第三章-飞机除冰系统(19)要点课件.ppt
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1、 目 录n n第一章 液压系统n n第二章 起落架系统n n第三章 除冰系统n n第四章 舱内环境控制系统n n第五章 电力系统n n第六章 高压气体系统、发动机启动n n第七章 紧急系统、防火系统本章内容本章内容3-1 3-1 结冰对飞机性能的影响结冰对飞机性能的影响3-2 3-2 飞机的防冰方法飞机的防冰方法3-3 3-3 飞机透明表面的防冰、防雾和除雨飞机透明表面的防冰、防雾和除雨 n结冰概述:使飞机的重量增加;破坏了飞机的气动外形,使阻力增加,飞机的操纵性、稳定性下降;仪器、仪表结冰后,还会导致指示失常;发动机结冰:推力下降;喘振;损坏;飞机各部件结冰对飞机性能的影响如下:一、一、升力
2、表面结冰 升力结冰部位:主要指机翼和尾翼两个部件。机翼、尾翼上所结的冰层,主要积聚在它们的前缘部分。影响:会导致翼型阻力增加,升力下降,临界攻角(失速攻角)减小以及操纵性和稳定性的品质恶化。二、二、飞机螺旋桨的结冰 结冰部位:螺旋桨的桨叶、壳体和整流罩均可发生结冰。影响:桨叶结冰后,破坏了表面的光滑,出现附面层的紊流化,桨叶结冰后,破坏了表面的光滑,出现附面层的紊流化,增加了增加了翼型阻力,使拉力特性变坏,效率降低翼型阻力,使拉力特性变坏,效率降低;振动加剧;第三章第三章 除冰系统除冰系统 3-1 3-1 飞机结冰对飞机性能的影响飞机结冰对飞机性能的影响飞机结冰对飞机性能的影响飞机结冰对飞机性
3、能的影响3-1 3-1 飞机结冰对飞机性能的影响飞机结冰对飞机性能的影响 当桨叶表面冰层厚度较厚时当桨叶表面冰层厚度较厚时(5(5毫米多毫米多),螺旋桨的离心力可使冰层脱落。但,螺旋桨的离心力可使冰层脱落。但冰层的脱落通常不均匀和非对称,结果又使螺旋桨的平衡遭到破坏,出现冰层的脱落通常不均匀和非对称,结果又使螺旋桨的平衡遭到破坏,出现动力装置和飞机的振动;动力装置和飞机的振动;可使可使轴承损坏和发动机停车轴承损坏和发动机停车。具有较大动能和质量的冰层,由螺旋桨表面脱落后,还会具有较大动能和质量的冰层,由螺旋桨表面脱落后,还会损坏发动机部件损坏发动机部件和击破蒙皮或气密座舱和击破蒙皮或气密座舱的
4、危险。的危险。三、涡喷发动机结冰 使空气流量减小,发动机推力降低;使进气道气流分离加剧,影响压气机工作稳定性;严重时引起喘振;冰层脱落时被发动机吸入,损坏风扇、压气机叶片,使发动机熄火。四、四、四、四、风挡玻璃、测温、测压传感头结冰风挡玻璃、测温、测压传感头结冰1.1.座舱盖及风挡玻璃结冰:座舱盖及风挡玻璃结冰:对飞机的气动特性影响较小,但降低了其透明度。对飞机的气动特性影响较小,但降低了其透明度。2.2.装在飞机表面上的测温、测压传感头结冰:装在飞机表面上的测温、测压传感头结冰:3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的除冰方法 测压口结冰时,减少了进气面积,使入口的动压下降,引起测量误差;测压口
5、结冰时,减少了进气面积,使入口的动压下降,引起测量误差;测温传感头结冰时,冰蒸发时使指示值下降,引起测量误差,使指示值失测温传感头结冰时,冰蒸发时使指示值下降,引起测量误差,使指示值失真。真。测温、测压传感头,不仅可发生滴状结冰,而且还可以收集冰晶,使孔口测温、测压传感头,不仅可发生滴状结冰,而且还可以收集冰晶,使孔口堵塞,导致测量完全失效。堵塞,导致测量完全失效。3.3.机上的天线装置结冰时,可能发生机械折断,使机上通讯和一些电子设备工机上的天线装置结冰时,可能发生机械折断,使机上通讯和一些电子设备工作失效、中断与地面的联系等。作失效、中断与地面的联系等。3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的
