复习=第一-四章 飞机介绍-空调、增压-防冰、排雨-液压系统2008.ppt

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1、飞机、发动机飞机、发动机(Aircraft&Engine）40学时教师：朱蓬杰1 1第一章第一章 绪论绪论飞机概况飞机概况飞机概况飞机概况了解飞机系统的组成掌握飞机飞行控基本原理重点飞机的基本组成及2 2绪论绪论6 6二、世界民用航空的现状和中国民航的现状二、世界民用航空的现状和中国民航的现状1 1、中国、美国拥有运输机的数量比（、中国、美国拥有运输机的数量比（20012001年）年）3 3绪论绪论7 72 2、中国、美国有商业驾驶执照的飞行员数量比（、中国、美国有商业驾驶执照的飞行员数量比（20012001年）年）4 41.航空器简介定翼機定翼機 (Fixed-wing Aircraft)旋

2、翼機旋翼機(Rotary-wing Aircraft)5 5定翼機定翼機 主要機翼類型主要機翼類型6平直前缘和后缘平直前缘，锥形后缘锥形前缘，平直后缘7 78旋翼機(Rotary-wingAircraft)91010112.2.各系统概述各系统概述各系统概述各系统概述1.1 1.1 机体机体机体机体机身、机翼、尾翼作为一个整体统称为机体机身、机翼、尾翼作为一个整体统称为机体机身、机翼、尾翼作为一个整体统称为机体机身、机翼、尾翼作为一个整体统称为机体1.1.1 1.1.1 机身机身机身机身 机身是飞机的核心部件，主要包括驾驶舱、客舱、行李舱几机身是飞机的核心部件，主要包括驾驶舱、客舱、行李舱几机

3、身是飞机的核心部件，主要包括驾驶舱、客舱、行李舱几机身是飞机的核心部件，主要包括驾驶舱、客舱、行李舱几个部分，其内部安装由飞行仪表，各种设备，同时还提供个部分，其内部安装由飞行仪表，各种设备，同时还提供个部分，其内部安装由飞行仪表，各种设备，同时还提供个部分，其内部安装由飞行仪表，各种设备，同时还提供飞机其它主要部件的安装支点。飞机其它主要部件的安装支点。飞机其它主要部件的安装支点。飞机其它主要部件的安装支点。另外，为了防火，另外，为了防火，另外，为了防火，另外，为了防火，飞机发动机与机体、机翼结合部位的连接面飞机发动机与机体、机翼结合部位的连接面飞机发动机与机体、机翼结合部位的连接面飞机发动

4、机与机体、机翼结合部位的连接面 之间设置耐高温之间设置耐高温之间设置耐高温之间设置耐高温的不锈钢板用于防火即防火墙。的不锈钢板用于防火即防火墙。的不锈钢板用于防火即防火墙。的不锈钢板用于防火即防火墙。单发的防火墙通常位于机身的前部，在发动机与坐舱之间单发的防火墙通常位于机身的前部，在发动机与坐舱之间单发的防火墙通常位于机身的前部，在发动机与坐舱之间单发的防火墙通常位于机身的前部，在发动机与坐舱之间如：机翼、起落架、发动机等12121.1.2 1.1.2 机翼机翼机翼机翼1 1）左右机翼分别连接于机身两侧的中央翼接头处，横贯机身，）左右机翼分别连接于机身两侧的中央翼接头处，横贯机身，形成一个完整

5、的受力体。形成一个完整的受力体。2 2）飞行中，气流流过机翼的表面，能够产生一种合力叫升）飞行中，气流流过机翼的表面，能够产生一种合力叫升力。力。3)3)现代飞机通常采用一对机翼单翼。现代飞机通常采用一对机翼单翼。机翼可以安装于机身的上、中、下部位，分机翼可以安装于机身的上、中、下部位，分 别称为上、中、别称为上、中、下单翼。下单翼。民用飞机通常采用下单翼或上单翼。民用飞机通常采用下单翼或上单翼。许多小型飞机的机翼于机身结构之间装有外许多小型飞机的机翼于机身结构之间装有外 部撑、拉杆半部撑、拉杆半悬臂式；悬臂式；部分上单翼和下单翼飞机无外部撑、拉杆悬臂式部分上单翼和下单翼飞机无外部撑、拉杆悬臂

6、式1313飞机系统-1031414151516166)6)机翼的其它功能机翼的其它功能大部分飞机机翼的另一个重要用途是利用机翼的内大部分飞机机翼的另一个重要用途是利用机翼的内部空间安装燃油箱，燃油箱的位置在翼梁、翼肋部空间安装燃油箱，燃油箱的位置在翼梁、翼肋和蒙皮维成的空间中。和蒙皮维成的空间中。1717181819191.1.31.1.3尾翼尾翼尾翼通常是由垂直尾翼和水平尾翼两部份组成，连接于机尾翼通常是由垂直尾翼和水平尾翼两部份组成，连接于机身的尾部（图身的尾部（图1 15 5）1 1）垂直尾翼包括固定的垂直安定面和铰接其后部可偏转的方垂直尾翼包括固定的垂直安定面和铰接其后部可偏转的方向舵

