飛機機體與系統(tǒng)：第七章 飛機防冰排雨系統(tǒng)

第七章飛機防冰排雨系統(tǒng)教學內容第七章飛機防冰排雨

系統(tǒng)一、飛機翼面防冰

二、飛機風擋防冰和除雨

一、飛機翼面防冰1.飛機積冰的原理云中存在過冷水滴，過冷水滴不穩(wěn)定的，稍受震動，即凍結成冰。2.飛機積冰的過程過冷水滴溫度接近0℃：凍結～蒸發(fā)～再凍結過冷水滴較小，溫度接近-20℃：直接凍結3.飛機積冰的基本條件①氣溫低于0℃，飛機表面的溫度低于0℃，和有溫度低于0℃的水滴存在。②溫度等于或低于10℃，目視可見霧、雨、凍雨或冰晶等，或滑行道上有積水、冰或雪等。4.飛機積冰的種類明冰透明堅硬的平滑冰層.主要由飛機飛經單位體積內過冷的（較大）水滴多而大,過冷卻的程度較小的云中時形成.經常凍結在機翼,螺旋槳或其他部分的前緣,發(fā)展很快,不易破除,對飛行危害較大.②霧凇在云層中存在較小的水滴，或過冷卻霧滴直接凍結在地物迎風面上的乳白色冰晶。③毛冰粒狀或多孔的白色不透明冰層.主要由飛機飛經的云層中大小水滴同時存在,過冷卻程度較大的云中時,在飛機上形成.因結構較明冰為松,一般較易破除.霜未飽和空氣與飛機接觸時，如果機身溫度低于霜點溫度，水汽在機體表面直接凝華而成(晴天從冷空氣飛到暖空氣容易結霜)明冰毛冰霧凇飛機上的霧凇有試驗表明，在機翼上表面每平方厘米有一個直徑為1mm～2mm的冰凍污染物顆粒（相當于鹽顆粒的大?。┠軌蛟斐缮p少33％。冰形槽狀冰（角狀冰）結冰條件：環(huán)境溫度0到-7℃過冷水滴直徑較大結冰特點：表面光滑，冰體透明，冰質細密，比重較大；它沿翼型弦向分布較長，一般可達200~300mm；冰與飛機表面的結合力很大。矛狀冰（毛冰）結冰條件：環(huán)境溫度在-15℃或更低過冷水滴直徑較小結冰特點：透明度差，多呈乳白色，無光澤，比重較??；冰層沿弦向分布范圍小，僅在翼前緣很窄的區(qū)域，尖如矛狀中間冰（混合形冰）（界于兩者之間）

飛機結冰的危害結冰部位危害機翼前緣尾翼前緣翼型阻力增加，導致升力下降，臨界攻角下降；飛機操縱性降低。發(fā)動機進氣道進氣效率下降；發(fā)動機功率降低；發(fā)動機結構損壞。風檔玻璃防礙機組人員視線儀表探頭導致儀表系統(tǒng)失靈飛機天線天線折斷；系統(tǒng)失效給排水口系統(tǒng)功能喪失5.運輸機常見結冰部位迎風部位結構曲率半徑小的迎風部位機翼、尾翼前緣螺旋槳風擋發(fā)動機進氣口空速管迎角傳感器……6.飛機結冰的影響飛機氣動性能惡化風擋視界不清發(fā)動機功率下降有關儀表讀數不準……1994年10月31日，當地時間約下午4點，西蒙斯航空公司4184航班，從印地安納波里斯到芝加哥，飛機在有利于積冰的氣象條件下等待了30分鐘，突然翻滾并從大約10000英尺的高度墜下，猛沖入ROSELAWN附近的豆子地里，機上68人頃刻死去。7.防除冰系統(tǒng)的分類及應用部位氣動除冰機翼、尾翼前緣某些小型低速飛機采用液體防冰風擋、窗、雷達罩、螺旋槳槳葉和汽化器氣熱防冰機翼、尾翼前緣、發(fā)動機進氣口現(xiàn)代大中型運輸機廣泛采用電熱防冰風擋、失速傳感器、皮托管、排水管氣動除冰翼面氣動除冰原理翼面前緣有除冰帶；不除冰時，由真空系統(tǒng)產生一定真空度，除冰帶緊貼翼面保持翼形；除冰時，給除冰帶內充以一定壓力的氣體，除冰帶鼓脹，破碎已結冰層并由氣流吹走。電脈沖除冰系統(tǒng)系統(tǒng)組成：脈沖發(fā)生器、程序器和感應器。除冰原理：脈沖發(fā)生器產生電脈沖，它作用在感應器上，使蒙皮產生作用時間很短的脈沖力，并產生小振幅高頻振動，很快將冰除去。脈沖發(fā)生器程序器氣動除冰（KingairC90）氣動除冰（KingairC90）氣熱防冰翼面氣熱防冰原理控制熱空氣進入翼面防冰腔，加熱防冰部位，從而防止其結冰或除去其結冰。熱空氣源發(fā)動機引氣APU引氣廢氣加溫器或燃燒加溫器⑴發(fā)動機防冰結冰后破壞了進氣道原來良好的氣動外形，混亂的氣流進入壓氣機，導致發(fā)動機工作不穩(wěn)定，可能引起發(fā)動機出現(xiàn)喘振，推力下降；進氣道結冰還造成進氣道截面積減小，進入發(fā)動機的空氣流量減小，推力進一步下降；飛行狀態(tài)的變化或發(fā)動機喘振等可使積冰脫落，冰塊隨氣流進入發(fā)動機，可能打壞葉片等部件，嚴重時甚至導致發(fā)動機熄火。發(fā)動機進氣道唇口發(fā)動機進氣道唇口積冰發(fā)動機防冰（氣熱防冰）飛機防冰排雨系統(tǒng)

