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(guó)民航大學(xué)中國(guó)民航大學(xué)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(jī)積冰飛機(jī)積冰指冰、雪、霜等凍結(jié)在飛機(jī)機(jī)體表面的現(xiàn)象。指冰、雪、霜等凍結(jié)在飛機(jī)機(jī)體表面的現(xiàn)象。 防冰系統(tǒng)防冰系統(tǒng)：防止飛機(jī)表面某些部位或在飛機(jī)某些積冰時(shí)：防止飛機(jī)表面某些部位或在飛機(jī)某些積冰時(shí)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(dòng)防冰氣動(dòng)防冰l氣熱防冰氣熱防冰l電熱防冰電熱防冰3.飛機(jī)結(jié)冰的原因飛機(jī)結(jié)冰的原因： 由云中由云中過(guò)冷水滴過(guò)冷水滴或降水中的或降水中的過(guò)冷雨滴過(guò)冷雨滴碰到飛機(jī)機(jī)體后碰到飛機(jī)機(jī)體后凍結(jié)形成的，也

2、可由水汽直接在機(jī)體表面凝華而成。凍結(jié)形成的，也可由水汽直接在機(jī)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(jié)冰的分類結(jié)冰的分類6.飛機(jī)表面溫度飛機(jī)表面溫度l 實(shí)際飛行中，飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的，飛機(jī)表面溫度并不等于實(shí)際飛行中，飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的，飛機(jī)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(jī)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)一般氣流遇到飛機(jī)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)減速增壓減速增壓的過(guò)程，使飛的過(guò)程，使飛機(jī)表面溫度上升。機(jī)表面溫度上升。l 但在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道附近，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，氣但在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道附近，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，氣流被加速吸入壓氣機(jī)。因此存在一個(gè)流被加速吸入壓氣機(jī)。因此存在一個(gè)加速減壓加速減壓的

3、過(guò)程，的過(guò)程，使溫度低于環(huán)境溫度使溫度低于環(huán)境溫度。進(jìn)氣道中空氣流速比飛行速度進(jìn)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(shí)踐表明：飛行實(shí)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(shí)，時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道入口處就有可能結(jié)冰發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道入口處就有可能結(jié)冰。極限情況下，。極限情況下，10時(shí)就有可能結(jié)冰。時(shí)就有可能結(jié)冰。w機(jī)翼和尾翼結(jié)冰機(jī)翼和尾翼結(jié)冰 w發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰 w螺旋槳結(jié)冰螺旋槳結(jié)冰 w風(fēng)擋結(jié)冰風(fēng)擋結(jié)冰 w探頭結(jié)冰探頭結(jié)冰 w天線結(jié)冰天線結(jié)冰w污水排放結(jié)冰污水排放結(jié)冰 7.飛機(jī)結(jié)冰部位與飛機(jī)結(jié)冰部位與危害性危害性1）.機(jī)翼

4、和尾翼結(jié)冰機(jī)翼和尾翼結(jié)冰（1）機(jī)翼結(jié)冰）機(jī)翼結(jié)冰與危害與危害 破壞了翼型形狀，導(dǎo)致飛機(jī)升力減小，阻力破壞了翼型形狀，導(dǎo)致飛機(jī)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(jié)冰）尾翼結(jié)冰與危害與危害 破壞飛機(jī)的破壞飛機(jī)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(dòng)機(jī)結(jié)冰發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰部位結(jié)冰部位 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰常出現(xiàn)在常出現(xiàn)在進(jìn)氣道前緣進(jìn)氣道前緣、壓氣機(jī)前的壓氣機(jī)前的整流罩整流罩、第一級(jí)壓氣機(jī)前的、第一級(jí)壓氣機(jī)前的導(dǎo)流葉片導(dǎo)流葉片。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的危害結(jié)冰的危害l 進(jìn)氣道結(jié)冰進(jìn)氣道結(jié)冰 破壞了進(jìn)氣道原來(lái)良好的破壞了進(jìn)氣道原來(lái)良好的

