第9章 防冰排雨系統(tǒng)2011

1、第第9章章 防冰排雨系統(tǒng)防冰排雨系統(tǒng)中國民航大學中國民航大學朱承元朱承元第第9章章 防冰排雨系統(tǒng)防冰排雨系統(tǒng)9.1防冰系統(tǒng)概述防冰系統(tǒng)概述1.飛機積冰飛機積冰指冰、雪、霜等凍結在飛機機體表面的現(xiàn)象。指冰、雪、霜等凍結在飛機機體表面的現(xiàn)象。 防冰系統(tǒng)防冰系統(tǒng)：防止飛機表面某些部位或在飛機某些積冰時：防止飛機表面某些部位或在飛機某些積冰時能有效除去的系統(tǒng)。能有效除去的系統(tǒng)。2.主要的防冰方法主要的防冰方法l氣動防冰氣動防冰l氣熱防冰氣熱防冰l電熱防冰電熱防冰3.飛機結冰的原因飛機結冰的原因： 由云中由云中過冷水滴過冷水滴或降水中的或降水中的過冷雨滴過冷雨滴碰到飛機機體后碰到飛機機體后凍結形成的，也

2、可由水汽直接在機體表面凝華而成。凍結形成的，也可由水汽直接在機體表面凝華而成。明冰毛冰霧凇 明冰明冰 毛冰毛冰 霧淞霧淞 霜霜4.結冰的分類結冰的分類6.飛機表面溫度飛機表面溫度l 實際飛行中，飛機是運動的，飛機表面溫度并不等于實際飛行中，飛機是運動的，飛機表面溫度并不等于環(huán)境溫度。環(huán)境溫度。l 一般氣流遇到飛機會出現(xiàn)一個一般氣流遇到飛機會出現(xiàn)一個減速增壓減速增壓的過程，使飛的過程，使飛機表面溫度上升。機表面溫度上升。l 但在發(fā)動機的進氣道附近，由于發(fā)動機轉速很高，氣但在發(fā)動機的進氣道附近，由于發(fā)動機轉速很高，氣流被加速吸入壓氣機。因此存在一個流被加速吸入壓氣機。因此存在一個加速減壓加速減壓的

3、過程，的過程，使溫度低于環(huán)境溫度使溫度低于環(huán)境溫度。進氣道中空氣流速比飛行速度進氣道中空氣流速比飛行速度快得越多，則溫度降低越多快得越多，則溫度降低越多。l 飛行實踐表明：飛行實踐表明：一般情況下，環(huán)境溫度等于或小于一般情況下，環(huán)境溫度等于或小于5時，時，發(fā)動機進氣道入口處就有可能結冰發(fā)動機進氣道入口處就有可能結冰。極限情況下，。極限情況下，10時就有可能結冰。時就有可能結冰。w機翼和尾翼結冰機翼和尾翼結冰 w發(fā)動機結冰發(fā)動機結冰 w螺旋槳結冰螺旋槳結冰 w風擋結冰風擋結冰 w探頭結冰探頭結冰 w天線結冰天線結冰w污水排放結冰污水排放結冰 7.飛機結冰部位與飛機結冰部位與危害性危害性1）.機翼

4、和尾翼結冰機翼和尾翼結冰（1）機翼結冰）機翼結冰與危害與危害 破壞了翼型形狀，導致飛機升力減小，阻力破壞了翼型形狀，導致飛機升力減小，阻力增大；增大；襟翼和縫翼卡阻襟翼和縫翼卡阻。（2）尾翼結冰）尾翼結冰與危害與危害 破壞飛機的破壞飛機的俯仰配平俯仰配平和和俯仰操縱能力俯仰操縱能力。2）.發(fā)動機結冰發(fā)動機結冰 （1）發(fā)動機發(fā)動機結冰部位結冰部位 發(fā)動機結冰發(fā)動機結冰常出現(xiàn)在常出現(xiàn)在進氣道前緣進氣道前緣、壓氣機前的壓氣機前的整流罩整流罩、第一級壓氣機前的、第一級壓氣機前的導流葉片導流葉片。（2）發(fā)動機發(fā)動機結冰的危害結冰的危害l 進氣道結冰進氣道結冰 破壞了進氣道原來良好的破壞了進氣道原來良好的

