Характерные признаки обледенения и способы его предупреждения
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ»
Реферат
На тему:
«Противообледенительная система»
Направление подготовки:
Техническая эксплуатация летательных
Аппаратов и двигателей;
Квалификация – бакалавр
Отчет составил студент
5-го курса ЗФ (Бакалавриат)
группы 5-1(2)
Розыев Джахангир
(Ф.И.О.)
Шифр: М-161802
Моб. тел.:+7-915-441-21-18
«13» января 2021 г.
Проверил
Н.Б. Бехтина
__________________________
(оценка)
«…..» ….. 2021 г.
Москва 2021 г
Противообледенительная система самолёта (ПОС)
Общие сведения
Противообледенительная система (ПОС) предназначена для предотвращения образования и удаления образовавшегося льда с поверхностей самолета, обледенение которых отрицательно сказывается на безопасности полета и летных характеристик. От обледенения на ЛА обычно защищены крыло (предкрылок), хвостовое оперение, силовая установка (воздухозаборники, направлявшие аппараты и коки двигателей), стекла кабины
экипажа, приемники полного давления, датчики углов атаки и др.
Принципиально возможно использование воздушно-тепловых и электронагревательных систем.
Образование льда на поверхности ЛА в полете возможно в условиях капельно-жидкостной облачности в диапазоне температур от 0° до -50°С. Обледенение поверхностей крыла, оперения и рулей увеличивает вес ЛА, ухудшает его устойчивость и управляемость; обледенение фонаря кабины пилотов ухудшает обзор из кабины. Образование льда на входных устройствах двигателей может привести к срыву этого льда в воздушный канал двигателя и его повреждению.
|
|
|
Для защиты от обледенения современные ЛА оборудуются противо-обледенительными системами (ПОС). Наибольшее распространение получили воздушно-тепловые, электротепловые и электроимпульсные ПОС.
|
|
|
В воздушно-тепловых ПОС рабочим телом является воздух, отбираемый от компрессоров двигателей (рис. 1).
В электротепловых ПОС носителем энергии является электрический ток (рис. 2). Защищаемые от обледенения поверхности (например, предкрылки) разбивают на отдельные секции, к которым в целях экономии энергии электрический ток подводится не постоянно, а циклически с помощью специального программного механизма.
Конструкция ПОС лопастей воздушных винтов предусматривает обогрев лопасти на участке 50-75% его длины. Защита от обледенения концов лопастей вследствие нагрева их от трения о воздух и больших центробежных сил, срывающих образующийся лед, не требуется.
Значительными преимуществами по сравнению с рассмотренными выше обладает электроимпульсная система. Она требует значительно меньших затрат энергии, конструктивно проще и легче. Лед удаляется под воздействием упругих волнообразных колебаний в обшивке, возбуждаемых специальными индукторами, к которым периодически подаются электрические импульсы.
|
|
|
Работу воздушно-тепловых противообледенительных устройств проверяют после запуска двигателей при работе их на малом газе.
Проверка работы электротепловых противообледенительных устройств производится с помощью специальных тестеров от источников аэродромного питания или при работающих двигателях от генераторов.
Рис. 1. Схема носовой части крыла (оперения), оборудованной воздушно-тепловой ПОС:
1 - распределительный коллектор; 2 - насадки;3 – эжектор; 4 - спайка льда.
5 6
Рис.2. Конструкция электронагревательного элемента передних кромок крыла:
I - внутренняя обшивка 2,4,6 - стеклоизоляция; 3 - нагревательный элемент; 5 - тепловой нож; 7 - внешняя обшивка
Характерные признаки обледенения и способы его предупреждения
Обледенение поверхностей самолета в большинстве случаев происходит при его полете в среде, содержащей влагу во взвешенном состоянии при температуре от 0 до —30° С. На интенсивность обледенения влияют температура и относительная влажность среды, скорость полета самолета, его аэродинамическая компоновка и состояние поверхностей.
Причинами быстрой кристаллизации переохлажденных капель воды при их соприкосновении с поверхностями агрегатов самолета являются наличие на них мельчайших кристаллов льда и пыли, служащих центрами кристаллизации, а также образование ультразвуковых волн при ударе капель о поверхность и наличие их в спектре звуковых колебаний при работающих двигателях, что ускоряет течение процесса обледенения.
|
|
|
Наряду с обледенением, обусловленным переохлаждением капель жидкости, имеет место качественно отличный его вид — сублимационное обледенение, которое происходит вследствие быстрого перехода водяных паров непосредственно в твердое состояние.
Сублимационное обледенение при малой относительной влажности среды не представляет опасности. Но при попадании самолета в зону, содержащую влагу в капельном состоянии, эти тонкие инееобразные льдинки, играя роль центров кристаллизации, становятся причиной лавинообразного обледенения поверхностей
самолета.
Ледяные наросты могут быть стекловидными, с гладкой наружной поверхностью, или мутно-белыми с шероховатой поверхностью.
Стекловидный лед нарастает с большой скоростью и принимает на поверхностях агрегатов самолета желобообразную или рогообразную конфигурации в продольном сечении. Имея широкую зону захвата, он оказывает значительное влияние на ухудшение аэродинамических характеристик самолета и вызывает вибрацию его частей. Обледенение воздухозаборника и входных устройств двигателей и винтов приводит к возникновению вибраций, помпажу двигателей, срыву пламени в камерах сгорания и в итоге — к остановке двигателей. Кроме того, сорвавшиеся с воздухозаборника куски льда при попадании в компрессор могут стать причиной разрушения его лопаток, а затем и всего двигателя. Серьезную опасность таит обледенение лобовых стекол фонарей пилотов и антенн радиоэлектронного оборудования.
Образование мутно-белого льда является наиболее часто возникающим видом обледенения. Поскольку обледенение охватывает небольшую зону, а наросты льда имеют клинообразный профиль, большой опасности для самолета оно не представляет.
Независимо от вида льда обледенение приводит к увеличению массы самолета, усложнению его пилотирования и росту удельного расхода топлива двигателями.
Для безопасности полетов над сушей в диапазоне температур наружного воздуха до —20° С и над морем — в диапазоне до —30° С все современные самолеты оборудуются противообледенительными системами (ПОС). Даже сверхзвуковые самолеты, несмотря на возникновение кинетического нагрева передних кромок агрегатов, должны иметь ПОС, так как при взлете и на посадке они могут быть подвержены интенсивному обледенению.
Своевременное предупреждение пилотов о начале обледенения осуществляется установленными на самолете системами сигнализации. В зависимости от метода, положенного в основу принципа работы, сигнализаторы можно условно подразделить на две основные группы: косвенного и прямого действия.
Сигнализаторы косвенного действия реагируют на наличие капель воды в воздушной среде, что проявляется в виде изменения теплоотдачи, электропроводности или других косвенных характеристик среды. К этой группе относятся электропроводные, тепловые и локационные сигнализаторы.
Сигнализаторы прямого действия реагируют на наличие слоя льда на датчике. К ним относятся механические, пневмоэлектрические и радиоизотопные сигнализаторы.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 126; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!