Тепловые противообледенительные системы.
Тепловой способ борьбы с обледенением заключается в нагревании защищаемой поверхности агрегата до температуры таяния льда или испарения осаждающейся на нее влаги. Так же как и ранее рассмотренные, тепловые ПОС работают в режимах постоянного или циклического действия.
В зависимости от вида используемой энергии эти ПОС подразделяются на воздушно-тепловые и электротепловые.
В воздушно-тепловых системах горячий воздух для обогрева поверхностей отбирается от компрессора двигателя или от специальных калориферных печей, устанавливаемых в удлинительной трубе после турбины. Поскольку из соображений сохранения прочности конструкций температура поступающего воздуха на вход в рабочие части ПОС не должна превышать 200о ... 230°С, нередко применяется эжектирование, т. е. подмешивание атмосферного воздуха к отбираемому от компрессора. За счет этого удается несколько снизить объемы отбора воздуха и повысить КПД двигателя.
На рис. изображен отсек крыла пассажирского самолета с воздушно-тепловым противообледенительным устройством.
Горячий воздух поступает через патрубок 3 в продольные каналы, образованные внутренней обшивкой 6, стенкой 1 и внешней обшивкой 5. Нагревая внешнюю обшивку и предотвращая этим ее обледенение, воздух затем через отверстия во внутренней обшивке и стенке лонжерона 4 выходит в окружающую атмосферу. Для уменьшения потерь тепла при движении горячего воздуха в продольном канале и в полостях теплообменника на стенке и внутренней обшивке носка стабилизатора установлена теплоизоляционная облицовка 2.
|
|
|
В электротепловых ПОС нагревательными элементами служат параллельно подсоединяемые к шинам металлические проволочки с высоким электрическим сопротивлением, металлическая фольга, а также токопроводящие пленки или ткани.
На рисунке показано схематическое устройство носка киля самолета электротепловыми нагревательными элементами.
Нагревательный элемент 3 в виде ряда константа новых проволочек подсоединяется к каждой секции контактных шин 4. Для предотвращения короткого замыкания с внутренней 5 и наружной 1 обшивками его помещают между двумя панелями из стеклоткани. Нижняя панель выполняется из четырех и более слоев стеклоткани 6 для надежной тепловой изоляции, а верхняя из двух слоев, которые обеспечивают только электроизоляцию нагревательного элемента.
В системах защиты крыла и оперения циклического действия наряду с секционными нагревательными элементами в районе передних кромок этих агрегатов устанавливаются постоянно обогреваемые металлические полосы, получившие наименование «тепловых ножей». Образовавшийся лед как бы разрезается на верхнюю и нижнюю части, что облегчает удаление льда с поверхности агрегата.
|
|
|
|
|
|
|
Отсек крыла пассажирского
самолета с воздушно-тепловым
противообледенительным устройством:
1 — стенка; 2 — теплойзолятор; 3 — патрубок;
4 — лонжерон; 5 — внешняя обшивка;
6 — внутренняя обшивка
Схематическое устройство носка киля самолета с электротепловыми нагревательными элементами:
1 - наружная обшивка; 2 - ленты теплового «ножа»; 3 - нагревательный элемент; 4 - контактная шина; 5 - внутренняя обшивка; 6-стеклоткань.
Значительно улучшаются условия для сбрасывания льда с больших площадей при дополнительной установке поперечных «тепловых ножей». В этом случае образуется своего рода панель ледяного покрова с оплавленными и деформированными кромками, которая удаляется при совместном воздействии ПОС циклического действия и набегающего воздушного потока.
|
|
|
В качестве нагревательных элементов смотровых стекол фонарей кабин экипажа используются металлические молекулярные пленки из золота или сплава золота с висмутом. Они наносятся на поверхность стекла напылением этих металлов при испарении в условиях глубокого вакуума, что практически не ухудшает оптические свойства стекла. Такие стекла обладают в то же время свойством отражать инфракрасное излучение и не вызывают возникновение поляризационных или интерференционных эффектов.
На рисунке представлена принципиальная схема системы обогрева передних стекол фонаря кабины с использованием одного из трех каналов автомата обогрева стекол типа АОС-81М.
В основу принципа ее работы положена мостовая схема. Два плеча моста представляют собой соединенные встречно обмотки wl и w2 поляризованного реле РП-4, а два других — регулировочное сопротивление Rp и термистор RT.