7、向舵2 2）水平尾翼包括固定的水平安定面和铰接其后的可偏转的升）水平尾翼包括固定的水平安定面和铰接其后的可偏转的升降舵降舵20203 3）全动尾翼，有一些飞机（如波音）全动尾翼，有一些飞机（如波音707707、一些小型飞机）采用、一些小型飞机）采用全动尾翼，有的甚至取消升降舵。全动尾翼，有的甚至取消升降舵。为了使飞行员得到与操纵有升降舵飞机的操纵感觉，通常在为了使飞行员得到与操纵有升降舵飞机的操纵感觉，通常在全动尾翼后面安装反补偿片。全动尾翼后面安装反补偿片。该片可以随着全动尾翼的偏转而自动同方向偏转，作用是可该片可以随着全动尾翼的偏转而自动同方向偏转，作用是可适当增加俯仰操纵的感觉力，防止因

8、为俯仰感觉的操纵力太适当增加俯仰操纵的感觉力，防止因为俯仰感觉的操纵力太轻而导致轻而导致“操纵过量操纵过量”。尾翼的结构与机翼类似尾翼的结构与机翼类似212122223.B7373.B737300300介绍介绍波音737飞机是波音公司生产的双发（动机）中短程运输机，被称为世界航空史上最成功的民航客机。在获得德国汉莎航空公司10架启动订单后波音737飞机于1964年5月开始研制，1967年4月原型机试飞,12月取得适航证，1968年2月投入航线运营。波音737飞机基本型为B737-100型。传统型B737分100/200/300/400/500型五种，232319981998年年1212月月5

9、5日，第日，第30003000架传统型架传统型B737B737出厂。目前，传统出厂。目前，传统型型B737B737均已停止生产。均已停止生产。19931993年年1111月，新一代波音月，新一代波音737737项目正式启动，新一代波音项目正式启动，新一代波音737737分分600/700/800/900600/700/800/900型四种，它以出色的技术赢得了市场型四种，它以出色的技术赢得了市场青睐，被称为卖的最快的民航客机。青睐，被称为卖的最快的民航客机。截止截止20012001年底，已交付超过年底，已交付超过10001000架。架。20002000年年1 1月，波音月，波音737737成为

10、历史上第一种累计成为历史上第一种累计 1 1亿飞行小时。亿飞行小时。242425常见的常见的常见的常见的B737-300B737-300的数据：的数据：的数据：的数据：翼展：翼展：28.928.9米米机长机长:33.4:33.4米米经济布局载客经济布局载客:149:149人人货舱容积：货舱容积：30.230.2立方米立方米最大商载最大商载:16:16吨吨最大油箱容量：最大油箱容量：2010520105升升最大起飞总重最大起飞总重:62:62吨吨最大载重航程最大载重航程:2993:2993公里公里最大燃油航程最大燃油航程:4175:4175公里公里动力装置：两台动力装置：两台CFM56-3CFM

11、56-3涡扇发动机（最大推力：涡扇发动机（最大推力：2200022000磅）磅）2626第二章第二章 空调、增压系统空调、增压系统了解：空调系统组成及工作原理掌握：增压系统组成及工作原理重点：增压系统组成及原理难点：增压系统原理2727一、标准大气一、标准大气由权威性机构颁布的一种由权威性机构颁布的一种“模式大气模式大气”，根据实测资料，用，根据实测资料，用简化方式近似地表示大气温度、压力和密度等参数的平均垂简化方式近似地表示大气温度、压力和密度等参数的平均垂直分布；直分布；国际组织颁布的称为：国际标准大气，国家颁布：国家标准国际组织颁布的称为：国际标准大气，国家颁布：国家标准大气；大气；标准

12、大气是作为校准飞机航行仪表和比较飞机性能的依据；标准大气是作为校准飞机航行仪表和比较飞机性能的依据；通用的国际标准大气的主要内容包括：通用的国际标准大气的主要内容包括：1.前言：作用、主要参数和影响前言：作用、主要参数和影响2828二、高空环境对人体生理影响二、高空环境对人体生理影响二、高空环境对人体生理影响二、高空环境对人体生理影响高空缺氧高空缺氧高空缺氧高空缺氧随着飞行高度的增加，大气压力下降，在大气中氧分压和肺随着飞行高度的增加，大气压力下降，在大气中氧分压和肺泡空气中的氧分压也会相应降低，血液中的氧气饱和度就减泡空气中的氧分压也会相应降低，血液中的氧气饱和度就减少，机体组织细胞得不到正

13、常的氧气供应，少，机体组织细胞得不到正常的氧气供应，人身体出现各种不适情况：头痛、反映迟钝、听觉不灵、视人身体出现各种不适情况：头痛、反映迟钝、听觉不灵、视力衰退、情绪不安、嘴唇指甲甲发紫等；力衰退、情绪不安、嘴唇指甲甲发紫等；80008000米左右，人的意识清晰只能维持米左右，人的意识清晰只能维持2 2分钟。分钟。2929低压的危害低压的危害低压的危害低压的危害随着大气压力的降低，人体会出现高空胃肠气胀和高空减压随着大气压力的降低，人体会出现高空胃肠气胀和高空减压症；症；当高度增加到当高度增加到19.2km19.2km时，大气压力降到时，大气压力降到47mmHg47mmHg，此压力，此压力下

