El engelamiento es el fenómeno termodinámico por el que se produce el congelamiento de las gotas de humedad presentes en la masa de aire, que impactan la aeronave en vuelo. Dicho fenómeno de formación y acumulación de hielo en vuelo es una condición crítica que debe gestionarse adecuadamente para mantener la seguridad del vuelo (safety). La acumulación de hielo en vuelo se presenta mayormente en los bordes de ataque de todas las superficies expuestas (alas, conjunto de cola, tomas de aire de motores y borde de ataque de palas de hélices), sector ventral del fuselaje, parabrisas y antenas. Para que se produzca la formación de hielo estructural, la aeronave debe encontrarse dentro de capas nubosas donde la temperatura se encuentre por debajo de los 0° C. A partir de los 0° y hasta los -15° a -20° C, la nubosidad con contenido de humedad genera las condiciones más propicias para la formación y acumulación de hielo. Desde el punto de vista físico, existen factores que contribuyen aún más al engelamiento:
- Diámetro de la gota: conforme varía y disminuye el tamaño de las microgotas de humedad suspendidas en la masa nubosa, aumenta la criticidad del fenómeno. El tamaño de las partículas de agua también determinan qué tipo de hielo se forma.
- Contenido y densidad de la humedad: provee información acerca de la velocidad de formación y progreso del engelamiento.
- Factores de la aeronave: la temperatura del fuselaje y las distintas partes expuestas de las aeronaves puede influir adversamente o evitar la acumulación de hielo. Los desempeños de las aeronaves, su diseño estructural y el del perfil aerodinámico también pueden ser factores que contribuyan al rápido progreso del fenómeno.
- Planificación del vuelo: la evaluación de las condiciones atmosféricas es un proceso que debe realizarse con mucha cautela antes de las operaciones. La mejor defensa que la aeronave tiene contra la formación de hielo es que la tripulación conozca las condiciones de ruta y planifique previamente todo el desarrollo del vuelo.
También es importante mencionar que, de acuerdo a las variables atmosféricas reinantes, el fenómeno de engelamiento tiene la particularidad de poseer estos tres tipos de hielo:
- Hielo cristalino (glaze): es el tipo de hielo que se genera a través del impacto de la gota con la superficie de la aeronave. Tras el impacto, la gota se congela de forma gradual; lo que progresivamente forma una capa de hielo sólida. Esta variante se genera dentro de un rango térmico de 0 a -10° C al interior de nubes de desarrollo vertical con gran contenido de humedad o en zonas de llovizna engelante. El hielo que se acumula posee un aspecto traslúcido, brillante y vidrioso. Este fenómeno, debe considerarse como un factor crítico, ya que posee una velocidad rápida de crecimiento y afecta la forma del perfil aerodinámico, las superficies móviles de mando y los sensores de sistemas.
- Hielo opaco (rime): se produce por el impacto de microgotas de agua subenfriadas, que se congelan de modo instantáneo al hacer contacto con la superficie de la aeronave. El desarrollo se produce en un rango térmico de entre -10 a -20° C. Posee un progreso algo más lento que en el caso anterior y se encuentra condicionado por la característica de baja adherencia del hielo a la superficie. Como característica visible, puede hacerse referencia a su aspecto rugoso, blanco y opaco.
- Escarcha (frost): es el proceso de acumulación que se presenta cuando la aeronave está en tierra. Es un fenómeno de adherencia media que se presenta en zonas muy frías, donde la humedad acumulada durante la noche se congela sobre la superficie de la aeronave.
Hasta aquí podemos concluir que la acumulación de hielo afecta el desempeño de vuelo porque produce aumento de peso, variación de la posición del centro de gravedad y aumento de la resistencia aerodinámica.