Термистор является чувствительным элементом схемы. Он выполнен из полупроводникового материала с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Его электрическое сопротивление уменьшается с повышением температуры окружающей среды, и, наоборот, уменьшение температуры среды приводит к увеличению электрического сопротивления термистора.
|
|
|
Если температура стекла ниже той, на которую отрегулирован автомат, сопротивление RT термистора увеличивается. Сила тока и величина магнитного потока в обмотке wl становятся большими, чем в обмотке w2. Поскольку они включены последовательно и встречно, под действием разностного магнитного потока срабатывает реле РП-4. Замыкание его контактов вызывает срабатывание реле РВЗ-45 и силового контактора К, который подключает нагревательный элемент RH к источнику питания. Начинается цикл обогрева стекол.
При повышении температуры стекла выше расчетной сопротивление термистора уменьшается. Ток и магнитный поток в обмотке wl становятся меньше, чем в обмотке w2. Контакты реле РВЗ-45 и контактора К размыкаются, и цепь нагревательного элемента обесточивается. Стекло охлаждается, но при температуре ниже расчетной цикл его обогрева повторяется снова.
Остановимся вкратце на вопросах применения различных ПОС для защиты агрегатов самолета от обледенения,
Наиболее широкое применение для защиты крыла, оперения и воздухозаборников получили воздушно-тепловые и электротепловые ПОС. Началось внедрение электроимпульсных систем. Вместе с тем следует отметить, что применение воздушно-тепловых систем целесообразно в тех случаях, когда обогреваемые агрегаты расположены недалеко от источника тепла, так как в противном случае создаются затруднения в компоновке трасс и систем регулирования, увеличиваются потери тепла, а также увеличивается масса системы.
Защита винтов ТВД осуществляется с помощью электротепловых ПОС.
Для предотвращения обледенения смотровых стекол фонаря экипажа нашли применение электротепловые ПОС при одновременном обдуве внутренней поверхности горячем воздухом, что предотвращает запотевание.
Совместно с тепловой защитой при посадке самолета в условиях дождя или снегопада может использоваться жидкостная ПОС. При этом одновременно с подачей жидкости осуществляется механическое удаление влаги и снега с помощью специальных механических скребков-“дворников”.
|
|
Рис. Схема системы обогрева передних стекол фонаря кабины
Сигнализатор обледенения планера СО-121 ВМ (ТУ-154 М)
Предназначен для выявления обледенения самолета, сигнализации и выдачи сигнала на запись в МСРП.
В СОСТАВ входят:
- ДСЛ-40Т - датчик обледенения установлен справа по борту шп. 4-5,
- ПЭ-11М - электронный блок, установлен на раме РМ-5 в 1 техотсеке шп.7- 8,
- выключатель "ОБЛЕДЕНЕНИЕ", кнопка "КОНТРОЛЬ",
- светосигнализатор "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" и "ИСПРАВЕН” на электрощитке б/инженера,
- АЗСГК-5 и АЗСГК-15 на правой панели АЗС.
Работа:
В полете при обледенении ДСЛ-40Т включает ПЭ-11М, который включает светосигнализатор "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" и выдает сигналы на МСРП. Одновременно ПЭ-11М включает обогрев ДС31-40Т. Лед на датчике тает и датчик включает электронный блок. При повторном обледенении процесс повторяется, но светосигнализатор будет гореть весь полет, т.к. в ПЭ-11М предусмотрена схема задержки времени. При нажатии на кнопку "КОНТРОЛЬ" светосигнализатор "ОБЛЕДЕНЕНИЕ" при исправном СО-121М и через некоторое время загорится светосигнализатор "ИСПРАВЕН".
П.О. система крыла и стабилизатора предназначена для защиты от обледенения в полете передних кромок крыла (корневой части) и стабилизатора (двух секций на каждой половине).
К запорным кранам (заслонки 3308Б с электромеханизмом МПК-1ЗА-5) подается от 11 ступени компрессора двигателей горячий воздух. От запорных кранов трубопроводы объединяются в одни и затем разветвляются. Одна ветвь идет на обогрев крыла, другая на стабилизатор (как на ТУ-154Б).
Контроль температуры воздуха, подаваемого в носки, осуществляется двумя термометрами ТЦТ-13. Один для крыла, второй для стабилизатора.
Запорный кран 3308Б с электромеханизмом МПК-13А-5 (2 шт) установлен в районе шп. 69-70.
Переключатель "ЗАСЛОНКИ ОБОГРЕВА СТАБИЛИЗАТОРА И КРЫЛА-ВЫКЛ." на электрощитке бортинженера. Светосигнализатор "ЗАСЛ0НКИ ОБОГРЕВА СТАБИЛИЗАТОРА И КРЫЛА ПРАВ И ЛЕВ" там же.
Защита: - АЗСГК-5 (2 шт) на панели АЗС левой и правой.
- ПМ-2 сигнализации в РК 27В в задней левой.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1408; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!