14、，水的沸点为下，水的沸点为3737，即人体体温；，即人体体温；在此压力下，人体体液沸腾，导致组织肿胀，人体损伤，此在此压力下，人体体液沸腾，导致组织肿胀，人体损伤，此现象航空医学称之为：现象航空医学称之为：高空减压症高空减压症高空减压症高空减压症。3030压力变化率和爆炸减压的危害压力变化率和爆炸减压的危害压力变化率和爆炸减压的危害压力变化率和爆炸减压的危害 压力变化率太大，会产生耳鸣、晕眩、恶心；压力变化率太大，会产生耳鸣、晕眩、恶心；人体对压力增加速率过大更为敏感，所以飞机下降时，人体对压力增加速率过大更为敏感，所以飞机下降时，耳疼较严重。耳疼较严重。爆炸减压，座舱在高空突然失密的情况下，

15、压力变化率爆炸减压，座舱在高空突然失密的情况下，压力变化率极大，对人体产生极大危害。极大，对人体产生极大危害。发生爆炸减压事故后的安全措施，发生爆炸减压事故后的安全措施，迅速将飞机下降到迅速将飞机下降到4,000m4,000m左右的安全高度；左右的安全高度；尽快使用氧气设备。尽快使用氧气设备。3131温度和湿度的影响：温度和湿度的影响：环境温度和湿度对人体的温度和水分的平衡影响很大：环境温度和湿度对人体的温度和水分的平衡影响很大：人体适宜温度为人体适宜温度为15-2515-25；湿度对人体影响主要是湿度对人体影响主要是干燥干燥干燥干燥，需供应饮料；，需供应饮料；其他影响因素：其他影响因素：空气

16、清洁度，空气清洁度，密封舱通风。密封舱通风。3232三三三三 、空调系统的功用、空调系统的功用、空调系统的功用、空调系统的功用在各种不同的飞行状态和外界条件下，使飞机的驾驶舱、旅在各种不同的飞行状态和外界条件下，使飞机的驾驶舱、旅客舱、设备舱及货舱具有良好的环境参数，客舱、设备舱及货舱具有良好的环境参数，保证飞行人员和乘客的正常工作条件和生活环境、设备的正保证飞行人员和乘客的正常工作条件和生活环境、设备的正常工作及货物的安全；常工作及货物的安全；民用客机是以保证座舱内的舒适性为目的，民用客机是以保证座舱内的舒适性为目的，空气调节主要保证客舱内的微气候条件在舒适范围之内。空气调节主要保证客舱内的

17、微气候条件在舒适范围之内。3333气密座舱（增压舱）技术气密座舱（增压舱）技术气密座舱（增压舱）技术气密座舱（增压舱）技术是将飞机座舱密封，然后给它供气增压，使舱内压力大于外是将飞机座舱密封，然后给它供气增压，使舱内压力大于外界大气压力，并对座舱空气参数进行调节，创造舒适的座舱界大气压力，并对座舱空气参数进行调节，创造舒适的座舱环境，以满足人体生理和工作的需要。环境，以满足人体生理和工作的需要。气密座舱的环境参数：气密座舱的环境参数：气密座舱的环境参数：气密座舱的环境参数：温度温度 压力压力 压力变化率压力变化率 通风量通风量3434现代喷气客机空调系统基本组成和工作原现代喷气客机空调系统基本

18、组成和工作原理理增压气源压力调节和关断活门流量控制活门温度控制活门制冷组件混合室座舱温 度控制器人工控制电门温度选择器压力控制器座舱 舱高度 余高度 变化率 压352 2、气源系统、气源系统、气源系统、气源系统气源系统功用：气源系统功用：向座舱提供增压气源，并对供入的空气进行压力、流量及温度的控向座舱提供增压气源，并对供入的空气进行压力、流量及温度的控制，然后经空调组件调节其温度、压力等参数后供入座舱，制，然后经空调组件调节其温度、压力等参数后供入座舱，发动机或机翼前缘等的防冰加温；发动机或机翼前缘等的防冰加温；水系统、液压系统增压等。水系统、液压系统增压等。气源类型：气源类型：发动机压气机引

19、气发动机压气机引气 增压器引气增压器引气 APUAPU引气引气 地面气源车地面气源车36363737一、发动机引气一、发动机引气一、发动机引气一、发动机引气气源引自涡轮风扇发动机的压气机气源引自涡轮风扇发动机的压气机引气部位引气部位 低压级引气低压级引气 高压级引气高压级引气 目的：目的：为了减少对发动机功率的损耗，现代客机采用两级引为了减少对发动机功率的损耗，现代客机采用两级引气气低压级引气不足时，可以用高压级引气进行补充，此低压级引气不足时，可以用高压级引气进行补充，此时低压级有单向活门，防止反流。时低压级有单向活门，防止反流。3838交输供气：交输供气：由交输活门控制，装在两套系统的中间

20、管道上；由交输活门控制，装在两套系统的中间管道上；用途：用途：任何一台发动机引气可供任一路空调系统工作；任何一台发动机引气可供任一路空调系统工作；启动发动机。启动发动机。缺点：缺点：污染气源；污染气源；对发动机性能有影响（功率损失）对发动机性能有影响（功率损失）。3939三、气源系统的调节与控制三、气源系统的调节与控制三、气源系统的调节与控制三、气源系统的调节与控制引气压力调节装置引气压力调节装置引气压力调节装置引气压力调节装置压力调节和关断活门压力调节和关断活门 功用：功用：引气开关，引气开关，可保持出口压力一定（为可控制的定值减压阀）可保持出口压力一定（为可控制的定值减压阀）流量控制活门流

