Противообледенительные устройства самолета Ту-154 Подготовил студент группы 333 Строев Р.
Защита от обледенения является важным фактором, обеспечивающим безопасность полета самолета. Обледенение поверхностей крыла, оперения и рулей ухудшает устойчивость и управляемость самолета, обледенение фонаря кабины пилотов ведет к потере визуального обзора из кабины. Покрытие льдом входных устройств двигателей может привести к срыву этого льда в воздушный канал двигателя и отказу двигателей. Защита от обледенения осуществляется путем нагрева частей самолета во время полета до положительных температур. На этих частях лед не может отлагаться, а отложившийся ранее — подтаивает и срывается воздушным потоком. На самолете Ту-154 применяются два способа нагрева выступающих частей; один — с применением теплого воздуха, который забирается от компрессоров двигателей, второй — с применением переменного электрического тока.
Контроль за началом обледенения осуществляется с помощью радиоизотопного сигнализатора обледенения РИО-3, который состоит из датчика, электронного блока, красной лампы, выключателя и АЗС. Датчик сигнализатора обледенения РИО-3: 1 - источник радиоактивного излучения БИ-4 А; 2 - кожух штыря; 3 - электронагревательный элемент; 4 - штырь; 5 - герметизирующие прокладки; 6 - фланец. ; 7 - корпус датчика; 8 - счетчик заряженных частиц СТС-5
Датчик расположен по правому борту фюзеляжа между шп. № 3— 4. Датчик имеет радиоактивные изотопы, которые излучают βчастицы. Детектор датчика — счетчик, расположенный между шп. № 20— 21 по правому борту фюзеляжа — должен фиксировать излучаемые β-частицы. При обледенении самолета на пути β-частиц к счетчику появляется лед. Он мешает фиксировать излучаемые частицы. В электронном блоке появляется разбаланс моста, что и будет является сигналом обледенения самолета. В этом случае на щитке противообледенительной системы, расположенном на пульте бортинженера, загорается красная лампа. Для удаления льда с датчика в нем расположен нагревательный элемент, который включается одновременно с красной лампой. После удаления льда счетчик вновь начинает принимать β-частицы, при этом красная лампа и нагревательный элемент датчика выключаются. Так в условиях обледенения красная лампа периодически загорается и гаснет, что будет свидетельствовать о нормальной работе сигнализатора обледенения и нагревательного устройства датчика. Прекращение обледенения определяется по выключению красной лампы на длительное время.
Сигнализатор обледенения питается постоянным током с напряжением 27 В и переменным 115 В от двух автоматов защиты с правой панели АЗС. Выключатель сигнализатора обледенения и красная лампа расположены на щитке противообледенительной системы у бортинженера. Датчик сигнализатора обледенения имеет радиоактивный изотоп, опасный для человека, поэтому все работы с ним должны проводиться в соответствии с инструкцией о радиоактивных веществах. Для борьбы с обледенением самолет имеет противообледенительное устройство носков крыла, киля и стабилизатора, противообледенительные устройства воздухозаборников и входных направляющих аппаратов двигателей, противообледенительные устройства предкрылков и противообледенительные устройства стекол фонаря летчиков.
ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО НОСКОВ КРЫЛА, КИЛЯ И СТАБИЛИЗАТОРА Рис. 1. 1, 17, 23 — инжектор; 2, 24 — датчик температуры воздуха; 3, 16 — указатель ТЦТ-13; 4, 13, 14 — переключатель запорного электрокрана двигателя; 5 — выключатель противообледенителей предкрылков; 6—выключатель сигнализации обледенения; 7 — лампа сигнализации обледенения самолета (красная); 8 —лампа сигнализации обледенения предкрылков (желтая); 9, 11, 12 -— лампа сигнализации открытия электрокрана двигателя (желтая); 10 — лампа сигнализации обледенения ВНА (красная); 15 — переключатель включения противообледенителей крыла, киля и стабилизатора: 18, 21 — ограничительная шайба; 19— обратный клапан; 4672; 20— запорный кран 4602; 22 — режимный клапан 4723; 25 — запорный электрокран двигателя.