5、氣動(dòng)外形氣動(dòng)外形，混亂的氣，混亂的氣流進(jìn)入壓氣機(jī)，導(dǎo)致流進(jìn)入壓氣機(jī)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，可能，可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)引起發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)喘振喘振，推力下降推力下降；進(jìn)氣道結(jié)冰；進(jìn)氣道結(jié)冰還造成還造成進(jìn)氣道截面積減小進(jìn)氣道截面積減小，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量減小，流量減小，推力進(jìn)一步下降推力進(jìn)一步下降。 l 飛行狀態(tài)的變化或發(fā)動(dòng)機(jī)喘振等可使飛行狀態(tài)的變化或發(fā)動(dòng)機(jī)喘振等可使積冰脫落積冰脫落，冰塊隨氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，可能冰塊隨氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，可能打壞葉片打壞葉片等部件，等部件，嚴(yán)重時(shí)甚至嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 3）.風(fēng)擋結(jié)冰與危害風(fēng)擋結(jié)冰與危害 風(fēng)擋玻璃的透明度

6、下降，駕駛員風(fēng)擋玻璃的透明度下降，駕駛員目視困難目視困難 。4）.探頭結(jié)冰與危害探頭結(jié)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(cè)量參數(shù)的測(cè)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(jié)冰與危害天線結(jié)冰與危害 天線裝置結(jié)冰時(shí)，可能發(fā)生天線裝置結(jié)冰時(shí)，可能發(fā)生機(jī)械折斷機(jī)械折斷，使機(jī)上，使機(jī)上通訊和一些通訊和一些電子設(shè)備工作失效電子設(shè)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(fēng)擋加溫風(fēng)擋加溫、發(fā)動(dòng)機(jī)防冰發(fā)動(dòng)機(jī)防冰、機(jī)翼防冰機(jī)翼防冰及及探頭和傳感器加

7、溫、風(fēng)擋雨刷探頭和傳感器加溫、風(fēng)擋雨刷五個(gè)子系統(tǒng)。五個(gè)子系統(tǒng)。9.2.19.2.1飛機(jī)除飛機(jī)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(jī)部件所收向防冰表面供給防冰液，此防冰液與飛機(jī)部件所收集的水混合，使其混合液的冰點(diǎn)低于表面溫度，使水不集的水混合，使其混合液的冰點(diǎn)低于表面溫度，使水不致在表面上結(jié)冰。致在表面上結(jié)冰。 可用作防冰液的有乙烯乙二醇、異丙醇、乙醇等。可用作防冰液的有乙烯乙二醇、異丙醇、乙醇等。（2 2）液體防冰）液體防冰 利用機(jī)械的方法把冰破碎，然后由氣流吹除，或者利用機(jī)械的方法把冰破碎，然后由氣流吹除，或者利用振動(dòng)把冰除去。利用振動(dòng)把冰除去。（1 1）機(jī)械式除冰）

8、機(jī)械式除冰 風(fēng)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(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的防冰 1.1.電熱防冰電熱防冰1.1.發(fā)動(dòng)機(jī)防冰系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰系統(tǒng)常出現(xiàn)在：常出現(xiàn)在：w進(jìn)氣道前緣進(jìn)氣道前緣w壓氣機(jī)前的整流罩壓氣機(jī)前的整流罩第一級(jí)壓氣機(jī)前的導(dǎo)流葉片第一級(jí)壓氣機(jī)前的導(dǎo)流葉片 每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)唇口都通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)獨(dú)立熱發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)獨(dú)立熱引氣防冰引氣防冰。9.2.2飛機(jī)防冰系統(tǒng)飛機(jī)防冰系統(tǒng) 1.大翼防冰A320A3202.2.機(jī)翼和尾翼防冰系統(tǒng)機(jī)翼和尾翼防冰系統(tǒng) 空中飛行時(shí)每邊機(jī)翼的空中飛行時(shí)每邊機(jī)翼的外側(cè)縫翼由供氣系統(tǒng)供給的外側(cè)縫翼由供氣系統(tǒng)供給的熱空氣加溫?zé)峥諝饧訙?。A