5、氣動外形氣動外形，混亂的氣，混亂的氣流進入壓氣機，導致流進入壓氣機，導致發(fā)動機工作不穩(wěn)定發(fā)動機工作不穩(wěn)定，可能，可能引起發(fā)動機出現(xiàn)引起發(fā)動機出現(xiàn)喘振喘振，推力下降推力下降；進氣道結冰；進氣道結冰還造成還造成進氣道截面積減小進氣道截面積減小，進入發(fā)動機的空氣，進入發(fā)動機的空氣流量減小，流量減小，推力進一步下降推力進一步下降。 l 飛行狀態(tài)的變化或發(fā)動機喘振等可使飛行狀態(tài)的變化或發(fā)動機喘振等可使積冰脫落積冰脫落，冰塊隨氣流進入發(fā)動機，可能冰塊隨氣流進入發(fā)動機，可能打壞葉片打壞葉片等部件，等部件，嚴重時甚至嚴重時甚至導致發(fā)動機熄火導致發(fā)動機熄火。 3）.風擋結冰與危害風擋結冰與危害 風擋玻璃的透明度

6、下降，駕駛員風擋玻璃的透明度下降，駕駛員目視困難目視困難 。4）.探頭結冰與危害探頭結冰與危害 降低降低空速、氣壓高度、升降速度等空速、氣壓高度、升降速度等參數(shù)的測量參數(shù)的測量精度精度，甚至，甚至失真和完全失效失真和完全失效。 5）.天線結冰與危害天線結冰與危害 天線裝置結冰時，可能發(fā)生天線裝置結冰時，可能發(fā)生機械折斷機械折斷，使機上，使機上通訊和一些通訊和一些電子設備工作失效電子設備工作失效，中段與地面的，中段與地面的聯(lián)系等。聯(lián)系等。9.2 防冰排雨系統(tǒng)防冰排雨系統(tǒng)l 防冰排雨系統(tǒng)組成防冰排雨系統(tǒng)組成 主要包括主要包括風擋加溫風擋加溫、發(fā)動機防冰發(fā)動機防冰、機翼防冰機翼防冰及及探頭和傳感器加

7、溫、風擋雨刷探頭和傳感器加溫、風擋雨刷五個子系統(tǒng)。五個子系統(tǒng)。9.2.19.2.1飛機除飛機除/ /防冰方法防冰方法 向防冰表面供給防冰液，此防冰液與飛機部件所收向防冰表面供給防冰液，此防冰液與飛機部件所收集的水混合，使其混合液的冰點低于表面溫度，使水不集的水混合，使其混合液的冰點低于表面溫度，使水不致在表面上結冰。致在表面上結冰。 可用作防冰液的有乙烯乙二醇、異丙醇、乙醇等?？捎米鞣辣旱挠幸蚁┮叶?、異丙醇、乙醇等。（2 2）液體防冰）液體防冰 利用機械的方法把冰破碎，然后由氣流吹除，或者利用機械的方法把冰破碎，然后由氣流吹除，或者利用振動把冰除去。利用振動把冰除去。（1 1）機械式除冰）