21、量控制活门流量控制活门流量控制活门 组成：文氏管组成：文氏管+调压器（组件活门）调压器（组件活门）原理：原理：利用调压器感受喉部压力和进口压力，进行比较，控制利用调压器感受喉部压力和进口压力，进行比较，控制活门开度，调节气体流量。活门开度，调节气体流量。流量控制活门可以根据不同的情况控制流向下游的空气流量控制活门可以根据不同的情况控制流向下游的空气量。量。4040第三节第三节 温度控制系统温度控制系统空气循环式座舱温度控制基本原理：温度控制器接受预定温度，管道预感器温度驱动温度控制活门，改变冷热路流量对比而控制温度。温度控制活门制冷组件混合室座舱温 度控制器人工控制电门温 度选择器压力控制器座

22、舱 舱高度 余高度 变化率 压41温度控制系统主要附件温度控制系统主要附件：温度控制活门温度控制活门单活门式：活门只安装在热路上；单活门式：活门只安装在热路上；双活门式：马达同时驱动两个活门，两个活门运动方向相反双活门式：马达同时驱动两个活门，两个活门运动方向相反 电子式温度控制器（惠斯登电桥原理）电子式温度控制器（惠斯登电桥原理）：温度电桥，利用预定温度和实际温度的偏差，自动调节温度控制活温度电桥，利用预定温度和实际温度的偏差，自动调节温度控制活门开度，改变冷热路空气流量对比，控制座舱温度门开度，改变冷热路空气流量对比，控制座舱温度温升速率电桥，其作用是感受供入座舱空气的温度变化率，以控制温

23、升速率电桥，其作用是感受供入座舱空气的温度变化率，以控制温度控制活门的开启、关闭的速度，从而减小超量量，防止出现温温度控制活门的开启、关闭的速度，从而减小超量量，防止出现温度波动度波动。极限温度控制电桥：作用是感受供入座舱的空气温度，与预定最高极限温度控制电桥：作用是感受供入座舱的空气温度，与预定最高极限温度比较，当达到预定极限温度值时，输出信号使温控活门向极限温度比较，当达到预定极限温度值时，输出信号使温控活门向全冷方向转动，以确保安全。全冷方向转动，以确保安全。制冷组件：制冷组件：制冷组件：制冷组件：蒸发循环制冷装置蒸发循环制冷装置空气循环制冷装置空气循环制冷装置4242电桥原理R1 R2

24、R3 R4ABCD+-4343蒸发循环制冷蒸发循环制冷利用制冷剂（冷媒）状态的变化完成热量的转移！利用制冷剂（冷媒）状态的变化完成热量的转移！制冷组件制冷组件4444空气循环制冷系统空气循环制冷系统 制冷原理：制冷原理：利用冲压空气或风扇形成的冷气流对热空气进行热交换而降温，利用冲压空气或风扇形成的冷气流对热空气进行热交换而降温，并利用热空气在冷却涡轮中膨胀作功而降温并利用热空气在冷却涡轮中膨胀作功而降温 系统基本组成：系统基本组成：热交换器热交换器涡轮冷却器涡轮冷却器 涡轮冷却器类型涡轮冷却器类型涡轮风扇式涡轮风扇式涡轮压气机式涡轮压气机式涡轮压气机风扇式涡轮压气机风扇式4545涡轮风扇式涡

25、轮风扇式工作原理：热空气先经过热交换器降温，而后送入涡轮冷却器的涡轮工作原理：热空气先经过热交换器降温，而后送入涡轮冷却器的涡轮膨胀作功，消耗增压空气内能，使温度进一步降低。涡轮带动的风扇膨胀作功，消耗增压空气内能，使温度进一步降低。涡轮带动的风扇抽吸冷却空气通过热交换器，提高热交换效率。抽吸冷却空气通过热交换器，提高热交换效率。缺缺点：高空制冷效率低点：高空制冷效率低4646涡轮压气机式涡轮压气机式工作原理：工作原理：压气机使由一级热交换器来的空气温度压力升高，之后经过二级热交换压气机使由一级热交换器来的空气温度压力升高，之后经过二级热交换器散热，最后进入涡轮剧烈膨胀作功，制冷效果好。器散热

26、，最后进入涡轮剧烈膨胀作功，制冷效果好。缺点：缺点：在地面开车和滑跑时散热差，帮需加单独的地面散热风扇。在地面开车和滑跑时散热差，帮需加单独的地面散热风扇。4747涡轮压气机风扇式涡轮压气机风扇式(三轮式三轮式)集前两种系统优点于一身，散热效率高集前两种系统优点于一身，散热效率高 4848第四节第四节第四节第四节 压力控制系统压力控制系统压力控制系统压力控制系统压力控制原理：控制座舱排气量；压力控制原理：控制座舱排气量；绝对压力绝对压力放气活门开度的大小放气活门开度的大小 压力变化率压力变化率放气活门开关的快慢放气活门开关的快慢 余压余压监控信号监控信号座舱压力制度座舱压力制度 飞行过程中，座