9、320 3.3.風(fēng)擋防冰風(fēng)擋防冰和側(cè)窗除霧系統(tǒng)和側(cè)窗除霧系統(tǒng)每一風(fēng)擋防冰和駕駛艙側(cè)窗除霧都由每一風(fēng)擋防冰和駕駛艙側(cè)窗除霧都由電加溫電加溫來(lái)完成。來(lái)完成。 風(fēng)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(zhuǎn)換是自動(dòng)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(hù)以下設(shè)備：保護(hù)以下設(shè)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(jié)冰探測(cè)指示結(jié)冰探測(cè)指示在兩個(gè)風(fēng)檔之間在兩個(gè)風(fēng)檔之間裝有一個(gè)外部可裝有一個(gè)外部可視結(jié)冰指示器，視結(jié)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(fēng)擋加溫風(fēng)擋加溫、風(fēng)擋雨刷風(fēng)擋雨刷、發(fā)動(dòng)機(jī)防冰發(fā)動(dòng)機(jī)防冰、機(jī)翼防冰機(jī)翼防冰及及探頭和傳感器加溫探頭和傳感器加溫五個(gè)子系統(tǒng)。五個(gè)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(jī)翼防冰系統(tǒng)機(jī)翼防冰系統(tǒng)機(jī)翼防冰指用機(jī)翼防冰指用引氣引氣保護(hù)保護(hù)前緣縫翼前緣縫翼。氣源系統(tǒng)的熱空氣加熱機(jī)翼的三個(gè)前緣內(nèi)側(cè)縫氣源系統(tǒng)的熱空氣加熱機(jī)翼的三個(gè)前緣內(nèi)側(cè)縫翼，以防止機(jī)翼前緣結(jié)冰。翼，以防止機(jī)翼前緣結(jié)冰。機(jī)翼熱防冰系統(tǒng)機(jī)翼熱防冰系統(tǒng)電門(mén)電門(mén)控制控制機(jī)翼熱防冰系統(tǒng)機(jī)翼

11、熱防冰系統(tǒng)的工的工作。作。機(jī)翼熱防冰系統(tǒng)能在機(jī)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(gè)機(jī)翼前緣的每一個(gè)機(jī)翼前緣的過(guò)熱電門(mén)保護(hù)縫翼以防過(guò)熱過(guò)熱電門(mén)保護(hù)縫翼以防過(guò)熱。由由交流電機(jī)交流電機(jī)控制機(jī)翼防冰控制機(jī)翼防冰控制活門(mén)控制活門(mén)打開(kāi)，熱空打開(kāi)，熱空氣進(jìn)入機(jī)翼前緣。氣進(jìn)入機(jī)翼前緣。加熱的加熱的空氣流進(jìn)空氣流進(jìn)三個(gè)前緣內(nèi)側(cè)三個(gè)前緣內(nèi)側(cè)縫翼噴射管縫翼噴射管?？??？諝鈬娙肟p翼空穴，然后通過(guò)縫翼底部的小孔排氣噴入縫翼空穴，然后通過(guò)縫翼底部的小孔排到外側(cè)。到外側(cè)。 1.機(jī)翼防冰系統(tǒng)工作過(guò)程機(jī)翼防冰系統(tǒng)工作過(guò)程（1）在地面）在地面l 兩翼分配管內(nèi)溫度低于兩翼分配管內(nèi)溫度低于熱耦熱耦電門(mén)接通溫度，將電