6、除冰方法n n方法分类方法分类:防冰系统防冰系统不允许结冰;不允许结冰;除冰系统除冰系统允许结冰,但需周期性除冰;允许结冰,但需周期性除冰;n n常用方法:机械法、液体法、气热法、电热法等常用方法:机械法、液体法、气热法、电热法等一、机械除冰系统一、机械除冰系统先使其破碎,再用气流、离心力、振动把冰除去;早期低先使其破碎,再用气流、离心力、振动把冰除去;早期低 速飞机上用速飞机上用1.1.膨胀管除冰(或称为气动罩除冰)系统膨胀管除冰(或称为气动罩除冰)系统n n膨胀管放置方法:沿翼展或翼弦方向放置膨胀管放置方法:沿翼展或翼弦方向放置3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的除冰方法n n此感应器可在
7、很短时间内,将电能此感应器可在很短时间内,将电能变成机械能,可在防冰区产生很大变成机械能,可在防冰区产生很大的能量密度,故其除冰效果很好。的能量密度,故其除冰效果很好。是比较好的一种机械除冰装置。是比较好的一种机械除冰装置。原理:膨胀管充气时,管子凸出,使冰破裂,然后由气流吹走。除冰后,膨胀原理:膨胀管充气时,管子凸出,使冰破裂,然后由气流吹走。除冰后,膨胀 管收缩,以保持一定的气动力外形。管收缩,以保持一定的气动力外形。缺点:除冰时,由于胶管凸出,破坏了原来的缺点:除冰时,由于胶管凸出,破坏了原来的气动力气动力外形外形少用少用2.2.电脉冲除冰系统电脉冲除冰系统电脉冲除冰系统电脉冲除冰系统组
8、成:脉冲发生器组成:脉冲发生器4 4(由变压器、整流器及电容式贮能器组成)、程序器(由变压器、整流器及电容式贮能器组成)、程序器3 3、感、感 应器应器2 2等(图中等(图中1 1为蒙皮)为蒙皮)原理:原理:脉冲发生器产生电脉冲,此电脉冲作用在感应器上,使蒙皮产生作脉冲发生器产生电脉冲,此电脉冲作用在感应器上,使蒙皮产生作用时间为用时间为msmsss的脉冲力,此力使蒙皮发生变形,并产生小振幅高频振动,的脉冲力,此力使蒙皮发生变形,并产生小振幅高频振动,即可将冰除去。即可将冰除去。感应器为一无铁芯的线圈。在电脉冲作用时,线圈产生高频变化磁场,在感应器为一无铁芯的线圈。在电脉冲作用时,线圈产生高频
9、变化磁场,在外蒙皮上引起涡流,从而产生相斥的脉冲力外蒙皮上引起涡流,从而产生相斥的脉冲力F F,此力使蒙皮产生弹形变形。,此力使蒙皮产生弹形变形。3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的除冰方法n n缺点:要带一定量的防冰液,缺点:要带一定量的防冰液,其系统重量较大;利用离心力其系统重量较大;利用离心力来分配防冰液的旋翼防冰系统,来分配防冰液的旋翼防冰系统,在较严重的结冰状态下,其除在较严重的结冰状态下,其除冰效果很差。冰效果很差。二、液体防冰系统二、液体防冰系统n n原理:提供防冻液,其冰点低于表面温度原理:提供防冻液,其冰点低于表面温度n n对防冻液要求:冰点低、对蒙皮无腐蚀性、不易燃等对防冻
10、液要求:冰点低、对蒙皮无腐蚀性、不易燃等n n示例组成:示例组成:储液箱储液箱1 1、泵、泵2 2、开关、开关3 3、分配器、分配器4 4n n原理:原理:防冰液经过泵增压,通过管路系统通到要防冰的地方(机翼、尾翼防冰液经过泵增压,通过管路系统通到要防冰的地方(机翼、尾翼等),通过装在防冰表面内的防冰液分配装置,将防冰液均匀地分配给防等),通过装在防冰表面内的防冰液分配装置,将防冰液均匀地分配给防冰表面。冰表面。n n优点:需要防冰的区域较小,不会在防冰区后面形成冰瘤,停止供液后还优点:需要防冰的区域较小,不会在防冰区后面形成冰瘤,停止供液后还有一段时间能起防冰作用。它可用来除冰,也可用来防冰
11、。有一段时间能起防冰作用。它可用来除冰,也可用来防冰。3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的除冰方法1.1.热空气防冰系统热空气防冰系统热气来源热气来源:发动机压气机发动机压气机示意图示意图:1:1发动机压气机;发动机压气机;22流量流量限制器;限制器;33单向活门;单向活门;44发动机发动机防冰阀;防冰阀;55尾翼防冰阀;尾翼防冰阀;66机翼机翼防冰阀;防冰阀;77机翼防冰腔;机翼防冰腔;88水平水平安定面防冰腔;安定面防冰腔;99垂直尾翼防冰垂直尾翼防冰腔腔三、热防冰系统n热源:电热、气热、热滑油n除冰方式分类:电加热方法表面周期性除冰用于机翼、尾翼、涡桨或涡轴发动机上;特点:在机翼前缘,可
