ВИДЫ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Зоны защиты от обледенения Безопасность полетов в условиях возможного обледенения обеспечивают противообледенительные (антиобледенительные) системы (ПОС), защищающие ЛА от обледенения в широком диапазоне погодных условий. Зоны защиты от обледенения на современном пассажирском самолете показаны на рисунке. Это лобовые стекла фонаря кабины экипажа 1 и форточки, которые защищаются от запотевания, датчики углов скольжения 2 и датчик полного (статического и динамического) давления 3, носки предкрылков 4, воздухозаборники, входные направляющие аппараты и коки двигателей 5, носки хвостового оперения 6. Для визуального контроля через окна в кабине пилотов и в пассажирских салонах в ночное время за состоянием защищаемых зон установлены специальные осветительные фары 7 и 8. Для эффективной работы ПОС особую важность имеет своевременная сигнализация о начале обледенения. Информация о входе самолета в зону обледенения и выходе из нее, а также об интенсивности обледенения самолета обеспечивается сигнализаторами обледенения на каждом двигателе 9 и сигнализатором обледенения планера самолета 10.
Электроимпульсная противообледенительная система Электроимпульсная ПОС (ЭИПОС) разработана в начале 60 -х годов в нашей стране инженером И. А. Левиным, который начал эту работу, еще будучи студентом МАИ. Новый способ удаления льда с обшивки, который реализует ЭИПОС (см. рисунок) для защиты крыла (предкрылков) 1 и оперения 2, заключается в создании в защищаемой обшивке и находящемся на ней слое льда импульсных деформаций (от лат. impulsus – удар, толчок). При этом возникающие в слое льда механические напряжения достаточны для его разрушения, но в обшивке напряжения меньше предела усталости или предела циклической прочности. Деформации создаются индукторами (лат. inductor, от induco – ввожу, навожу, побуждаю) 3 – электромагнитными катушками без сердечника, закрепленными с некоторым зазором относительно внутренней стороны обшивки 5 вдоль передней кромки защищаемой поверхности. Каждый индуктор защищает определенную зону обшивки. При подаче импульса тока высокого напряжения U в индукторе возникает кольцевой ток и возбуждается электромагнитное поле, в обшивке (по закону электромагнитной индукции Ленца, названному в честь русского физика и электротехника Э. Х. Ленца) возбуждаются кольцевые токи и возникает свое электромагнитное поле. Взаимодействие этих полей будет отталкивать от закрепленного на "жестком" каркасе 4 индуктора 3 "гибкую" обшивку 5, упруго деформируя ее (деформированное состояние обшивки – 6) и разрушая таким образом лед.
Схема тепловой противообледенительной системы Как видно, горячий воздух для обогрева носков крыла и киля отбирается от компрессоров левого и правого двигателей (одновременно или выборочно). Заслонки и клапаны регулятора воздуха в трубопроводах позволяют поддерживать температуру отбираемого воздуха в диапазоне 180– 200 С (для конструкций из алюминиевых сплавов) Выносные элементы I и II рисунка показывают подвод горячего воздуха по продольному каналу в носки консолей крыла с последующим перераспре-делением его по поперечным каналам (между обшивкой и гофрированными панелями) и выход воздуха в атмосферу через жабры концевых обтекателей крыла. Аналогично построена ПОС носка киля. Выносные элементы III и IV рисунка а также виды А и Б показывают противообледенитель воздухозаборников двигателей. ПОС горизонтального оперения (выносной элемент V) и остекления кабины экипажа самолета (сечение В-В) – электротепловая.
Пневматическая противообледенительная система Пневматическая ПОС, разработанная в начале 30 -х годов в США, является исторически первой механической системой защиты от обледенения. Принцип ее действия показан на рисунке. На защищаемой поверхности закрепляется протектор (от лат. protector – прикрывающий, защищающий) из эластомерного материала с пневмокамерами, внутрь которых в определенном порядке подается под давлением воздух, отбираемый от компрессора реактивного двигателя или специального компрессора, установленного на поршневом двигателе При подаче воздуха камеры раздуваются, отрывают и раскалывают лед, который уносится набегающим потоком с защищаемой поверхности. Конструкция пневматической ПОС увеличивает профильное сопротивление крыла на 5– 6% в нерабочем состоянии и на 80– 100% в рабочем состоянии (при раздутых камерах).
Электротепловые противообледенительные системы Электротепловые ПОС чаще всего применяются в тех случаях, когда двигатели чувствительны к отбору воздуха или когда затруднена прокладка трубопроводов горячего воздуха к защищаемым поверхностям. Источником энергии электротепловых УПС, работающих чаще всего в циклическом режиме, является бортовая электросеть переменного тока высокого напряжения (115 В/208 В). Электрическую энергию преобразует в тепловую нагревательный элемент (проволока с высоким удельным сопротивлением, фольга, сетка, токопроводящая пленка), который имеет два слоя изоляции: внешний (прилегающий изнутри к защищаемой поверхности) – электроизоляционный с высоким коэффициентом теплопроводности и внутренний – электро– и теплоизоляционный. Постоянно обогреваемое остекление кабины экипажа пассажирского самолета представляет собой многослойную конструкцию: наружное высокопрочное силикатное (кварцевое) стекло 1, на внутреннюю поверхность которого методом плазменного напыления нанесена токопроводящая пленка 2 – элемент ПОС, промежуточное силикатное или органическое стекло 5, внутреннее органическое стекло 4, склеенные между собой эластичными прослойками 3, которые повышают ударную прочность стекла и служат теплоизоляцией. ПОС остекления кабины экипажа – комплексные. Как правило, они включают воздушно-тепловые ПОС – обдув теплым воздухом внутренних поверхностей для борьбы с запотеванием – и физико-химические – подача на внешнюю поверхность стекла в условиях дождя и снегопада противообледенительной жидкости 6, в сочетании с механическими ("дворники" 7, аналогичные автомобильным).
Скачать презентацию ВИДЫ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Зоны защиты от обледенения
Виды противообледенительных систем.pptx