《飞机结构与系统》课件-防冰

飞机结构与系统模块：防冰排雨系统Knowledge1.结冰的机理2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响结冰对飞行性能的影响知识点结冰对飞行性能的影响必要条件：水分+负温三种型式：滴状结冰：过冷水滴凝结结冰：凝华干结冰：冰晶云气态固态液态凝华、放热升华、吸热凝固、放热熔化、吸热汽化、吸热液化、放热1.结冰的机理结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响

饱和空气、露点

在结冰气象条件下飞行的飞机，若无防冰措施，在飞机的所有迎风面都可能结冰。

飞机结冰后，不仅增加了飞机的重量，而且破坏了飞机的气动外形，因而阻力增加，使飞机操纵性能下降，传感器的结冰则会导致信号失真和指示失常。2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响机翼和尾翼结冰的影响结冰对飞行性能的影响1）翼型阻力增加，升阻比降低

破坏原来的流线外形，使气流产生局部分离，增大摩擦阻力和压差阻力。结冰后阻力相对升力增加更快，升阻比降低，机翼空气动力品质变坏。2）临界迎角减小

失速提前且更猛烈。3）飞机操纵性能恶化低速飞行时有失速危险；机翼和尾翼严重结冰会引气飞机机械抖动，操纵机构结冰可能会引起卡阻现象。结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响发动机进气部件的影响

1）部件：发动机进气道前缘、压气机前缘整流罩、第一级压气机前的导流叶片结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响发动机进气部件的影响2）进气道前缘特点：类似机翼结冰情况，但有其特殊性：结冰区域比机翼大；由于气流在进气道内加速，温度下降，所以环境温度为正温（如5～10度）时也可能结冰。结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响发动机进气部件的影响破坏它们的气动外形；减小进气道面积、压气机相邻叶片空气流通面积，使进入发动机空气流量减小，功率下降；结冰不对称、不均匀，以及脱落等情况，破坏转子动平衡，造成振动，甚至导致发动机轴承损坏；脱落的冰块随高速气流进入压气机，打在叶片上可能造成压气机的损坏。结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响螺旋桨结冰的影响结冰情况与机翼类似，有时甚至比机翼更严重；螺旋桨结冰后破坏了气动外形，增加翼型阻力，降低螺旋桨效率；结冰不对称、不均匀以及脱落会引起振动；冰层脱落时，可能危及飞机及发动机部件，可能击穿蒙皮和气密舱。2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响风挡玻璃的影响驾驶舱风挡结冰或起雾会降低风挡透明度，使目视飞行困难；结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响测温和测压探头的影响飞机上装有空速管和各类测温、测压探头，结冰会引起这些测量信号的误差或错误，产生不安全隐患。结冰对飞行性能的影响2.结冰对飞机各部件飞行性能的影响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结冰对飞行性能的影响Knowledge1.机械除冰2.电脉冲除冰飞机防冰、除冰的方法知识点3.液体防冰4.热空气防冰5.电热防冰飞机防冰、除冰的方法飞机上的主要防冰区域有机翼、尾翼、发动机进气道、螺旋桨、风挡玻璃和测温、测压探头。根据防冰所采用能量形式的不同，可分成：热空气防冰液体除冰电热防冰机械除冰电脉冲除冰飞机防冰、除冰的方法1.机械除冰系统利用气动力使冰破碎，借助高速气流将冰吹掉。膨胀管除冰装置。结构简单，消耗空气流量小；改变了翼型，增大了阻力；应用于早期低速飞机。当热引气不足时可做替代的防冰措施。

飞机防冰、除冰的方法1.机械除冰系统①充气阶段

当开始除冰时，分配活门将压力通到除冰带，除冰带充气鼓胀进行除冰。②压差排气阶段

充气周期结束时，分配活门将除冰带压力口切断，除冰带内的空气通过排气口排出机外。由于此时除冰带内外的压力差较大，可迅速排气。③吸力排气阶段

当除冰带的压力降低到某一值时，排气口关闭，除冰带与引射器低压口连通，在其吸力作用下，将剩余空气排出。吸力释压活门自动维持除冰系统的吸力。2.液体除冰系统飞机防冰、除冰的方法一种物理防冰方法，借助某种液体（防冻液）减小冰与飞机表面附着力或降低飞机表面冻结温度。防冻液：乙烯乙二醇（美），乙醇类（俄）主要应用于风挡玻璃防冰及螺旋桨等部件的防冰。但因消耗量大、飞机增重大，喷液口易堵塞，维修不便，现代飞机少用。飞机防冰、除冰的方法3.热空气防冰系统