12、装有连续加热的长条,用它将冰分成几块,该装置称为 “热刀”。对于旋翼、螺旋桨等部件,由于转动时离心力作用,很容易把 冰除掉,因此可不用热刀。热空气加热连续加温可用于涡扇发动机上;特点:若热量充足,可使水全部蒸发而不结冰;若热气不足,会形成冰瘤。3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的除冰方法n n防冰腔原理:热空气进入机(尾)防冰腔原理:热空气进入机(尾)翼的防冰腔后,沿前缘的通道流动,翼的防冰腔后,沿前缘的通道流动,把热量传给蒙皮,使防冰表面的温把热量传给蒙皮,使防冰表面的温度达到一定值,从而使表面不结冰。度达到一定值,从而使表面不结冰。n n防冰腔结构:对防冰效果影响大,防冰腔结构:对防冰效果
13、影响大,希望热空气与蒙皮间的热交换好、希望热空气与蒙皮间的热交换好、面积大等。面积大等。n n防冰原理:防冰原理:由发动机压气机由发动机压气机1 1引出的热空气经过流量限制器引出的热空气经过流量限制器2 2及单向活门及单向活门3 3,机翼防冰阀,机翼防冰阀6 6打开时,热气进入机翼的集气管,由此管壁上的孔喷入机翼前缘打开时,热气进入机翼的集气管,由此管壁上的孔喷入机翼前缘防冰腔防冰腔7 7;尾翼防冰阀;尾翼防冰阀5 5打开后,向水平安定面打开后,向水平安定面8 8及垂尾及垂尾9 9的的防冰腔防冰腔供气。供气。单向活门单向活门3 3的作用:当发动机损坏时防止高压气流向其发动机倒流。的作用:当发动
14、机损坏时防止高压气流向其发动机倒流。流量限制器流量限制器2 2的作用:限制进入防冰系统的空气流量,以免过高的空气量流的作用:限制进入防冰系统的空气流量,以免过高的空气量流 入防冰腔而影响发动机的性能。入防冰腔而影响发动机的性能。发动机防冰阀:用来接通发动机的防冰。发动机防冰阀:用来接通发动机的防冰。特点:可靠,防冰面积大,多用于涡扇发动机上。特点:可靠,防冰面积大,多用于涡扇发动机上。3-2 3-2 飞机的除冰方法飞机的除冰方法2.2.电加热防冰系统电加热防冰系统n n一般组成:结冰探测器、温度传感器、加热元件、过热保护器、位置转一般组成:结冰探测器、温度传感器、加热元件、过热保护器、位置转
15、换器、电源等换器、电源等n n原理:由原理:由结冰信号器结冰信号器自动地接通或断开防冰系统,自动地接通或断开防冰系统,转换器转换器可周期性地改可周期性地改 变加热位置,并控制每一加热区的加热及冷却时间。变加热位置,并控制每一加热区的加热及冷却时间。温度传感头温度传感头 用于感受表面温度,用于感受表面温度,T T高时断开加热电路,以防止表面温度太高。高时断开加热电路,以防止表面温度太高。n n加热元件:金属箔(如不锈钢箔)、金属丝及导电薄膜等。加热元件:金属箔(如不锈钢箔)、金属丝及导电薄膜等。四、结冰探测系统四、结冰探测系统1.1.功能:功能:当飞机进入当飞机进入结冰区结冰区或或产生结冰现象产
16、生结冰现象时,结冰信号器工作,把电路接通:时,结冰信号器工作,把电路接通:向机组发出结冰警告信号;向机组发出结冰警告信号;自动(或人工)接通防冰系统。自动(或人工)接通防冰系统。2.2.结冰探测系统组成:结冰探测系统组成:结冰信号器结冰信号器延时装置延时装置结冰警告灯结冰警告灯 +防冰系统防冰系统3.3.结冰信号器类型:结冰信号器类型:两大类:飞行员直观式、自动结冰信号器两大类:飞行员直观式、自动结冰信号器 (1 1)直观式:)直观式:(2 2)自动式:功能)自动式:功能报警;接通防冰系统;报警;接通防冰系统;分类:机械式、压差式、导电式、射线式、红外线式等分类:机械式、压差式、导电式、射线式
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