هناك نوعان رئيسيان من الحماية الكاثودية: الحماية الجلفانية والحماية الكاثودية بالتيار الكهربائي المسلط.

الحماية الجلفانية

الحماية الجلفانية تتضمن الحماية الجلفانية طلاء الفولاذ بطبقة واقية من الزنك لمنع الصدأ. يعمل الزنك كأنود تضحية، حيث يتآكل بدلاً من الفولاذ المغطى. ومع ذلك، فإن لهذه الأنظمة عمرًا محدودًا، حيث يستمر الأنود التضحية في التدهور بمرور الوقت إلى أن يفقد قدرته على توفير الحماية.

الحماية الكاثودية بالتيار الكهربائي المسلط

تتألف أنظمة الحماية الكاثودية بالتيار الكهربائي المسلط من أنودات متصلة بمصدر طاقة يوفر تدفقًا كهربائيًا دائمًا. تعتمد هذه الطريقة على توفير أنود تضحية مصنوع من معدن أكثر نشاطًا من المعدن الأساسي لتقديم الأيونات وحمايته. تُستخدم عادةً سبائك مثل المغنيسيوم، الألمنيوم، أو الزنك كأنودات تضحية بسبب إمكاناتها الكهروكيميائية العالية. وتتميز هذه الطريقة بقدرتها على توفير حماية أطول مقارنةً بالأنودات التضحية التقليدية، نظرًا لأن الأنود يستمد الطاقة من مصدر غير محدود.

تم تطوير تقنية التخديد في الطرق بهدف تقليل خطر الانزلاق المائي بشكل كبير، مما يُحسن من مسافة التوقف وقدرة التحكم في الطائرات على الأسطح المبتلة. وقد أثبتت إدارة الطيران الفيدرالية والطيارون أن الأسطح المزودة بتخديد عرضي تساعد على تقليل الانزلاقات على المدارج المبتلة أو المغمورة بالمياه، مع تحسين التحكم في توجيه العجلات الأمامية أثناء عملية الهبوط.

مع تطور الطائرات الأكبر حجمًا في الستينيات، أصبحت مشكلة الانزلاق المائي أكثر وضوحًا وخطورة. ونتيجة لذلك، أطلقت وكالة ناسا برنامجًا بحثيًا مكثفًا في مركز لانغلي للأبحاث للحد من انزلاق إطارات الطائرات على الأسطح المشبعة بالمياه، وهو ما قد يؤدي إلى فقدان السيطرة أو حتى رفع الطائرة عن المدرج.

أثبت الباحثون أن قطع أخاديد ضيقة في الخرسانة يخلق ممرات دقيقة تتدفق من خلالها المياه الزائدة بعيدًا عن المدرجات. بهذه الطريقة، تم تقليل خطر الانزلاق المائي، مما سمح للطائرات بالتنقل بأمان أكبر على المدارج المبتلة. بحلول عام 1967، أصبحت جهود إدارة الطيران الفيدرالية ووكالة ناسا لتحسين السلامة معيارًا لتطبيق التخديد.

فوائد تخديد المدرجات

• تقليل خطر الانزلاق المائي، سواء الديناميكي (المياه المتجمعة) أو اللزج (الأسطح المبتلة بالماء).
• الحفاظ على مستوى أعلى من الاتصال بين الإطارات والسطح في الظروف الجوية الرطبة.
• تحسين القدرة على التحكم والفرملة للطائرات أثناء الهبوط.
• التخديد العرضي يسمح بتصريف جزئي للمياه، وإن لم يكن كليًا.
• يوفر الاحتكاك اللازم بفضل ملمس السطح.
• الأخاديد تسمح بتسرب المياه من خلالها، مما يقلل من وجود المياه على السطح ويسمح للإطارات بالتشبث بالمدرج.
• الإطارات المهترئة للطائرات تؤدي بشكل أفضل على المدرجات المخددة مقارنة بالإطارات الجديدة على أسطح غير مخددة في ظروف مبتلة.

"عيوب الحماية الكاثودية " "تُعد الحماية الكاثودية تقنية فعّالة لحماية الهياكل المعرضة للتآكل طويل الأمد في البيئات القاسية، إلا أنها تأتي بتحديات وعيوب. من أبرز هذه العيوب التكلفة المرتفعة للتثبيت، حيث يمكن أن تزيد تفاصيل تصميم الهياكل وتعقيداتها من صعوبة التنفيذ وبالتالي من التكلفة. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب النظام صيانة دورية تشمل الفحص البصري لضمان استمرارية عمله بكفاءة. وفي حالة أنظمة الحماية الكاثودية بالتيار المسلط، تُضاف تكلفة تشغيلية مستمرة بسبب استهلاك الكهرباء. أما الأنودات التضحية، فرغم فعاليتها، فإنها تتميز بعمر افتراضي محدود نظرًا لتعرضها للتآكل السريع، مما يستلزم استبدالها بشكل منتظم. لذلك، تتطلب الحماية الكاثودية توازنًا دقيقًا بين الفوائد والتكاليف لضمان فعاليتها على المدى الطويل. "