12、門(mén)接通溫度，將機(jī)翼防冰電門(mén)機(jī)翼防冰電門(mén)置于接通，則置于接通，則打開(kāi)兩個(gè)控制活門(mén)打開(kāi)兩個(gè)控制活門(mén)。l 任一任一溫度傳感器溫度傳感器探測(cè)到管道探測(cè)到管道超溫超溫，兩個(gè)活門(mén)將兩個(gè)活門(mén)將關(guān)閉關(guān)閉。溫度傳感器冷卻后，活門(mén)將自動(dòng)重新打。溫度傳感器冷卻后，活門(mén)將自動(dòng)重新打開(kāi)。開(kāi)。（2）在空中）在空中 在空中，在空中，機(jī)翼防冰電門(mén)機(jī)翼防冰電門(mén)置于開(kāi)位時(shí)，置于開(kāi)位時(shí)，兩個(gè)兩個(gè)控制活門(mén)打開(kāi)?？刂苹铋T(mén)打開(kāi)。9.3.2.駕駛艙風(fēng)擋防冰除霧方法駕駛艙風(fēng)擋防冰除霧方法（1）電加熱）電加熱 導(dǎo)電膜式導(dǎo)電膜式（2）空調(diào)空氣加熱）空調(diào)空氣加熱 被輸入到前風(fēng)擋的頂端，被輸入到前風(fēng)擋的頂端，氣流順著風(fēng)擋內(nèi)側(cè)表氣流順著風(fēng)擋內(nèi)側(cè)表面流

13、動(dòng)，面流動(dòng)，以提供輔助的防霧。以提供輔助的防霧。3.風(fēng)檔加熱示意圖風(fēng)檔加熱示意圖9.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)防冰發(fā)動(dòng)機(jī)防冰l 發(fā)動(dòng)機(jī)防冰發(fā)動(dòng)機(jī)防冰主要指發(fā)動(dòng)主要指發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)氣整流罩進(jìn)氣整流罩結(jié)冰。結(jié)冰。 l 使用引氣熱防冰使用引氣熱防冰。l 有兩個(gè)進(jìn)氣整流罩防冰有兩個(gè)進(jìn)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(gè)系統(tǒng)是完全相同。個(gè)系統(tǒng)是完全相同。l 如圖發(fā)動(dòng)機(jī)防冰面板如圖發(fā)動(dòng)機(jī)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(mén)開(kāi)指示燈整流罩活門(mén)開(kāi)指示燈 發(fā)動(dòng)機(jī)防冰電門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰電門(mén)圖發(fā)動(dòng)機(jī)防冰面板 1.發(fā)動(dòng)機(jī)防冰系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰系統(tǒng) 示意圖示意圖2.發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩防冰工作過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩防冰工

14、作過(guò)程 打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)防冰電門(mén)防冰電門(mén)，進(jìn)氣整流罩熱防冰活門(mén)，進(jìn)氣整流罩熱防冰活門(mén)打開(kāi)。從打開(kāi)。從發(fā)動(dòng)機(jī)引氣總管來(lái)的熱空氣流經(jīng)活門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣總管來(lái)的熱空氣流經(jīng)活門(mén)進(jìn)入進(jìn)氣整流罩。進(jìn)入進(jìn)氣整流罩。熱空氣增加進(jìn)氣整流罩的溫?zé)峥諝庠黾舆M(jìn)氣整流罩的溫度。然后經(jīng)過(guò)度。然后經(jīng)過(guò)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(fēng)擋雨刷系統(tǒng)風(fēng)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(fēng)擋雨刷系統(tǒng)風(fēng)擋雨刷系統(tǒng)用于去除右用于去除右1號(hào)和左號(hào)和左1號(hào)駕駛艙窗號(hào)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(shí)，駕駛員按壓控制開(kāi)關(guān)，電磁排雨系統(tǒng)工作時(shí)，駕駛員按壓控制開(kāi)關(guān)，電磁活門(mén)打開(kāi)，排雨液經(jīng)電磁活門(mén)到噴嘴，活門(mén)打開(kāi)，排雨液經(jīng)電磁活門(mén)到噴嘴，排雨液排雨液噴射到風(fēng)擋玻璃上噴射到風(fēng)擋玻璃上，在風(fēng)擋玻璃表面上形成，在風(fēng)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