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飞机结构与系统(第十章防冰排雨系统)

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1、第十章防冰排雨系统,本章内容飞机结冰对飞行性能的影响飞机防冰、除冰方法飞机防冰排雨系统,飞机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,一、结冰概述,1969年2005年，世界上由于结冰引起的飞行事故造成500多人死亡及财产的重大损失。,飞机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。,二、机翼和尾翼结冰的影响,飞机结冰对飞行性能的影响,1）发动机进气部件包括：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等。,三、发动机进气部件结冰的影响,飞机结冰对飞行性能的影响,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510度

2、）时也可能结冰。,三、发动机进气部件结冰的影响,飞机结冰对飞行性能的影响,3）发动机进气部件结冰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。,三、发动机进气部件结冰的影响,飞机结冰对飞行性能的影响,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。,四、螺旋桨结冰的影响,飞机结冰对飞行性能的影响,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；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。,五、风挡、测温测压探头结冰的影响,飞机防冰、除冰方法,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

3、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。 C-130J,一、机械除冰系统,飞机防冰、除冰方法,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。,二、电热防冰系统,飞机防冰、除冰方法,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。,三、液体防冰系统,飞机防冰、除冰方法,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。,四、热空气防冰系统,飞机防冰、除冰方法,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1/1001/60。目前未得到实际应用。,五、电脉冲除冰系统,飞机防冰排雨系统,防止飞机某些关键区

4、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,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。,一、翼面前缘防冰系统,飞机防冰排雨系统,B737NG机翼前缘缝翼,一、翼面前缘防冰系统,飞机防冰排雨系统,ERJ145尾翼,一、翼面前缘防冰系统,飞机防冰排雨系统,发动机压气机引气加温。,二、发动机整流罩防冰,飞机防冰排雨系统,皮托管（空速管）电阻式电加温器,三、大气数据探头防冰,飞机防冰排雨系统,迎角探测器（AOA）电阻式电加温器,三、大气数据探头防冰,飞机防冰排雨系统,大气总温探头（TAT）电阻式电加温器,三、大气数据探头防冰,飞机防冰排雨系统,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,四、驾驶舱风挡的防冰和除雾,飞机防冰排雨系统,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,五、驾驶舱风挡排雨系统,飞机防冰排雨系统,1. 风挡刮水刷系统电动或液压驱动；不能在干的风

5、挡上使用。,五、驾驶舱风挡排雨系统,飞机防冰排雨系统,2. 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。,五、驾驶舱风挡排雨系统,飞机防冰排雨系统,3. 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。,五、驾驶舱风挡排雨系统,飞机防冰排雨系统,4. 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。,五、驾驶舱风挡排雨系统,飞机防冰排雨系统,几种机型民航客机排雨措施：,五、驾驶舱风挡排雨系统,飞机防冰排雨系统,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,六、飞机结冰探测,探冰棒,飞机防冰排雨系统,自动结冰探测器（A320）,六、飞机结冰探测,本章思考题,飞机结冰对飞行性能的影响。飞机防冰、除冰方法。驾驶舱风挡排雨方法。,

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