 |
Противообледенительное оборудование самолетов
|
|
|
|
ПОС предназначена для предотвращения обледенения самолета. Обледенение вызывает ухудшение аэродинамических характеристик ЛА (Y – уменьшается, ухудшаются характеристики устойчивости и управляемости.)
Для устранения обледенения воздушного судна применяются следующие противообледенительные системы:
- механические;
- жидкостные;
- воздушно-тепловые;
- электрические;
- электро-импульсные.
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.
Сублимационное обледенение, которое происходит вследствие быстрого перехода водяных паров непосредственно в твердое состояние.
Ледяные наросты могут иметь стекловидный с гладкой наружной поверхностью или мутно-белый внешний вид 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 представляет обледенение лобовых стекол фонарей пилотов и антенн радиоэлектронного оборудования.
Образование мутно-белого льда является наиболее часто возникающим видом обледенения.
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 - 0о в диапазоне до -30°С все современные самолеты оборудуются противообледенительными системами (ПОС).
Своевременное предупреждение пилотов о начале обледенения осуществляется установленными на самолете системами сигнализации.
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.
На рисунке показаны компоновка и принципиальная схема пневмоэлектрического сигнализатора о наличии льда на передних кромках крыла, оперения или воздухозаборника двигателя.
В полете, если не возникает, обледенения, воздушный поток поступает в приемник 2 через отверстия обшивки 1, а затем по трубопроводу 3 в рабочую полость сигнализатора. Под действием этого давления происходит прогиб мембраны 5, которая через шток 4 передает усилие на кнопку микровыключателя 7. Срабатывая, и размыкает нормально-замкнутые контакты. Сигнальная лампочка или табло при этом гаснет, указывая на отсутствие обледенения передней кромки агрегата.
|
|
|
|
|
Компоновка и принципиальная схема пневмоэлектрического сигнализатора обледенения:
1-отвертия; 2-датчик давления; 3-трубопровод; 4,6-пружина; 5-мембрана; 7-микровыключатель.
В случае возникновения обледенения отверстия в обшивке закрываются льдом. Вследствие этого давление в полости сигнализатора становится равным давлению среды в том отсеке агрегата, где он установлен. Под действием пружины 6 шток и мембрана возвращаются в исходное положение. Кнопка микровыключателя освобождается, и происходит замыкание электрической цепи сигнальной лампочки или лампочки табло. Их загорание указывает пилоту о начале обледенения того или иного агрегата.
Радиоизотопный сигнализатор типа РИО-3, структурная схема которого изображена на рисунке и относится к группе приборов бесконтактной сигнализации наличия льда. Комплект сигнализатора состоит из датчика и электронного блока.
Датчик устанавливается в таком месте, на котором его полый штырь находится в невозмущенном воздушном потоке. Внутри штыря помещается ампула А с источником бета излучения (стронций-90 или иттрий-90), а по всей высоте на электроизоляционном каркасе намотан нагревательный элемент RH для сбрасывания образовавшегося льда.
С момента возникновения обледенения штыря датчика интенсивность потока бета-частиц уменьшается, что приводит к разбалансировке электронного блока. Сигнал разбалансировки усиливается и подается на реле исполнительного блока, которое включает световое табло «Обледенение» и нагревательный элемент. Лед удаляется – табло гаснет.
Структурная схема, радиоизотопного сигнализатора типа РИО-3
Сигнализатор обледенения планера СО-121 ВМ
(ТУ-154 М)
Предназначен для выявления обледенения самолета, сигнализации и выдачи сигнала на запись в МСРП.
|
|
|
В СОСТАВ входят:
- ДСЛ-40Т - датчик обледенения
- ПЭ-11М - электронный блок, установлен на раме РМ-5
- выключатель "ОБЛЕДЕНЕНИЕ", кнопка "КОНТРОЛЬ",
- светосигнализатор "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" и "ИСПРАВЕН” на электрощитке б/инженера.
РАБОТА:
В полете при обледенении ДСЛ-40Т включает ПЭ-11М, который включает светосигнализатор "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" и выдает сигналы на МСРП. Одновременно ПЭ-11М включает обогрев ДСЛ-40Т. Лед на датчике тает и датчик включает электронный блок. При повторном обледенении процесс повторяется, но светосигнализатор будет гореть весь полет, т.к. в ПЭ-11М предусмотрена схема задержки времени.
При нажатии на кнопку "КОНТРОЛЬ" светосигнализатор "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" при исправном СО-121М и через некоторое время загорится светосигнализатор "ИСПРАВЕН".
|
|
|