热源充足，能量大，常用于机翼、尾翼、发动机唇口大面积防冰。热空气来源：发动机压气机引气现代民航飞机多采用。发动机排气热交换器应用于活塞发动机。燃烧加温器早期飞机。飞机防冰、除冰的方法4.电热防冰系统通过向加温元件通电产生热量，使冰融化。主要应用于小面积、小部件的防冰；如：空速管、迎角探测器、总温探头、水管、驾驶舱风挡、螺旋桨等。飞机防冰、除冰的方法5.电脉冲除冰系统一种高效节能除冰方法，通过发生电脉冲，使待除冰区域产生高频振动，使冰脱落。耗能低，仅为电热除冰系统的1/100~1/60。目前未得到实际应用。飞机防冰、除冰的方法小讨论飞机大翼结冰对飞行性能有什么样的影响？现代飞机的防冰区域主要有哪些？膨胀管除冰系统的除冰充气程序是什么？为什么？电脉冲除冰系统的工作原理是什么？飞机上需要防冰和除冰的部位有哪些？热空气防冰系统的热空气来源主要有哪些？Knowledge1.机翼防冰系统2.发动机整流罩热防冰3.大气数据探测器防冰4.驾驶舱风挡的防冰和除雾飞机防冰排雨系统知识点5.风挡排雨系统6.飞机结冰探测飞机防冰排雨系统防止飞机某些关键区域或部件结冰，在雨天飞行时，保证驾驶舱风挡的干燥，使其不会防碍驾驶员视线。飞机防冰排雨系统ERJ145防冰排雨系统飞机防冰排雨系统1.翼面前缘防冰系统B737NG机翼防冰系统可在空中和地面工作。起飞爬升阶段关闭，以减少发动机引气。1.翼面前缘防冰系统B737NG机翼前缘缝翼飞机防冰排雨系统1.翼面前缘防冰系统飞机防冰排雨系统ERJ145尾翼飞机防冰排雨系统2.发动机整流罩防冰发动机压气机引气加温。飞机防冰排雨系统3.大气数据探测器防冰皮托管（空速管）电阻式电加温器飞机防冰排雨系统3.大气数据探测器防冰迎角探测器（AOA）电阻式电加温器飞机防冰排雨系统3.大气数据探测器防冰大气总温探头（TAT）电阻式电加温器飞机防冰排雨系统4.驾驶舱风挡的防冰和除雾通过嵌在风挡的加温电阻实现防冰除雾。防冰－外层除雾－内层飞机防冰排雨系统5.风挡排雨系统小型飞机：一般采用聚丙烯塑料做风挡玻璃，材料软，采用给风挡打蜡的方法。大型高速飞机：风挡刮水刷系统化学排雨剂系统永久性防水涂层气动排雨系统飞机防冰排雨系统5.风挡排雨系统风挡刮水刷系统电动或液压驱动；不能在干的风挡上使用飞机防冰排雨系统5.风挡排雨系统化学排雨剂系统一般在大雨、高速飞行时使用；仅作用于机长风挡和副驾驶风挡（1号风挡）使用注意事项：不要在干燥的风挡上使用；小雨大风时不能使用；排雨剂管路不能受潮；浓排雨剂对蒙皮有腐蚀作用，如落在蒙皮上，需及时清洗。飞机防冰排雨系统5.风挡排雨系统永久性防水涂层风挡最外层采用；并非无限寿命，与使用次数和在风挡上的压力有关。应使用50：50的异丙醇酒精和蒸馅水的溶液，用软布或非研磨纸巾清洁风挡。风挡涂层上的颗粒状物质可釆用清洗液和塑料清洁垫除去，要特别小心清除清洁垫上的颗粒状物质，否则有可能划伤风挡。飞机防冰排雨系统5.风挡排雨系统气动排雨系统也称射流强风气流排雨系统，也可做除冰、除雾手段。利用发动机引气进行排雨，让发动机引来的高温、高压空气吹过风挡，喷气形成一层空气屏障，阻止雨滴落在风挡表面。多用于军机。飞机防冰排雨系统5.风挡排雨系统机型排雨措施电动风挡刷防水涂层排雨剂A320√√√B737-300√√B737-800√√B747-400√√B757√√B767√√B777√√飞机防冰排雨系统6.飞机结冰探测驾驶员直观式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。探冰棒探冰灯探冰棒飞机防冰排雨系统6.飞机结冰探测自动结冰探测器（A320）飞机防冰排雨系统小讨论在飞机热