Противо-обледенительной системы ПОС.

 

Воздушно-тепловые системы широко применяются для обогрева передних кромок крыла, стабилизатора, киля и чаще всего – для обогрева воздухозаборников двигателей. Устройство каналов для прохождения горячего воздуха в крыле и оперении в принципе одинаково. Для примера рассмотрим типовые противообледенительное устройство крыла.

В носке крыла по всей его длине между обшивкой и внутренней гофрированной стенкой образованы рабочие каналы, в которые горячий воздух поступает из канала, ограниченного продольной стенкой. Из рабочих каналов выходит в пространство между продольной стенкой и передним лонжероном и в концевой части крыла выводится в атмосферу. При наличии на крыле предкрылка обогревается предкрылок. Воздух к нему поступает из носка крыла через телескопическое соединение. При убранном предкрылке воздух сбрасывается в атмосферу через крыло, при выпущенном – непосредственно из предкрылка; при этом отверстия в носке крыла для выхода воздуха в атмосферу закрываются пружинными клапанами.

 

 

Рис.11.5.Схема противообледенительного

устройства воздухозаборника двигателя:

1 — рабочая камера; 2 – фланец подвода воздуха; 3 –эжектор; 4 — трубопровод; 5 — электромеханизм управления дроссельной заслонкой;

6 — дроссельная заслонка; 7 — перегородка

 

Температура воздуха, подаваемого на обогрев крыла с дюралюминиевой обшивкой, не должна превышать 200 С⁰, а с обшивкой из титановых сплавов – 230 С⁰. Экономное расходование горячего воздуха достигается циклическим действием системы, т. е. его поочередной подачей в отдельные секции противообледенительного устройства. В циклических системах часто применяется «тепловой нож» – узкий продольный канал по передней кромке крыла (стабилизатора, киля), в который горячий воздух поступает непрерывно. Тепловой нож держит переднюю кромку крыла свободной от льда, что способствует сбросу льда воздушным потоком. Каналы противообледенительного устройства воздухозаборника двигателя показаны на (рис. 11.5.).

Электротепловые ПОС

Электротепловые системы применяются для защиты от обледенения воздушных винтов, лобовых стекол фонаря кабины пилотов и наряду с воздушно-тепловыми системами – для обогрева крыла, стабилизатора и киля.

Электрообогрев достигается пропусканием электрического тока через материал с большим омическим сопротивлением. Токопроводящий слой выполняется в виде отдельных проволочек, сетки или пленки, которые заделываются с обеих сторон слоями изоляции. На крыле и оперении внешний слой изоляции имеет хорошую теплопроводность, внутренний слой – высокие теплоизоляционные свойства. Противообледенительное устройство носовой части крыла показано на (рис. 11.6.). На лопастях воздушных винтов нагревательные элементы защищены от повреждений накладками из нержавеющей стали или титанового сплава.

 

Рис. 11.6. Схема электротепловой ПОС крыла (оперения):

1,6 –внутренняя и внешняя обшивки; 2 –электроизоляция; 3 –шина;

4 –нагревательный элемент; 5 –электроизоляция

 

Обогрев с применением прозрачной токопроводящей пленки применяется для лобовых стекол фонаря кабины пилотов. Пленку наносят на внутреннюю поверхность внешнего стекла методом напыления. Пленочный обогрев применяется иногда на тонком крыле, стабилизаторе, киле. В этом случае на обшивку методом напыления наносят электротеплоизоляционный слой, а на него – токопроводящую пленку. Сверху пленку покрывают слоем изоляции и защищают абразивостойким покрытием.

Электротепловые системы могут быть непрерывного и циклического действия. Системы циклического действия крыла и оперения имеют обычно тепловые ножи. На лопастях воздушных винтов тепловые ножи не предусматриваются, так как подтаявший лед легко сбрасывается с них действием центробежных сил.

Механические ПОС

Принцип действия механических систем основан на скалывании льда механическим путем. Такое удаление льда применяется на крыле и оперении. Существует два вида механических систем: пневматическая и электроимпульсная.

Пневматическая система имеет на защищаемой поверхности протектор из эластичного материала (резины, прорезиненной ткани) со встроенным в нем продольным или поперечными камерами. Протектор разбит на ряд секций, в которые поочередно подается сжатый воздух под давлением 120 – 130 кПа. Воздух раздувает камеры протектора, скалывая лед, который уносится воздушным потоком. При выключении подачи воздух из камер отсасывается эжектором и сбрасывается в атмосферу.

Пневматическая ПОС имеет небольшую массу, простую конструкцию и при циклической работе не требует большого расхода воздуха, однако протектор увеличивает профильное сопротивление крыла (оперения) не только в рабочем, но и в нерабочем состоянии, особенно в системах с продольными камерами. Протектор имеет ограниченный ресурс, так как его материал от действия динамических нагрузок и атмосферных условий постепенно теряет свои свойства.

Пневматические системы применяют на самолетах, летающим со скоростью не более 600 км/ч, поскольку на более высоких скоростях протектор самопроизвольно деформируется под действием аэродинамических сил.

Электроимпульсная система (рис. 11.7) является перспективной отечественной разработкой, находящей все более широкое применение на современных самолетах для защиты от обледенения крыла и оперения. Рабочие элементы системы – индукторы, закрепленные с внутренней стороны обшивки вдоль передней кромки защищаемой поверхности. Индуктор представляет собой катушку из медной проволоки, на которую с высоковольтных конденсаторов подаются кратковременные импульсы тока высокого напряжения. Электрический заряд создает в индукторе кратковременное магнитное поле, индуцирующее вихревые токи в обшивку. Создаваемая таким образом сила отталкивания вызывает упругостью деформации обшивки с малой амплитудой и большим ускорением и проявляется в форме удара, который производит раскалывание льда на поверхности обшивки.

Система работает циклически. Для этой цели индукторы разбиты на группы, включаемые в работу последовательно. На каждую группу индукторов подается два-три импульса энергии с промежутком в 2 – 3 с, необходимым для подзарядки конденсаторов. Включение системы в работу осуществляется автоматически от сигнализатора обледенения и вручную.

 

Рис. 11.7. Схема электроимпульсной ПОС крыла и оперения:

1 — предкрылок; 2 — индукторы; 3 — стабилизатор (киль);

4 — блок конденсаторов

 

Система экономична, имеет небольшую массу, не создает барьерного льда, образующегося в тепловых системах при растекании воды. Недостаток системы – большой шум при работе.

Жидкостные ПОС

Жидкостные системы используются в качестве вспомогательного средства, предназначенного для удаления льда с лобовых стекол фонаря кабины пилотов, в некоторых случаях применяются для удаления льда с лопастей воздушных винтов. В качестве рабочей жидкости используется этиловый спирт, подаваемый на стекла через форсунки или другие распределительные устройства, а на лопасти вращающегося винта под действием центробежных сил.

Спирт, смешиваясь с переохлажденными каплями воды, понижает температуру их замерзания и предотвращает образование льда. Со стекла смесь удаляется стеклоочистителями, с винтов – центробежными силами.

Жидкостные системы в настоящее время применяются в основном в профилактических целях, поскольку малоэффективны при наличии льда на защищаемой поверхности.

Система экономична, имеет небольшую массу, не создает барьерного льда, образующегося в тепловых системах при растекании воды. Недостаток системы - большой шум при работе.

 

РАЗДЕЛ №3

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА Л.А.

ТЕМА №1