية خارجية. عند التشغيل، يُولد الغطاء حرارة ويقلل التصاق الجليد بالسطح.

يتميز النظام بقدرة التشخيص الذاتي: تصل قوة التيار لأقصى حد أثناء إزالة الجليد، ثم تنخفض تلقائيا بعد اكتمال العملية.

الذكاء الاصطناعي في مكافحة الجليد

يؤكد الدكتور أندريه بانكوف، أستاذ ميكانيكا المواد المركبة:

"الذكاء الاصطناعي هو الميزة الأساسية للتقنية، إذ يحدد النظام ظهور الجليد، ويبدأ عملية التنظيف، ويتوقف عند الانتهاء، كل ذلك بدون الحاجة لمستشعرات إضافية، مما يقلل استهلاك الطاقة بشكل كبير."