每一發(fā)動機唇口都通過發(fā)動機壓氣機獨立熱引氣防冰，此引氣通過一兩位(開/關)活門提供?；铋T由駕駛艙內的開關(每臺發(fā)動機一個)控制。如果無氣供給時(發(fā)動機不工作)，活門自動關閉。B737NG機翼⑶風擋防冰每一風擋防冰和駕駛艙側窗除霧都由電加溫來完成。風擋玻璃的透明度下降，駕駛員目視困難。⑷探頭防冰降低空速、氣壓高度、升降速度等參數的測量精度，甚至失真和完全失效。電加溫保護以下設備：空速管靜壓孔迎角探頭(AOA)總溫(TAT)探頭⑸排水口防冰\天線防冰結冰探測系統(tǒng)（如果安裝的話）由機身前下部兩個獨立的探測器組成。在兩塊風檔之間安裝有一個外部目視探測器，這個外部目視探測器還集成有一個燈。（A320）結冰指示器安裝于駕駛員容易看到的地方，當發(fā)現(xiàn)結冰后，用人工方法接通防冰系統(tǒng)。探冰棒探冰燈飛機結冰探測1：駕駛員直觀式探冰棒振蕩探冰法廣泛應用于現(xiàn)代民航飛機，B747,777,空客320，330結冰靈敏度：當結冰信號器發(fā)出結冰信號時所需要的最小冰層厚度。探測原理：利用傳感元件結冰之后振蕩頻率發(fā)生變化來探測結冰信號。系統(tǒng)組成

傳感元件壓差式探冰法安裝在發(fā)動機進氣道內；探測原理：利用結冰時，堵塞壓差探測器進氣口，喪失沖壓氣流，造成探測器內部壓力變化。同位素探冰法空客310探測原理：利用積冰減弱射線的發(fā)射強度。除冰系統(tǒng)電子放大器延時器繼電器其他：螺旋槳電加溫液體防冰系統(tǒng)這種系統(tǒng)不斷向防冰表面供給防冰液，此防冰液與飛機部件所收集的水混合，使其混合液的冰點低于表面溫度，使水不致在表面上結冰?？捎米鞣辣旱挠幸蚁┮叶?、異丙醇、乙醇等。教學內容第七章飛機防冰排雨

及氧氣系統(tǒng)一、飛機翼面防冰

二、飛機風擋防冰防霧除雨

飛機風擋防冰防霧電熱防霧電阻絲式導電膜式氣熱防霧雙層壁式外壁面噴射氣流式熱氣源：發(fā)動機引氣運用：通過裝在外表面底部的噴嘴噴射并吹拂整個風擋外表面物化法防霧采用不易結霧的風擋玻璃材料、吸潮防霧、干燥氣體壁防霧等。化學（液體）防冰風檔排雨——雨刷排雨

動力電力或液壓?？刂菩oOff：關斷；Low：低速；High：高速。Park：?？?，將雨刷移動到視線以外。使用注意事項干風擋不能使用，否則易使風擋表面發(fā)毛。風檔排雨——雨刷排雨

動力電力或液壓?？刂菩oOff：關斷；Low：低速；High：高速。Park：?？?，將雨刷移動到視線以外。使用注意事項干風擋不能使用，否則易使風擋表面發(fā)毛。速度超過規(guī)定值時不能使用。風檔排雨——排雨劑

原理將排雨劑噴灑在風擋表面形成透明薄膜，