8、機械式除冰 風擋、探頭、排水口的防冰 （3 3）熱防冰）熱防冰2.2.氣熱防冰氣熱防冰大翼前緣、發(fā)動機進氣道的防冰 1.1.電熱防冰電熱防冰1.1.發(fā)動機防冰系統(tǒng)發(fā)動機防冰系統(tǒng)常出現(xiàn)在：常出現(xiàn)在：w進氣道前緣進氣道前緣w壓氣機前的整流罩壓氣機前的整流罩第一級壓氣機前的導流葉片第一級壓氣機前的導流葉片 每一臺發(fā)動機唇口都通過發(fā)動機壓氣機獨立熱發(fā)動機壓氣機獨立熱引氣防冰引氣防冰。9.2.2飛機防冰系統(tǒng)飛機防冰系統(tǒng) 1.大翼防冰A320A3202.2.機翼和尾翼防冰系統(tǒng)機翼和尾翼防冰系統(tǒng) 空中飛行時每邊機翼的空中飛行時每邊機翼的外側縫翼由供氣系統(tǒng)供給的外側縫翼由供氣系統(tǒng)供給的熱空氣加溫熱空氣加溫。A

9、320 3.3.風擋防冰風擋防冰和側窗除霧系統(tǒng)和側窗除霧系統(tǒng)每一風擋防冰和駕駛艙側窗除霧都由每一風擋防冰和駕駛艙側窗除霧都由電加溫電加溫來完成。來完成。 風擋加溫：在地面工作是低功率方式；空中為正常功率方式。其相互轉換是自動的。 4.4.探頭防冰系統(tǒng)探頭防冰系統(tǒng)電加溫電加溫保護以下設備：保護以下設備：w空速管空速管w靜壓孔靜壓孔w迎角探頭迎角探頭(AOA)(AOA)總溫總溫(TAT)(TAT)探頭探頭 5.5.排水口防冰排水口防冰6.6.天線防冰天線防冰7.7.結冰探測指示結冰探測指示在兩個風檔之間在兩個風檔之間裝有一個外部可裝有一個外部可視結冰指示器，視結冰指示器，并且提供指示燈并且提供指示

10、燈光。光。9.3 B737300防冰系統(tǒng)介紹防冰系統(tǒng)介紹l 防冰排雨系統(tǒng)組成防冰排雨系統(tǒng)組成 主要包括主要包括風擋加溫風擋加溫、風擋雨刷風擋雨刷、發(fā)動機防冰發(fā)動機防冰、機翼防冰機翼防冰及及探頭和傳感器加溫探頭和傳感器加溫五個子系統(tǒng)。五個子系統(tǒng)。l 防冰方法防冰方法主要采用主要采用氣熱防冰氣熱防冰和和電熱防冰電熱防冰。9.3.1機翼防冰系統(tǒng)機翼防冰系統(tǒng)機翼防冰指用機翼防冰指用引氣引氣保護保護前緣縫翼前緣縫翼。氣源系統(tǒng)的熱空氣加熱機翼的三個前緣內側縫氣源系統(tǒng)的熱空氣加熱機翼的三個前緣內側縫翼，以防止機翼前緣結冰。翼，以防止機翼前緣結冰。機翼熱防冰系統(tǒng)機翼熱防冰系統(tǒng)電門電門控制控制機翼熱防冰系統(tǒng)機翼

11、熱防冰系統(tǒng)的工的工作。作。機翼熱防冰系統(tǒng)能在機翼熱防冰系統(tǒng)能在空中和地面空中和地面工作。工作。每一個機翼前緣的每一個機翼前緣的過熱電門保護縫翼以防過熱過熱電門保護縫翼以防過熱。由由交流電機交流電機控制機翼防冰控制機翼防冰控制活門控制活門打開，熱空打開，熱空氣進入機翼前緣。氣進入機翼前緣。加熱的加熱的空氣流進空氣流進三個前緣內側三個前緣內側縫翼噴射管縫翼噴射管?？?。空氣噴入縫翼空穴，然后通過縫翼底部的小孔排氣噴入縫翼空穴，然后通過縫翼底部的小孔排到外側。到外側。 1.機翼防冰系統(tǒng)工作過程機翼防冰系統(tǒng)工作過程（1）在地面）在地面l 兩翼分配管內溫度低于兩翼分配管內溫度低于熱耦熱耦電門接通溫度，將電