27、舱压力（座舱高度）随飞行高度（或外界飞行过程中，座舱压力（座舱高度）随飞行高度（或外界大气压力）的变化规律。大气压力）的变化规律。类型：三段式、直线式类型：三段式、直线式压力控制器：气动式、电子式压力控制器：气动式、电子式4949气动式座舱压力控制器传感器：传感器：真空膜盒：座舱绝对压力高度传感器；真空膜盒：座舱绝对压力高度传感器；开口膜盒：余压传感器；开口膜盒：余压传感器；带节流孔开口膜盒：座舱高度压力变化率传感器带节流孔开口膜盒：座舱高度压力变化率传感器 缺点：缺点：在等余压调节段的飞机爬升过程中，由于气动式压力调节器本身的缺在等余压调节段的飞机爬升过程中，由于气动式压力调节器本身的缺陷，

28、不能进行压力变化率的调节。陷，不能进行压力变化率的调节。5050电子式座舱压力控制器电子式座舱压力控制器压力控制器马达(交流/直流)放气活门(开/关及速率)环境压力座舱压力巡航高度着陆高度原理：原理：采用微处理机控制部件，输出电信号给马达，通过马达控制采用微处理机控制部件，输出电信号给马达，通过马达控制放气活门的开关以及开关的速率。放气活门的开关以及开关的速率。5151第六节第六节第六节第六节 货舱加温及电子设备舱的冷却货舱加温及电子设备舱的冷却货舱加温及电子设备舱的冷却货舱加温及电子设备舱的冷却货舱加温货舱加温货舱加温货舱加温 货舱加温的目的：是保持机身下的货舱温度高于结冰温度，货舱加温的目

29、的：是保持机身下的货舱温度高于结冰温度，防止冻坏货物。防止冻坏货物。现代客机的货舱采用座舱排气进行加温：现代客机的货舱采用座舱排气进行加温：客舱内的空气在客舱内吸收热量之后，通过客舱侧壁的脚客舱内的空气在客舱内吸收热量之后，通过客舱侧壁的脚部格栅排出，这些空气流过货舱侧壁，防止货舱由于受外部格栅排出，这些空气流过货舱侧壁，防止货舱由于受外界空气温度的影响而导致其温度过低，然后空气由座舱增界空气温度的影响而导致其温度过低，然后空气由座舱增压系统的排气活门抽吸，经后货舱壁板处排出机外。压系统的排气活门抽吸，经后货舱壁板处排出机外。5252电子设备冷却电子设备冷却电子设备冷却电子设备冷却 电子设备能

30、在高于人体所能承受的环境温度下可靠地工作；电子设备能在高于人体所能承受的环境温度下可靠地工作；电子设备舱的排气温度为电子设备舱的排气温度为3871C3871C时，电子设备的工作不会时，电子设备的工作不会出现异常情况；出现异常情况；为减少发动机的引气量、减小制冷系统的工作负荷，大型客为减少发动机的引气量、减小制冷系统的工作负荷，大型客机普遍采用座舱排气对电子设备进行冷却：机普遍采用座舱排气对电子设备进行冷却：客舱排气流经电子设备后，由风扇抽吸进入导管内。这些管客舱排气流经电子设备后，由风扇抽吸进入导管内。这些管路系统构成了风扇的进口气路。路系统构成了风扇的进口气路。在进口气路上装有两个风扇，其中

31、一个风扇中飞机上电后连在进口气路上装有两个风扇，其中一个风扇中飞机上电后连续工作，若主风扇故障时，备用风扇工作，以保证电子设备续工作，若主风扇故障时，备用风扇工作，以保证电子设备的冷却系统正常工作。的冷却系统正常工作。5353545455555656第12章作业1 1、飞机的分类、飞机的分类2 2、飞机的基本组成、飞机的基本组成3 3、飞机机翼的几种主要型式、飞机机翼的几种主要型式4 4、飞机水平安定面与升降舵的关系、飞机水平安定面与升降舵的关系5 5、可调系统的几种型式、可调系统的几种型式6 6、目前民航常用空调的型式、目前民航常用空调的型式7 7、目前民航常用空调的工作原理、目前民航常用空

32、调的工作原理8 8、飞机的气源系统的种类、飞机的气源系统的种类9 9、大气条件及高空环境对人体影响、大气条件及高空环境对人体影响 1010、增压系统的功用及主要部件、增压系统的功用及主要部件1111、座舱温度控制系统组成及工作原理、座舱温度控制系统组成及工作原理 1212、民航常用制冷系统组成及工作原理、民航常用制冷系统组成及工作原理 5757第三章第三章 防冰排雨系统防冰排雨系统理解防冰、排雨系统工作原理掌握防冰、排雨系统的组成；重点：防冰、排雨系统的功能、组成、原理5858在有结冰条件的环境中飞行时，飞机各迎风部位如风挡、机在有结冰条件的环境中飞行时，飞机各迎风部位如风挡、机翼和尾翼前缘、

