第9章 防冰排雨系统2011

1、第第9章章 防冰排雨系统防冰排雨系统中国民航大学中国民航大学朱承元朱承元第第9章章 防冰排雨系统防冰排雨系统9.1防冰系统概述防冰系统概述1.飞机积冰飞机积冰指冰、雪、霜等冻结在飞机机体表面的现象。指冰、雪、霜等冻结在飞机机体表面的现象。 防冰系统防冰系统：防止飞机表面某些部位或在飞机某些积冰时：防止飞机表面某些部位或在飞机某些积冰时能有效除去的系统。能有效除去的系统。2.主要的防冰方法主要的防冰方法l气动防冰气动防冰l气热防冰气热防冰l电热防冰电热防冰3.飞机结冰的原因飞机结冰的原因： 由云中由云中过冷水滴过冷水滴或降水中的或降水中的过冷雨滴过冷雨滴碰到飞机机体后碰到飞机机体后冻结形成的，也

2、可由水汽直接在机体表面凝华而成。冻结形成的，也可由水汽直接在机体表面凝华而成。明冰毛冰雾凇 明冰明冰 毛冰毛冰 雾淞雾淞 霜霜4.结冰的分类结冰的分类6.飞机表面温度飞机表面温度l 实际飞行中，飞机是运动的，飞机表面温度并不等于实际飞行中，飞机是运动的，飞机表面温度并不等于环境温度。环境温度。l 一般气流遇到飞机会出现一个一般气流遇到飞机会出现一个减速增压减速增压的过程，使飞的过程，使飞机表面温度上升。机表面温度上升。l 但在发动机的进气道附近，由于发动机转速很高，气但在发动机的进气道附近，由于发动机转速很高，气流被加速吸入压气机。因此存在一个流被加速吸入压气机。因此存在一个加速减压加速减压的

3、过程，的过程，使温度低于环境温度使温度低于环境温度。进气道中空气流速比飞行速度进气道中空气流速比飞行速度快得越多，则温度降低越多快得越多，则温度降低越多。l 飞行实践表明：飞行实践表明：一般情况下，环境温度等于或小于一般情况下，环境温度等于或小于5时，时，发动机进气道入口处就有可能结冰发动机进气道入口处就有可能结冰。极限情况下，。极限情况下，10时就有可能结冰。时就有可能结冰。1.1.机翼和尾翼结冰机翼和尾翼结冰 2.2.发动机结冰发动机结冰 3.3.螺旋桨结冰螺旋桨结冰 4.4.风挡结冰风挡结冰 5.5.探头结冰探头结冰 6.6.天线结冰天线结冰7.7.污水排放结冰污水排放结冰 7.飞机结冰

4、部位与飞机结冰部位与危害性危害性1）.机翼和尾翼结冰机翼和尾翼结冰（1）机翼结冰）机翼结冰与危害与危害 破坏了翼型形状，导致飞机升力减小，阻力破坏了翼型形状，导致飞机升力减小，阻力增大；增大；襟翼和缝翼卡阻襟翼和缝翼卡阻。（2）尾翼结冰）尾翼结冰与危害与危害 破坏飞机的破坏飞机的俯仰配平俯仰配平和和俯仰操纵能力俯仰操纵能力。2）.发动机结冰发动机结冰 （1）发动机发动机结冰部位结冰部位 发动机结冰发动机结冰常出现在常出现在进气道前缘进气道前缘、压气机前的压气机前的整流罩整流罩、第一级压气机前的、第一级压气机前的导流叶片导流叶片。（2）发动机发动机结冰的危害结冰的危害l 进气道结冰进气道结冰 破

5、坏了进气道原来良好的破坏了进气道原来良好的气动外形气动外形，混乱的气，混乱的气流进入压气机，导致流进入压气机，导致发动机工作不稳定发动机工作不稳定，可能，可能引起发动机出现引起发动机出现喘振喘振，推力下降推力下降；进气道结冰；进气道结冰还造成还造成进气道截面积减小进气道截面积减小，进入发动机的空气，进入发动机的空气流量减小，流量减小，推力进一步下降推力进一步下降。 l 飞行状态的变化或发动机喘振等可使飞行状态的变化或发动机喘振等可使积冰脱落积冰脱落，冰块随气流进入发动机，可能冰块随气流进入发动机，可能打坏叶片打坏叶片等部件，等部件，严重时甚至严重时甚至导致发动机熄火导致发动机熄火。 3）.风挡

