飞机机体与系统：第七章 飞机防冰排雨系统

第七章飞机防冰排雨系统教学内容第七章飞机防冰排雨

系统一、飞机翼面防冰

二、飞机风挡防冰和除雨

一、飞机翼面防冰1.飞机积冰的原理云中存在过冷水滴，过冷水滴不稳定的，稍受震动，即冻结成冰。2.飞机积冰的过程过冷水滴温度接近0℃：冻结～蒸发～再冻结过冷水滴较小，温度接近-20℃：直接冻结3.飞机积冰的基本条件①气温低于0℃，飞机表面的温度低于0℃，和有温度低于0℃的水滴存在。②温度等于或低于10℃，目视可见雾、雨、冻雨或冰晶等，或滑行道上有积水、冰或雪等。4.飞机积冰的种类明冰透明坚硬的平滑冰层.主要由飞机飞经单位体积内过冷的（较大）水滴多而大,过冷却的程度较小的云中时形成.经常冻结在机翼,螺旋桨或其他部分的前缘,发展很快,不易破除,对飞行危害较大.②雾凇在云层中存在较小的水滴，或过冷却雾滴直接冻结在地物迎风面上的乳白色冰晶。③毛冰粒状或多孔的白色不透明冰层.主要由飞机飞经的云层中大小水滴同时存在,过冷却程度较大的云中时,在飞机上形成.因结构较明冰为松,一般较易破除.霜未饱和空气与飞机接触时，如果机身温度低于霜点温度，水汽在机体表面直接凝华而成(晴天从冷空气飞到暖空气容易结霜)明冰毛冰雾凇飞机上的雾凇有试验表明，在机翼上表面每平方厘米有一个直径为1mm～2mm的冰冻污染物颗粒（相当于盐颗粒的大小）能够造成升力减少33％。冰形槽状冰（角状冰）结冰条件：环境温度0到-7℃过冷水滴直径较大结冰特点：表面光滑，冰体透明，冰质细密，比重较大；它沿翼型弦向分布较长，一般可达200~300mm；冰与飞机表面的结合力很大。矛状冰（毛冰）结冰条件：环境温度在-15℃或更低过冷水滴直径较小结冰特点：透明度差，多呈乳白色，无光泽，比重较小；冰层沿弦向分布范围小，仅在翼前缘很窄的区域，尖如矛状中间冰（混合形冰）（界于两者之间）

飞机结冰的危害结冰部位危害机翼前缘尾翼前缘翼型阻力增加，导致升力下降，临界攻角下降；飞机操纵性降低。发动机进气道进气效率下降；发动机功率降低；发动机结构损坏。风档玻璃防碍机组人员视线仪表探头导致仪表系统失灵飞机天线天线折断；系统失效给排水口系统功能丧失5.运输机常见结冰部位迎风部位结构曲率半径小的迎风部位机翼、尾翼前缘螺旋桨风挡发动机进气口空速管迎角传感器……6.飞机结冰的影响飞机气动性能恶化风挡视界不清发动机功率下降有关仪表读数不准……1994年10月31日，当地时间约下午4点，西蒙斯航空公司4184航班，从印地安纳波里斯到芝加哥，飞机在有利于积冰的气象条件下等待了30分钟，突然翻滚并从大约10000英尺的高度坠下，猛冲入ROSELAWN附近的豆子地里，机上68人顷刻死去。7.防除冰系统的分类及应用部位气动除冰机翼、尾翼前缘某些小型低速飞机采用液体防冰风挡、窗、雷达罩、螺旋桨桨叶和汽化器气热防冰机翼、尾翼前缘、发动机进气口现代大中型运输机广泛采用电热防冰风挡、失速传感器、皮托管、排水管气动除冰翼面气动除冰原理翼面前缘有除冰带；不除冰时，由真空系统产生一定真空度，除冰带紧贴翼面保持翼形；除冰时，给除冰带内充以一定压力的气体，除冰带鼓胀，破碎已结冰层并由气流吹走。电脉冲除冰系统系统组成：脉冲发生器、程序器和感应器。除冰原理：脉冲发生器产生电脉冲，它作用在感应器上，使蒙皮产生作用时间很短的脉冲力，并产生小振幅高频振动，很快将冰除去。脉冲发生器程序器气动除冰（KingairC90）气动除冰（KingairC90）气热防冰翼面气热防冰原理控制热空气进入翼面防冰腔，加热防冰部位，从而防止其结冰或除去其结冰。热空气源发动机引气APU引气废气加温器或燃烧加温器⑴发动机防冰结冰后破坏了进气道原来良好的气动外形，混乱的气流进入压气机，导致发动机工作不稳定，可能引起发动机出现喘振，推力下降；进气道结冰还造成进气道截面积减小，进入发动机的空气流量减小，推力进一步下降；飞行状态的变化或发动机喘振等可使积冰脱落，冰块随气流进入发动机，可能打坏叶片等部件，严重时甚至导致发动机熄火。发动机进气道唇口发动机进气道唇口积冰发动机防冰（气热防冰）飞机防冰排雨系统