33、螺旋桨、发动机进气道前缘、各种传感器探翼和尾翼前缘、螺旋桨、发动机进气道前缘、各种传感器探头等处极易结冰。头等处极易结冰。飞机结冰导致飞机气动性能恶化，风挡视线不清，发动机功飞机结冰导致飞机气动性能恶化，风挡视线不清，发动机功率降低，仪表指示错误，进而对飞行安全构成严重威胁。率降低，仪表指示错误，进而对飞行安全构成严重威胁。现代飞机装备有防冰或除冰系统。现代飞机装备有防冰或除冰系统。某些小型飞机无防某些小型飞机无防/除冰能力，则其飞行手册中规定不准进除冰能力，则其飞行手册中规定不准进入已知结冰区。入已知结冰区。如意外进入结冰区，则应立即接通座舱加温，迅速脱离结冰如意外进入结冰区，则应立即接通座

34、舱加温，迅速脱离结冰区。区。59591 1飞机结冰的形成、分类与探测飞机结冰的形成、分类与探测飞机结冰的形成、分类与探测飞机结冰的形成、分类与探测1.1 1.1 飞机结冰机理飞机结冰机理飞机结冰机理飞机结冰机理大气中经常存在着温度在大气中经常存在着温度在0 0以下仍未冻结的过冷水滴以下仍未冻结的过冷水滴。这种过冷水滴多出现在这种过冷水滴多出现在0 0 2020的云和降水中。的云和降水中。在温度底于在温度底于-40-40时，过冷水滴就会立即冻结，时，过冷水滴就会立即冻结，但是温度高于但是温度高于-40-40时，水滴就会长时间以液态存在。时，水滴就会长时间以液态存在。过冷水滴的一个重要特征就是不稳

35、定，稍受震动，即冻结过冷水滴的一个重要特征就是不稳定，稍受震动，即冻结成冰。成冰。6060当飞机在含有过冷水滴的区域飞行时，如果机体表面温度低当飞机在含有过冷水滴的区域飞行时，如果机体表面温度低于于0 0，过冷水滴就会在机体表面某些部位冻结并积聚成冰层。过冷水滴就会在机体表面某些部位冻结并积聚成冰层。飞机结冰的条件是：气温低于飞机结冰的条件是：气温低于0 0，飞机表面温度低于，飞机表面温度低于0 0和和有温度低于有温度低于0 0的过冷水滴存在。的过冷水滴存在。61611.2 1.2 飞机结冰的种类飞机结冰的种类飞机结冰的种类飞机结冰的种类飞机表面结冰的种类包括：飞机表面结冰的种类包括：明冰、雾

36、凇、毛冰和霜等。明冰、雾凇、毛冰和霜等。明冰、雾凇、毛冰和霜等。明冰、雾凇、毛冰和霜等。飞机结冰有的光滑透明，有的粗糙不平，有的坚硬牢固，有飞机结冰有的光滑透明，有的粗糙不平，有的坚硬牢固，有的松脆易脱。它们的差异主要由过冷水滴的尺寸大小及其温的松脆易脱。它们的差异主要由过冷水滴的尺寸大小及其温度高低决定。度高低决定。明冰明冰明冰明冰：通常是在温度为：通常是在温度为0-100-10的条件下由过冷雨或大水滴形成的条件下由过冷雨或大水滴形成的，其质地光滑透明、结构坚固。的，其质地光滑透明、结构坚固。在有降水的云中飞行时，明冰的积聚速度往往很快，冻结牢在有降水的云中飞行时，明冰的积聚速度往往很快，冻

37、结牢固，除冰设备不易使其脱落，因而对飞行危害较大。固，除冰设备不易使其脱落，因而对飞行危害较大。6262雾凇：雾凇：雾凇：雾凇：由许多粒状冰晶组成，不透明，表面粗糙。由许多粒状冰晶组成，不透明，表面粗糙。这种冰多形成于温度在这种冰多形成于温度在-20-20左右的云中，积聚速度较慢，多左右的云中，积聚速度较慢，多出现在飞机的迎风部位。与明冰相比，雾凇很容易除掉，出现在飞机的迎风部位。与明冰相比，雾凇很容易除掉，对飞行危害相对较小对飞行危害相对较小毛冰毛冰毛冰毛冰：特征是表面较粗糙，质地较坚固，色泽像白瓷，故：特征是表面较粗糙，质地较坚固，色泽像白瓷，故又被称为又被称为“瓷冰瓷冰瓷冰瓷冰”。毛冰多

38、形成在温度为毛冰多形成在温度为-5-5-15-15的云中，这里大小水滴同的云中，这里大小水滴同时存在，或存在由过冷水滴与冰晶混合组成的云，所以能时存在，或存在由过冷水滴与冰晶混合组成的云，所以能形成粗糙的不透明的冰。形成粗糙的不透明的冰。毛冰对飞行的影响不亚于明冰。毛冰对飞行的影响不亚于明冰。6363霜霜霜霜：是在晴空飞行时出现的一种结冰。：是在晴空飞行时出现的一种结冰。它是当不饱和空气与温度低于它是当不饱和空气与温度低于0 0的机体表面接触时，如果的机体表面接触时，如果机体温度低于露点，由水蒸气在冷机体表面直接凝华而成。机体温度低于露点，由水蒸气在冷机体表面直接凝华而成。只要飞机表面保持在只