Противообледенительное устройство защищает от обледенения передние кромки крыла, киля и стабилизатора. В качестве носителя энергии здесь применяется горячий воздух, отбираемый за девятыми ступенями компрессоров всех двигателей. Отказ в полете одного двигателя существенно не влияет на работу данного устройства. Противообледенительное устройство крыла, киля и стабилизатора включает обогреваемые носки крыла, киля и стабилизатора, три запорных электрокрана 25, три режимных клапана 22, три обратных клапана 19, пять инжекторов 1, 17, 23, запорный кран 20, две ограничительных шайбы 18 и 21, три шаровых компенсатора и трубопроводы системы. (см. Рис. 1. ) Обогреваемые носки крыла, киля и стабилизатора сделаны съемными с целью облегчения эксплуатации.
Р. 2. Противообледенительное устройство крыла, киля и стабилизатора: 1, 25—инжектор; 2—подвижное звено; 3, 34—уплотнительное кольцо; 4, 15, 19 — корпус; 5 — болт; 6 — датчик температуры; 7 —штуцер; 8—прокладка; 9 — гайка; 10, 12 —вилки; 11 — ось; 13, 33 — прокладка; 14 — хомут; 16 — уплотнительная втулка; 17 — накладка; 18 — уплотнение; 20 —сухарь; 22 — запорный электрокран двигателя; 23, 36 —режимный клапан 4723; 24 — обратный клапан 2672; 26, 41 — жалюзи для выхода воздуха; 27 — гофр; 28 — отверстия для выхода воздуха; 29 — стенка; 30 — экран; 31, 32, 37, 38, 40 — трубопровод; 35 — пружинное кольцо; 39 — запорный кран 4602.
Обогреваемый носок крыла имеет внешнюю гладкую обшивку, к которой изнутри приклепан гофр 27 (рис. 2). Гофр по длине всего носка имеет разрез. Вдоль всего носка установлены стенка 29 и экран 30. Экран обеспечивает равномерное распределение горячего воздуха вдоль носка крыла. Стенка делит носок на две камеры А и Б. В камеру А подается горячий воздух, в камеру Б поступает воздух после обогрева носка. Из камеры Б отработанный воздух удаляется в атмосферу через жалюзи 41, расположенные по, нижней поверхности центроплана у нервюр № 14. При работе системы горячий воздух поступает в камеру А и через верхнюю и нижнюю щели экрана направляется к разрезу гофра. Проходя между гофром и обшивкой воздух обогревает последнюю и охлажденный выходит в камеру Б, а оттуда в атмосферу. Аналогичную конструкцию имеют носки стабилизатора и киля.
Работа противообледенительных устройств носков крыла, киля и стабилизатора. Сигналом для включения противообледенительных устройств крыла, киля и стабилизатора является загорание красной лампы 7 (см. рис. 1). Для включения системы переключатели 4, 13 и 14 ставят в положение «Включено» . Сработают электромеханизмы и откроют запорные краны 25. Горячий воздух, пройдя режимные и обратные клапаны, будет дежурить у запорного крана 20. Для открытия крана устанавливают переключатель 15 в положение «Включено» . Далее воздух, пройдя запорный кран, направляется в носовые части противообледенительных устройств и выходит в атмосферу. Контроль за работой системы ведется по двум указателям температуры ТЦТ-13. Указатели 3, 16 расположены на щитке управления системой, а датчики 2, 24 в правых носовых частях крыла и стабилизатора. Температура воздуха, подаваемого в носовую часть киля, не контролируется, так как она будет такая же, как и для стабилизатора.
ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ВОЗДУХОЗАБОРНИКОВ И ВХОДНЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ АППАРАТОВ ДВИГАТЕЛЕЙ В противообледенительных устройствах воздухозаборников и входных направляющих аппаратов (ВНА) двигателей используется горячий воздух, отбираемый за девятыми ступенями двигателей. В противообледенительную систему каждого двигателя (рис. 3. ) входят запорный электрокран двигателя 3, кран-регулятор 2, обогреваемый носок воздухозаборника, сигнализатор обледенения ДО-206 -1 и трубопроводы. Рис. 3. Противообледенит ельные устройства воздухозаборников и ВНА двигателей: 1 — трубопроводы; 2 — кран-регулятор; 3 — запорный электрокран двигателя.
Сигнализатор обледенения ДО-206 -1 обеспечивает включение красной лампы, сигнализирующей об обледенении воздухозаборников и ВНА двигателей. Датчик сигнализатора обледенения установлен на входном направляющем аппарате двигателя, красная лампа — на щитке противообледенительных устройств у бортинженера. Над лампой имеется трафарет «Обледенение ВНА» . Каждый двигатель имеет свой датчик. Все датчики подают сигнал на одну красную лампу. В случае обледенения красная лампа будет гореть. Сигналом для включения противообледенительных устройств воздухозаборников и ВНА двигателей является загорание красной лампы «Обледенение ВНА» или красной лампы РИО-3.
