Майже кожен водій автомобіля стикався з невидимою загрозою – так званим “чорним льодом”. Таку назву цей тип оледеніння отримав тому, що візуально його не розпізнати – водієві здається, що попереду чистий асфальт і він керуватиме автомобілем відповідно. Але насправді попереду “чорний лід” – тонкий шар льоду, на якому автомобіль може повністю втратити керованість. Група дослідників з Університету Мічигану працює над технологічним рішенням, здатним практично усунути цю небезпечну загрозу як для водіїв авто, так і для пілотів літаків.
Вченими розроблено нову систему з двома сенсорами, призначену для виявлення небезпечних крижаних умов задовго до того, як їх зможе розпізнати людське око або навіть сучасні системи безпеки. Ця інновація вже пройшла випробування в авіації та нині адаптується для використання на дорогах, пропонуючи проактивний підхід до запобігання тисячам аварій, пов’язаних із погодними умовами, що трапляються щороку.
Ключова перевага цієї системи полягає в поєднанні двох принципово різних типів сенсорних технологій, які разом формують повну та надійну картину навколишнього середовища.
Першим елементом є сенсор на основі мікрохвиль. На відміну від громіздких і виступаючих датчиків, характерних для старіших літальних апаратів, цей сенсор спроєктований так, щоб розміщуватися врівень з поверхнею крила літака або кузова автомобіля. Він функціонує як чутлива електронна оболонка, що безперервно контролює стан поверхні. Вимірюючи незначні зміни мікрохвильових сигналів, система здатна зафіксувати точний момент, коли вода починає перетворюватися на лід або коли розпочинається його накопичення, забезпечуючи дані в реальному часі без негативного впливу на аеродинаміку.
Другий компонент виконує роль своєрідного розвідника. Це оптичний сенсор на основі лазера, який випромінює три окремі пучки інфрачервоного світла в повітря попереду транспортного засобу. Його завдання полягає в аналізі відбиття та поглинання цих променів для визначення того, які саме частинки присутні в атмосфері. Сенсор здатен миттєво відрізнити тверді кристали льоду, що можуть просто відскакувати від лобового скла, від переохолоджених рідких крапель, які становлять особливу небезпеку, оскільки миттєво замерзають при контакті з поверхнею. Для пілота, який входить у хмарний шар, розуміння різниці між відносно безпечною імлою та зоною обледеніння є критично важливою інформацією, яку нині складно отримати оперативно.
Значення цієї технології є надзвичайно високим. На автомобільних дорогах невидимий лід є чинником майже двадцяти відсотків усіх аварій, спричинених погодними умовами, і зазвичай застає водіїв зненацька, не залишаючи часу для реакції. В авіації накопичення льоду на крилах і сенсорах пов’язане приблизно з десятьма відсотками смертельних аварій пасажирських літаків, оскільки воно здатне критично зменшити підйомну силу, необхідну для польоту. Команда Університету Мічигану прагне скоротити розрив між ситуаціями, коли умови лише здаються безпечними, і тими, коли їх безпека підтверджена достовірними даними.
Для пересічних користувачів у перспективі ця технологія може суттєво змінити поведінку автомобілів узимку. Можливим є сценарій, за якого транспортний засіб не просто реагує після початку ковзання, а заздалегідь виявляє чорний лід на шляху та автоматично коригує роботу системи контролю тяги або обережно активує гальма ще до того, як водій усвідомить наявність загрози. Дослідники вже протестували ці сенсори на наукових літаках і отримали обнадійливі результати. Наразі основна увага зосереджена на мініатюризації технології та її доопрацюванні для автомобільного транспорту й ширшого використання в авіації. У разі успіху ця система може стати стандартним елементом наступного покоління транспортних засобів, перетворивши одну з найнебезпечніших природних загроз на керований і прогнозований фактор.