39、要飞机表面保持在0 0以下，霜就一直不化。以下，霜就一直不化。1.3 1.3 飞机结冰的影响飞机结冰的影响飞机结冰的影响飞机结冰的影响飞行中，飞机易结冰部位主要有飞行中，飞机易结冰部位主要有飞行中，飞机易结冰部位主要有飞行中，飞机易结冰部位主要有：机翼、尾翼前缘，风挡，：机翼、尾翼前缘，风挡，发动机进气口前缘，汽化器，螺旋桨桨叶前缘，天线，以及发动机进气口前缘，汽化器，螺旋桨桨叶前缘，天线，以及空速管、大气温度传感器和迎角传感器等各种探头。空速管、大气温度传感器和迎角传感器等各种探头。结冰的主要影响可分为结冰的主要影响可分为结冰的主要影响可分为结冰的主要影响可分为：对空气动力性能、动力装置、仪

40、表：对空气动力性能、动力装置、仪表与通讯三个方面。与通讯三个方面。6464活塞式发动机活塞式发动机螺旋桨桨叶结冰：螺旋桨桨叶结冰：螺旋桨桨叶结冰：螺旋桨桨叶结冰：导致其拉力减小。导致其拉力减小。汽化器进气道文氏管喉部汽化器进气道文氏管喉部汽化器进气道文氏管喉部汽化器进气道文氏管喉部流道面积变窄，空气流过时温度和流道面积变窄，空气流过时温度和压力降低，加之此处喷出的汽油蒸发汽化吸热，双重冷却效压力降低，加之此处喷出的汽油蒸发汽化吸热，双重冷却效应使进气中的水分凝结成冰，严重时会堵塞进气道，使发动应使进气中的水分凝结成冰，严重时会堵塞进气道，使发动机功率下降甚至停车。机功率下降甚至停车。空速管结冰

41、：空速管结冰：空速管结冰：空速管结冰：会影响空速表、高度表和升降速率表的指示准会影响空速表、高度表和升降速率表的指示准确度，严重时这些仪表无法工作。确度，严重时这些仪表无法工作。迎角传感器结冰：迎角传感器结冰：迎角传感器结冰：迎角传感器结冰：会影响失速警告系统正常工作。会影响失速警告系统正常工作。天线结冰：天线结冰：天线结冰：天线结冰：则会影响无线电的接收与发射，甚至中断通讯。则会影响无线电的接收与发射，甚至中断通讯。风挡结冰：风挡结冰：风挡结冰：风挡结冰：可影响飞行员视线，特别在起飞和进场着陆时，可影响飞行员视线，特别在起飞和进场着陆时，对飞行安全威胁很大。对飞行安全威胁很大。65651.4

42、.1 1.4.1 目视结冰探测目视结冰探测目视结冰探测目视结冰探测 在具备结冰条件的情况下飞行时，飞行机组人员应随时观察飞机结构上的结冰在具备结冰条件的情况下飞行时，飞行机组人员应随时观察飞机结构上的结冰情况。情况。夜航时，需要有专门的灯（如机翼灯）照亮飞机结构，以便检查结冰情况。夜航时，需要有专门的灯（如机翼灯）照亮飞机结构，以便检查结冰情况。目视结冰探棒：目视结冰探棒：目视结冰探棒：目视结冰探棒：有些飞机在驾驶舱侧窗外的机身上安装目视结冰探棒该探棒形有些飞机在驾驶舱侧窗外的机身上安装目视结冰探棒该探棒形似小翼，伸到气流中。似小翼，伸到气流中。其前缘曲率大，很容易结冰，其前缘曲率大，很容易结

43、冰，故可提故可提供飞机结冰早期信号。供飞机结冰早期信号。探棒底座有照明灯，夜间可照亮探棒底座有照明灯，夜间可照亮探棒前缘以便观察。探棒前缘以便观察。探棒内有电加热装置，可接通探棒内有电加热装置，可接通除冰，以便再次探测结冰情况。除冰，以便再次探测结冰情况。66661.4.2 1.4.2 电子式结冰探测器电子式结冰探测器电子式结冰探测器电子式结冰探测器 这种探测器由这种探测器由这种探测器由这种探测器由：微处理器电路、翼形支柱和伸到气流中的探头组成：微处理器电路、翼形支柱和伸到气流中的探头组成 探头以预设的频率振动探头以预设的频率振动探头以预设的频率振动探头以预设的频率振动，当冰积聚在探头上时，其

44、振动频率减小。，当冰积聚在探头上时，其振动频率减小。当探头振动频率下降到预设的频率当探头振动频率下降到预设的频率当探头振动频率下降到预设的频率当探头振动频率下降到预设的频率低低限时，微处理器将驾驶舱中的结冰信限时，微处理器将驾驶舱中的结冰信号灯接通。号灯接通。探测一次结冰后，探测一次结冰后，探测一次结冰后，探测一次结冰后，探头内的加温元件探头内的加温元件将冰除掉，以便继续探测结冰情况。将冰除掉，以便继续探测结冰情况。只要探测器连续探测到结冰，则驾只要探测器连续探测到结冰，则驾驶舱中的结冰信号灯一直保持燃亮。驶舱中的结冰信号灯一直保持燃亮。67671.4.3 1.4.3 污染污染污染污染/流体完