12、門接通溫度，將機翼防冰電門機翼防冰電門置于接通，則置于接通，則打開兩個控制活門打開兩個控制活門。l 任一任一溫度傳感器溫度傳感器探測到管道探測到管道超溫超溫，兩個活門將兩個活門將關閉關閉。溫度傳感器冷卻后，活門將自動重新打。溫度傳感器冷卻后，活門將自動重新打開。開。（2）在空中）在空中 在空中，在空中，機翼防冰電門機翼防冰電門置于開位時，置于開位時，兩個兩個控制活門打開?？刂苹铋T打開。9.3.2.駕駛艙風擋防冰除霧方法駕駛艙風擋防冰除霧方法（1）電加熱）電加熱 導電膜式導電膜式（2）空調空氣加熱）空調空氣加熱 被輸入到前風擋的頂端，被輸入到前風擋的頂端，氣流順著風擋內側表氣流順著風擋內側表面流

13、動，面流動，以提供輔助的防霧。以提供輔助的防霧。3.風檔加熱示意圖風檔加熱示意圖9.3.3 發(fā)動機防冰發(fā)動機防冰l 發(fā)動機防冰發(fā)動機防冰主要指發(fā)動主要指發(fā)動機機進氣整流罩進氣整流罩結冰。結冰。 l 使用引氣熱防冰使用引氣熱防冰。l 有兩個進氣整流罩防冰有兩個進氣整流罩防冰系統(tǒng)（系統(tǒng)（1發(fā)和發(fā)和2發(fā)），兩發(fā)），兩個系統(tǒng)是完全相同。個系統(tǒng)是完全相同。l 如圖發(fā)動機防冰面板如圖發(fā)動機防冰面板 整流罩防冰指示燈整流罩防冰指示燈 整流罩活門開指示燈整流罩活門開指示燈 發(fā)動機防冰電門發(fā)動機防冰電門圖發(fā)動機防冰面板 1.發(fā)動機防冰系統(tǒng)發(fā)動機防冰系統(tǒng) 示意圖示意圖2.發(fā)動機整流罩防冰工作過程發(fā)動機整流罩防冰工

14、作過程 打開發(fā)動機打開發(fā)動機防冰電門防冰電門，進氣整流罩熱防冰活門，進氣整流罩熱防冰活門打開。從打開。從發(fā)動機引氣總管來的熱空氣流經活門發(fā)動機引氣總管來的熱空氣流經活門進入進氣整流罩。進入進氣整流罩。熱空氣增加進氣整流罩的溫熱空氣增加進氣整流罩的溫度。然后經過度。然后經過整流罩底部的排氣口流到外部整流罩底部的排氣口流到外部。 9.3排雨系統(tǒng)排雨系統(tǒng)l 排雨系統(tǒng)由排雨系統(tǒng)由風擋雨刷系統(tǒng)風擋雨刷系統(tǒng)和和排雨液系統(tǒng)排雨液系統(tǒng)組成。組成。l 風擋雨刷系統(tǒng)風擋雨刷系統(tǒng)用于去除右用于去除右1號和左號和左1號駕駛艙窗號駕駛艙窗戶的雨、薄冰、雪。戶的雨、薄冰、雪。 排雨液系統(tǒng)工作排雨液系統(tǒng)工作 排雨系統(tǒng)工作時，駕駛員按壓控制開關，電磁排雨系統(tǒng)工作時，駕駛員按壓控制開關，電磁活門打開，排雨液經電磁活門到噴嘴，活門打開，排雨液經電磁活門到噴嘴，排雨液排雨液噴射到風擋玻璃上噴射到風擋玻璃上，在風擋玻璃表面上形成，在風擋玻璃表面上形成透透明的薄膜明的薄膜，使雨水落上，使雨水落上后象水銀落在玻璃上一