每一发动机唇口都通过发动机压气机独立热引气防冰，此引气通过一两位(开/关)活门提供。活门由驾驶舱内的开关(每台发动机一个)控制。如果无气供给时(发动机不工作)，活门自动关闭。B737NG机翼⑶风挡防冰每一风挡防冰和驾驶舱侧窗除雾都由电加温来完成。风挡玻璃的透明度下降，驾驶员目视困难。⑷探头防冰降低空速、气压高度、升降速度等参数的测量精度，甚至失真和完全失效。电加温保护以下设备：空速管静压孔迎角探头(AOA)总温(TAT)探头⑸排水口防冰\天线防冰结冰探测系统（如果安装的话）由机身前下部两个独立的探测器组成。在两块风档之间安装有一个外部目视探测器，这个外部目视探测器还集成有一个灯。（A320）结冰指示器安装于驾驶员容易看到的地方，当发现结冰后，用人工方法接通防冰系统。探冰棒探冰灯飞机结冰探测1：驾驶员直观式探冰棒振荡探冰法广泛应用于现代民航飞机，B747,777,空客320，330结冰灵敏度：当结冰信号器发出结冰信号时所需要的最小冰层厚度。探测原理：利用传感元件结冰之后振荡频率发生变化来探测结冰信号。系统组成

传感元件压差式探冰法安装在发动机进气道内；探测原理：利用结冰时，堵塞压差探测器进气口，丧失冲压气流，造成探测器内部压力变化。同位素探冰法空客310探测原理：利用积冰减弱射线的发射强度。除冰系统电子放大器延时器继电器其他：螺旋桨电加温液体防冰系统这种系统不断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。教学内容第七章飞机防冰排雨

及氧气系统一、飞机翼面防冰

二、飞机风挡防冰防雾除雨

飞机风挡防冰防雾电热防雾电阻丝式导电膜式气热防雾双层壁式外壁面喷射气流式热气源：发动机引气运用：通过装在外表面底部的喷嘴喷射并吹拂整个风挡外表面物化法防雾采用不易结雾的风挡玻璃材料、吸潮防雾、干燥气体壁防雾等。化学（液体）防冰风档排雨——雨刷排雨

动力电力或液压。控制旋钮Off：关断；Low：低速；High：高速。Park：停靠，将雨刷移动到视线以外。使用注意事项干风挡不能使用，否则易使风挡表面发毛。风档排雨——雨刷排雨

动力电力或液压。控制旋钮Off：关断；Low：低速；High：高速。Park：停靠，将雨刷移动到视线以外。使用注意事项干风挡不能使用，否则易使风挡表面发毛。速度超过规定值时不能使用。风档排雨——排雨剂

原理将排雨剂喷洒在风挡表面形成透明薄膜，