Работа противообледенительных устройств воздухозаборников и ВНА двигателей. Сигналом для включения противообледенительных устройств воздухозаборников и ВНА двигателей является загорание красной лампы «Обледенение ВНА» или красной лампы РИО-3. В этом случае пилот ставит переключатели электрокранов двигателей 4, 13, 14 (см. рис. 1) в положение «Включено» . Горячий воздух, пройдя электрокраны, заслонку, управляемую краномрегулятором, поступает через эжекторы в носовые части воздухозаборников и направляющий аппарат двигателей. Обогрев воздухозаборник и лопатки направляющего аппарата, воздух выбрасывается в атмосферу и в воздушный канал двигателя. В зависимости от режима работы двигателя расход воздуха будет регулироваться краном-регулятором. Это обеспечивает устойчивую работу двигателя при включенной противообледенительной системе.
ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРЕДКРЫЛКОВ Рис. 4. Противообледенительные устройства предкрылков и стекол кабины летчиков: 1 — вилка; 2 — терморезистор ТОС-3; 3 — склеивающий материал; 4 — нагревательный элемент; 5 — внешнее стекло; 6 — токопроводящая шина; 7 — рамка; 8 — сухарь; 9 — среднее стекло; 10 — обрамляющий материал; 11 — внутреннее стекло; 12— внешняя обшивка; 13, 15, 17 — стеклоизоляция; 14 — тепловой нож; 16 нагревательный элемент; 18 — внутренняя обшивка.
Носителем энергии в этой системе является трехфазный переменный ток напряжением 115 В. Подвод энергии для обогрева носовой части предкрылков производится циклично, через определенные промежутки времени. При цикличном обогреве на предкрылках образуется тонкий слой льда, который не ухудшает аэродинамических качеств самолета. После разогрева обшивки лед сбрасывается воздушным потоком. Цикличное питание противообледенителей значительно экономит электроэнергию. Нагревательные элементы предкрылков расположены в их носовой части. Нагревательный элемент 16 (рис. 4. ) расположен между внешней 12 и внутренней 18 обшивками предкрылка. От контакта с обшивками он изолирован листами из стеклоткани 15, 17. Нагревательные элементы одной половины предкрылков разбиты на восемь секций. Питание секций осуществляется в следующей последовательности: первая, вторая и так до восьмой, а затем цикл повторяется снова. В носовой части по всему размаху предкрылков установлен тепловой «нож» . Он выполнен из нихромовой фольги марки Х 20 Н 80 шириной 20 мм. Тепловой «нож» в циклической работе секций не участвует и постоянно находится под током. От внешней обшивки тепловой «нож» изолирован тремя слоями стеклоткани 13. Такие же три слоя 15 изолируют его от нагревательного элемента циклического действия.
Работа противообледенительных устройств предкрылков. Для подготовки противообледенительной системы к работе необходимо на правой панели АЗС включить автомат защиты «Противообледенение, предкрылки» . Включаются системы выключателем на щитке управления у бортинженера. Над выключателем расположен трафарет «Предкр. » и желтая лампа. Включение противообледенителей на земле заблокировано концевым выключателем, расположенным под шлиц-шарниром амортизационной стойки левой ноги шасси. Система будет работать только после взлета самолета. Контроль за работой системы ведется по загоранию желтой лампы и по амперметру, установленному на панели энергоузла у бортинженера. При исправной работе системы желтая лампа периодически загорается на 38, 5 с через каждые 269, 5 с. Желтая лампа подсоединена к линии питания четвертых секций предкрылков.
ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА СТЕКОЛ ФОНАРЯ КАБИНЫ ПИЛОТОВ На самолете обогреваются три стекла пилотов: два боковых и одно лобовое. Обогрев стекол исключает их обледенение и запотевание как в полете, так и на земле. Нагрев стекол ведется переменным током напряжением от 190 до 250 В. В противообледенительное устройство стекол (см. рис. 4) входят электрообогреваемые стекла, один автомат обогрева стекол АОС 81 М, три трансформатора, три выключателя и автоматы защиты сети. Электрообогреваемые стекла выполнены из силикатного триплекса. Они имеют три стекла: внешнее 5, внутреннее 11 и среднее 9. (см. Рис. 5. ) Внутреннее и среднее стекла силовые. Они воспринимают нагрузки от избыточного давления воздуха в гермокабине и воздушные нагрузки. Внешнее стекло несиловое. Оно является защитой для токопроводящей пленки и рассчитано на тепловые расширения при нагреве.