45、全探测系统流体完全探测系统流体完全探测系统流体完全探测系统该系统可用来探测在飞机飞行翼面上的积冰、积霜和积雪该系统可用来探测在飞机飞行翼面上的积冰、积霜和积雪情况。情况。位于易结冰翼面上的传感器与处理器和中央控制器共同工位于易结冰翼面上的传感器与处理器和中央控制器共同工作，向驾驶舱中的显示器提供结冰警告信号。作，向驾驶舱中的显示器提供结冰警告信号。传感器埋设在飞机蒙皮上，与表面平齐。该系统还可用于传感器埋设在飞机蒙皮上，与表面平齐。该系统还可用于探测防探测防/除冰液的效果，以及飞机蒙皮的温度。除冰液的效果，以及飞机蒙皮的温度。68682 2飞机防冰系统飞机防冰系统飞机防冰系统飞机防冰系统对飞机

46、某些易结冰部位采取一定措施，使之不能结冰，称对飞机某些易结冰部位采取一定措施，使之不能结冰，称为为“防冰防冰防冰防冰”。活塞式发动机飞机的翼面前缘、螺旋桨桨叶、汽化器、风活塞式发动机飞机的翼面前缘、螺旋桨桨叶、汽化器、风挡及各种探头等属于易结冰部位。挡及各种探头等属于易结冰部位。许多小型飞机因飞行高度和速度较低，热源有限，未装备许多小型飞机因飞行高度和速度较低，热源有限，未装备专门的防冰设备。专门的防冰设备。而较大型的活塞发动机飞机则可能装设防冰系统。而较大型的活塞发动机飞机则可能装设防冰系统。防冰系统的种类主要根据所利用的能源来区分防冰系统的种类主要根据所利用的能源来区分防冰系统的种类主要根

47、据所利用的能源来区分防冰系统的种类主要根据所利用的能源来区分，有气热防有气热防冰、电热防冰、化学防冰等冰、电热防冰、化学防冰等。69692.1 2.1 气热防冰系统气热防冰系统气热防冰系统气热防冰系统气热防冰系统：气热防冰系统：气热防冰系统：气热防冰系统：通常用于机翼和尾翼前缘防冰。通常用于机翼和尾翼前缘防冰。这种系统需要温度较高的热空气。这种系统需要温度较高的热空气。活塞式发动机飞机如果采用气热防冰系统，则热空气来源于活塞式发动机飞机如果采用气热防冰系统，则热空气来源于排气加温器或燃烧加温器排气加温器或燃烧加温器排气加温器或燃烧加温器排气加温器或燃烧加温器。气热防冰系统的热空气通过防冰活门的

48、控制，流向机翼、尾气热防冰系统的热空气通过防冰活门的控制，流向机翼、尾翼前缘蒙皮内沿翼展方向敷设的防冰导管。翼前缘蒙皮内沿翼展方向敷设的防冰导管。需要防冰的翼面前缘内部装配小缝隙蒙皮夹层，形成加热通需要防冰的翼面前缘内部装配小缝隙蒙皮夹层，形成加热通道道热空气通过防冰导管上的喷气孔喷入夹层，为前缘蒙皮提供热空气通过防冰导管上的喷气孔喷入夹层，为前缘蒙皮提供足够的热量，以防止过冷水滴在翼面前缘结冰，或者将已冻足够的热量，以防止过冷水滴在翼面前缘结冰，或者将已冻结在蒙皮上的冰层融。结在蒙皮上的冰层融。707071712.2 2.2 电热防冰系统电热防冰系统电热防冰系统电热防冰系统空速管电加温发热量

49、大，飞机在地面时，不能接通该加温。空速管电加温发热量大，飞机在地面时，不能接通该加温。飞机的静压孔和失速传感器叶片也采用电加温防冰。飞机的静压孔和失速传感器叶片也采用电加温防冰。目前有两种在风挡玻璃中嵌装电加温元件的方法：目前有两种在风挡玻璃中嵌装电加温元件的方法：目前有两种在风挡玻璃中嵌装电加温元件的方法：目前有两种在风挡玻璃中嵌装电加温元件的方法：一是将很细的电阻丝嵌入风挡玻璃内，一是将很细的电阻丝嵌入风挡玻璃内，二是将透明导电薄膜嵌压在外层玻璃的内侧。二是将透明导电薄膜嵌压在外层玻璃的内侧。电流通过电阻丝或导电薄膜时发热，加热风挡玻璃。电流通过电阻丝或导电薄膜时发热，加热风挡玻璃。风挡加

50、温通常设有高能量和低能量两个选择。风挡加温通常设有高能量和低能量两个选择。风挡加温除了防冰功用外，由于加热后的乙烯层韧性增强，风挡加温除了防冰功用外，由于加热后的乙烯层韧性增强，还可提高风挡玻璃抗鸟撞强度。还可提高风挡玻璃抗鸟撞强度。727273732.3 2.3 化学防冰化学防冰化学防冰化学防冰向飞机的某些表面或部件喷洒：异丙基乙醇、甲基乙醇，向飞机的某些表面或部件喷洒：异丙基乙醇、甲基乙醇，或乙烯乙二醇和乙醇的混合液，可以降低这些部位水的冰或乙烯乙二醇和乙醇的混合液，可以降低这些部位水的冰点，同时使喷洒后的表面光滑，冰不容易在这些表面聚集点，同时使喷洒后的表面光滑，冰不容易在这些表面聚集液