6、结冰与危害风挡结冰与危害 风挡玻璃的透明度下降，驾驶员风挡玻璃的透明度下降，驾驶员目视困难目视困难 。4）.探头结冰与危害探头结冰与危害 降低降低空速、气压高度、升降速度等空速、气压高度、升降速度等参数的测量参数的测量精度精度，甚至，甚至失真和完全失效失真和完全失效。 5）.天线结冰与危害天线结冰与危害 天线装置结冰时，可能发生天线装置结冰时，可能发生机械折断机械折断，使机上，使机上通讯和一些通讯和一些电子设备工作失效电子设备工作失效，中段与地面的，中段与地面的联系等。联系等。9.2 防冰排雨系统防冰排雨系统l 防冰排雨系统组成防冰排雨系统组成 主要包括主要包括风挡加温风挡加温、发动机防冰发动

7、机防冰、机翼防冰机翼防冰及及探头和传感器加温、风挡雨刷探头和传感器加温、风挡雨刷五个子系统。五个子系统。9.2.19.2.1飞机除飞机除/ /防冰方法防冰方法 向防冰表面供给防冰液，此防冰液与飞机部件所收向防冰表面供给防冰液，此防冰液与飞机部件所收集的水混合，使其混合液的冰点低于表面温度，使水不集的水混合，使其混合液的冰点低于表面温度，使水不致在表面上结冰。致在表面上结冰。 可用作防冰液的有乙烯乙二醇、异丙醇、乙醇等。可用作防冰液的有乙烯乙二醇、异丙醇、乙醇等。（2 2）液体防冰）液体防冰 利用机械的方法把冰破碎，然后由气流吹除，或者利用机械的方法把冰破碎，然后由气流吹除，或者利用振动把冰除去

8、。利用振动把冰除去。（1 1）机械式除冰）机械式除冰 风挡、探头、排水口的防冰 （3 3）热防冰）热防冰2.2.气热防冰气热防冰大翼前缘、发动机进气道的防冰 1.1.电热防冰电热防冰1.1.发动机防冰系统发动机防冰系统常出现在：常出现在：进气道前缘进气道前缘压气机前的整流罩压气机前的整流罩第一级压气机前的导流叶片第一级压气机前的导流叶片 每一台发动机唇口都通过发动机压气机独立热发动机压气机独立热引气防冰引气防冰。9.2.2飞机防冰系统飞机防冰系统 1.大翼防冰A320A3202.2.机翼和尾翼防冰系统机翼和尾翼防冰系统 空中飞行时每边机翼的空中飞行时每边机翼的外侧缝翼由供气系统供给的外侧缝翼由

9、供气系统供给的热空气加温热空气加温。A320 3.3.风挡防冰风挡防冰和侧窗除雾系统和侧窗除雾系统每一风挡防冰和驾驶舱侧窗除雾都由每一风挡防冰和驾驶舱侧窗除雾都由电加温电加温来完成。来完成。 风挡加温：在地面工作是低功率方式；空中为正常功率方式。其相互转换是自动的。 4.4.探头防冰系统探头防冰系统电加温电加温保护以下设备：保护以下设备：空速管空速管静压孔静压孔迎角探头迎角探头(AOA)(AOA)总温总温(TAT)(TAT)探头探头 5.5.排水口防冰排水口防冰6.6.天线防冰天线防冰7.7.结冰探测指示结冰探测指示在两个风档之间在两个风档之间装有一个外部可装有一个外部可视结冰指示器，视结冰指

10、示器，并且提供指示灯并且提供指示灯光。光。9.3 B737300防冰系统介绍防冰系统介绍l 防冰排雨系统组成防冰排雨系统组成 主要包括主要包括风挡加温风挡加温、风挡雨刷风挡雨刷、发动机防冰发动机防冰、机翼防冰机翼防冰及及探头和传感器加温探头和传感器加温五个子系统。五个子系统。l 防冰方法防冰方法主要采用主要采用气热防冰气热防冰和和电热防冰电热防冰。9.3.1机翼防冰系统机翼防冰系统机翼防冰指用机翼防冰指用引气引气保护保护前缘缝翼前缘缝翼。气源系统的热空气加热机翼的三个前缘内侧缝气源系统的热空气加热机翼的三个前缘内侧缝翼，以防止机翼前缘结冰。翼，以防止机翼前缘结冰。机翼热防冰系统机翼热防冰系统电