Автомат обогрева стекол А 0 С-81 М служит для прекращения подачи электроэнергии на обогрев стекол по сигналам от терморезистора. Он имеет три независимых канала регулирования. Каждый канал обеспечивает питание одного стекла. Управление каналами ведется тремя переключателями, расположенными на верхнем электрощитке пилотов. Эти же переключатели обеспечивают включение и выключение системы обогрева стекол. Автомат обогрева стекол и три повышающих трансформатора расположены под полом пилотов между шп. № 7— 8.
Рис. 5. Все стекла склеены между собой в единый блок, который заключен в дюралюминиевую рамку 7 с обрамляющим материалом 10. Такая конструкция исключает образование осколков в случае разрушения стекла. На внутренней стороне внешнего стекла устанавливается нагревательный элемент 4 и два терморезистора 2 — основной и резервный. Рис. 6. Нагревательный элемент представляет собой прозрачную токопроводящую пленку с большим сопротивлением. Подвод энергии к стеклу осуществляется через вилку 1. (см. Рис. 6. ) Терморезистор, сигнализируя о нагреве стекла, исключает его перегрев. При повышении температуры стекла сопротивление терморезистора уменьшается, что является сигналом для прекращения подачи электроэнергии на обогрев стекла.
Работа системы обогрева стекол. Система готова к работе после включения трех автоматов защиты трансформаторов на левой панели АЗС и трех выключателей на верхнем электрощитке пилотов. При этом вступает в работу автомат обогрева стекол АОС-81 М, подающий питание к трансформаторам. Последние направляют электроэнергию к токопроводящим пленкам стекол. При разогреве стекла терморезистор уменьшает свое сопротивление. Этот сигнал принимает автомат обогрева стекол и выключает питание стекол электроэнергией. После охлаждения стекла сопротивление терморезистора повышается, и А 0 С-81 М вновь включает питание стекла. Так регулируется температура стекла, предотвращая его перегрев. Контроль за работой системы на земле ведется путем прощупывания рукой наружной части стекла. Чтобы не было перегрева стекол при проверке работы системы на земле, электрическая цепь заблокирована концевым выключателем и шунтирующим резистором. Концевой выключатель расположен под шлиц-шарниром левой амортстойки шасси. Резистор включен параллельно терморезисторам стекол. При температуре наружного воздуха выше 10° С включение обогрева стекол не происходит. Для лучшего обдува изнутри кабины стекол фонаря пилотов кабинным воздухом на самолете установлены два вентилятора. Переключатели управления вентиляторами установлены на верхнем электрощитке пилотов. Автоматы защиты их расположены на правой панели АЗС.
ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ САМОЛЕТА Перед полетом следует проверить работу запорных электрокранов двигателей. С этой целью переключатели 4, 13, 14 ставят в положение «Включено» ; при этом должны загореться три желтые лампы 9, 11 и 12. После выключения электрокранов лампы погаснут. Открытие запорного крана 4602 осуществляют переключателем 15. Работу крана проверяют по шуму, создаваемому электромеханизмом МПК-5 А, расположенным в техническом отсеке (шп. 70— 71).
Работу противообледенительных устройств носков крыла, киля и стабилизатора проверяют после запуска двигателей при их работе на малом газе. При проверке не допускаются повышения температуры воздуха по указателям выше + 100° С во избежание перегрева носков системы и их деформации. Работу противообледенительных устройств предкрылков перед каждым вылетом проверяют с помощью тестера наземной проверки НТПП-3. Проверку надо вести от источников аэродромного питания или, при работающих двигателях, от генераторов. Кроме этого, проверяют исправность блокировки противообледенительных устройств предкрылков. Систему обогрева стекол включают на земле с целью проверки, а также для удаления льда и запотевания стекол во время стоянки, руления и перед взлетом. Обогрев стекол начинает эффективно работать после 5— 6 -минутного прогрева. При растрескивании внешнего стекла во время полета или на стоянке возможен полет до порта базирования или назначения, но обогрев данного стекла включать запрещается.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Противообледенительные устройства самолета Ту-154 Подготовил студент группы 333
Противообледенительные устройства.pptx