Kopp–Etchells effekt
Kopp -Etchells-effekten är en gnistrande ring eller skiva som ibland produceras av flygplan med roterande vingar när de arbetar i sandiga förhållanden, särskilt nära marken på natten. Namnet myntades av fotografen Michael Yon för att hedra två soldater som dödades i strid; Benjamin Kopp, en US Army Ranger, och Joseph Etchells, en brittisk soldat. Båda dödades i strid i Sangin, Afghanistan i juli 2009.
Andra namn som har använts för att beskriva detta fenomen inkluderar scintillation, haloeffekt, pixie damm och coronaeffekt.
Förklaring
Helikopterrotorer är försedda med nötningssköldar längs deras framkanter för att skydda bladen. Dessa nötningslister är ofta gjorda av titan , rostfritt stål eller nickellegeringar , som är mycket hårda, men inte lika hårda som sand. När en helikopter flyger lågt till marken i sandiga miljöer kan sand träffa metallnötningsremsan och orsaka erosion, vilket ger en synlig korona eller halo runt rotorbladen. Effekten orsakas av den pyrofora oxidationen av de ablerade metallpartiklarna. På så sätt liknar Kopp–Etchells-effekten gnistor som skapas av en kvarn , som också beror på pyroforicitet. När en metallfläck rivs av rotorn värms den upp genom snabb oxidation. Detta beror på att dess nyligen exponerade yta reagerar med syre för att producera värme. Om partikeln är tillräckligt liten är dess massa liten jämfört med dess yta, och därför genereras värme snabbare än den kan skingras. Detta gör att partikeln blir så varm att den når sin antändningstemperatur. Vid den tidpunkten fortsätter metallen att brinna fritt.
Slitband gjorda av titan ger de ljusaste gnistorna, och intensiteten ökar med storleken och koncentrationen av sandkorn i luften.
Sandpartiklar är mer benägna att träffa rotorn när rotorfarkosten är nära marken. Detta beror på att sand blåses upp i luften av nedspolningen och sedan transporteras till toppen av rotorskivan av en virvel av luft. Denna process kallas recirkulation och kan leda till en fullständig brownout i svåra situationer. Kopp-Etchells-effekten är dock inte nödvändigtvis förknippad med start- och landningsoperationer. Det har observerats utan mörkerseende på så höga höjder som 1700 fot .
Andra teorier
Effekten tros ofta och felaktigt vara ett elektriskt fenomen, antingen som ett resultat av statisk elektricitet som i St. Elmo's Fire , eller på grund av växelverkan mellan sand och rotorn ( triboelektrisk effekt ), eller en piezoelektrisk egenskap hos kvartssand.
Mekanisk verkan har övervägts, varvid stötar med sandpartiklarna kan orsaka fotoluminescens . Dessutom har mekanismer relaterade till triboluminescens , kemiluminescens och elektroluminescens föreslagits.
Ännu en felaktig teori är att helikopterbladens extrema hastighet driver sandpartiklar ur vägen så snabbt att de brinner upp som meteorer i atmosfären på grund av adiabatisk uppvärmning.
Markpersonalen har misstat fenomenet med brand eller andra fel.
Konsekvenser
Erosionen i samband med Kopp–Etchells-effekten ger kostsamma underhålls- och logistikproblem, och är ett exempel på FOD .
Sand som träffar de rörliga rotorbladen utgör en säkerhetsrisk på grund av den mycket synliga ringen den producerar, vilket ger militära operationer en taktisk nackdel när man försöker hålla sig gömd i mörker.
Ljuset från Kopp–Etchells-effekten kan störa pilotens förmåga att se, speciellt när man använder mörkerseendeutrustning. Detta kan orsaka problem med att landa säkert och orsaka rumslig desorientering .