11、门电门控制控制机翼热防冰系统机翼热防冰系统的工的工作。作。机翼热防冰系统能在机翼热防冰系统能在空中和地面空中和地面工作。工作。每一个机翼前缘的每一个机翼前缘的过热电门保护缝翼以防过热过热电门保护缝翼以防过热。由由交流电机交流电机控制机翼防冰控制机翼防冰控制活门控制活门打开，热空打开，热空气进入机翼前缘。气进入机翼前缘。加热的加热的空气流进空气流进三个前缘内侧三个前缘内侧缝翼喷射管缝翼喷射管。空。空气喷入缝翼空穴，然后通过缝翼底部的小孔排气喷入缝翼空穴，然后通过缝翼底部的小孔排到外侧。到外侧。 1.机翼防冰系统工作过程机翼防冰系统工作过程（1）在地面）在地面l 两翼分配管内温度低于两翼分配管内温

12、度低于热耦热耦电门接通温度，将电门接通温度，将机翼防冰电门机翼防冰电门置于接通，则置于接通，则打开两个控制活门打开两个控制活门。l 任一任一温度传感器温度传感器探测到管道探测到管道超温超温，两个活门将两个活门将关闭关闭。温度传感器冷却后，活门将自动重新打。温度传感器冷却后，活门将自动重新打开。开。（2）在空中）在空中 在空中，在空中，机翼防冰电门机翼防冰电门置于开位时，置于开位时，两个两个控制活门打开。控制活门打开。9.3.2.驾驶舱风挡防冰除雾方法驾驶舱风挡防冰除雾方法（1）电加热）电加热 导电膜式导电膜式（2）空调空气加热）空调空气加热 被输入到前风挡的顶端，被输入到前风挡的顶端，气流顺着

13、风挡内侧表气流顺着风挡内侧表面流动，面流动，以提供辅助的防雾。以提供辅助的防雾。3.风档加热示意图风档加热示意图9.3.3 发动机防冰发动机防冰l 发动机防冰发动机防冰主要指发动主要指发动机机进气整流罩进气整流罩结冰。结冰。 l 使用引气热防冰使用引气热防冰。l 有两个进气整流罩防冰有两个进气整流罩防冰系统（系统（1发和发和2发），两发），两个系统是完全相同。个系统是完全相同。l 如图发动机防冰面板如图发动机防冰面板 整流罩防冰指示灯整流罩防冰指示灯 整流罩活门开指示灯整流罩活门开指示灯 发动机防冰电门发动机防冰电门图发动机防冰面板 1.发动机防冰系统发动机防冰系统 示意图示意图2.发动机整流

14、罩防冰工作过程发动机整流罩防冰工作过程 打开发动机打开发动机防冰电门防冰电门，进气整流罩热防冰活门，进气整流罩热防冰活门打开。从打开。从发动机引气总管来的热空气流经活门发动机引气总管来的热空气流经活门进入进气整流罩。进入进气整流罩。热空气增加进气整流罩的温热空气增加进气整流罩的温度。然后经过度。然后经过整流罩底部的排气口流到外部整流罩底部的排气口流到外部。 9.3排雨系统排雨系统l 排雨系统由排雨系统由风挡雨刷系统风挡雨刷系统和和排雨液系统排雨液系统组成。组成。l 风挡雨刷系统风挡雨刷系统用于去除右用于去除右1号和左号和左1号驾驶舱窗号驾驶舱窗户的雨、薄冰、雪。户的雨、薄冰、雪。 排雨液系统工作排雨液系统工作 排雨系统工作时，驾驶员按压控制开关，电磁排雨系统工作时，驾驶员按压控制开关，电磁活门打开，排雨液经电磁活门到喷嘴，活门打开，排雨液经电磁活门到喷嘴，排雨液排雨液喷射到风挡玻璃上喷射到风挡玻璃上，在风挡玻璃表面上形成，在风挡玻璃表面上形成透透明的薄膜明的薄膜，使雨水落上，使雨水落上后象水银落在玻璃上