1. Пневматический i) Раздувающиеся резиновые протекторы – механический способ.

2. Температурный

1. Электрический подогрев;

2. Масляный подогрев;

3. Воздушный подогрев.

3. Жидкостной

1. Жидкости, подавляющие точку кристаллизации (FPD).

4. Обнаружение льда

1. Обеспечивается автоматически с помощью детекторов льда, которые активируют сигнализацию в кабине экипажа.

5. Предотвращение обледенения – это постоянное применение подогрева или жидкости.

6. Удаление льда – это периодическое применение жидкости, подогрева или механических средств.

Все эти аспекты будут детально рассмотрены далее.

УСТРОЙСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ

В настоящее время применяются следующие три типа детекторов льда:

1. Детекторная головка;

2. Механический детектор;

3. Сенсор с чувствительным элементом.

Детекторные головки

Детектор льда Теддингтона. Данный детектор состоит из мачты аэродинамической формы, выступающей в воздушный поток и видимой из кабины.

Рис. 12.3. Детектор льда Теддингтона

Мачта содержит нагревательный элемент и лампочку для подсвечивания в ночное время (рис. 12.3). При возникновении в полете условий обледенения с выключенным подогревателем лед накапливается на мачте и дает визуальную индикацию обледенения. Подогреватель может быть включен для растапливания накопленного льда.

Детектор льда Смита. Детектор Смита состоит из полой трубки, присоединенной одним концом к фюзеляжу, с отверстиями на передней с задней поверхностях: 4 отверстия на передней кромке и 2 на задней (рис. 12.4).

Рис. 12.4. Детектор льда Смита

При полете в нормальных условиях в датчике повышается давление, которое воспринимается с помощью реле на открытом основании трубки. В условиях обледенения отверстия на передней кромке будут заблокированы льдом, и в полой трубке создастся отрицательное давление, что станет причиной активации сигнализации с помощью реле.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ ЛЬДА

Английский электрический детектор льда (детектор Непера). В детекторе льда Непера зубчатый вращающийся вал постоянно приводится во вращение электрическим мотором. Вал сопряжен с резцом (рис. 12.5) с зазором между ними менее 0,002 дюйма. Устройство прикреплено к фюзеляжу самолета с положением оси вращения перпендикулярно потоку и резаком с подветренной стороны вала. В нормальных условиях для вращения ротора требуется небольшой крутящий момент. При обледенении лед нарастает на роторе и срезается резаком. Для этого требуется больший крутящий момент, что заставляет мотор вращаться медленнее в гибких узлах крепления. Это активирует микровыключатель, который создает сигнализацию обледенения или автоматически инициирует последовательность противообледенительных мер. Сигнализация будет работать до тех пор, пока лед будет загрязнять лезвие резака.

Рис. 12.5. Английский электрический детектор льда (детектор Непера)

Детектор льда Rosemount. Данный детектор состоит из короткого цилиндрического датчика, установленного на вибрационном корпусе, который вызывает осевую вибрацию датчика с частотой около 35 кГц (рис. 12.6). При образовании льда на стержне датчика добавочная масса понизит резонансные частоты. Когда частота упадет до определенного уровня, сработает сигнализация обледенения. Предупредительный сигнал активирует нагревательный элемент датчика для растапливания льда. После 6 секунд подогреватель отключается, и цикл возобновляется. Можно замерять частоту цикла для определения скорости обледенения.

Рис. 12.6. Детектор льда Rosemount

СЕНСОР ЛЬДА С ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

Детектор льда Сангамо Вестона (Sangamo Weston). Лед может образовываться только в сочетании влаги и температуры кристаллизации. В детекторе Сангамо Вестона эти два условия определяются отдельно, поэтому условия обледенения определяются раньше наступления самого обледенения (образования льда). Система состоит из трех основных элементов (рис. 12.7).

Рис. 12.7. Детектор льда Сангамо Вестона

1. Датчик влажности. Состоит из двух подогреваемых металлических резистивных головок, расположенных в воздушном потоке таким образом, что передняя головка экранирует заднюю, на которую не попадает никакой влаги. Когда детектор сталкивается со свободной водой в потоке воздуха, задняя головка остается сухой и охлаждается медленнее, чем влажная передняя.

2. Регулятор детектора влажности. Данный регулятор находится в базовой части устройства и воспринимает разницу температур между «влажной» и «сухой» головками датчика. Когда разность температур достигает определенной величины, температурный переключатель активирует реле сигнализации льда или запускает циклы удаления или предотвращения образования льда.

3. Температурный переключатель. Это контактный термометр, расположенный в колбе и подвергающийся воздействию наружной температуры. Когда температура выше температуры замерзания, температурный переключатель не позволяет детектору влажности активировать сигнализацию обледенения, даже если последний определяет содержание воды в воздухе. Когда температура ниже температуры замерзания, переключатель позволяет активацию сигнализации обледенения.

ДАТЧИК БЕТА-ЧАСТИЦ

Основу системы составляют два датчика, расположенные перпендикулярно передней части фюзеляжа и реле в кабине пилотов.

Рис. 12.8. Датчик Бета-частиц

В условиях отсутствия обледенения передний датчик, излучатель, будет эмитировать Бета-частицы, которые будут улавливаться задним датчиком, детектором. Бета-частицы поглощаются льдом, поэтому в условиях обледенения меньшее количество частиц будет улавливаться детектором.

При определенном количестве Бета-частиц, соответствующем толщине льда 0,4 мм, реле детектора активирует сигнализацию в кабине. Сигнализация может отображаться на дисплее ECAM либо представлять собой отдельную сирену. При проверке системы индикация будет аналогичной.

Прожектор образования льда. У многих самолетов имеется два точечных прожектора образования льда, закрепленных по одному с каждой стороны фюзеляжа в положении, позволяющем при необходимости освещать передние кромки крыла для проверки на наличие льда.

Примечание: У некоторых самолетов прожекторы могут быть только вспомогательным средством обнаружения льда в темное время суток.

Для всех летных экипажей крайне важной является осведомленность об условиях полета относительно температуры и влажности, а главным правилом применения средств защиты двигателя является активация при IOAT +10°С или ниже и воздух содержит видимую влагу. Применение защиты планера осуществляется по сигналу об обледенении. Эта информация может быть получена от видимых индикаторов передней кромки, антенн, стеклоочистителей и т.п. или от систем обнаружения льда. Сигнализация обледенения обычно имеет вид лампочки янтарного цвета и в некоторых системах может активировать системы удаления льда или защиты от обледенения в случае предварительной их установки в автоматический режим.

Нельзя приступать к применению механического метода с раздувающимися кожухами, пока не нарастет определенная толщина льда.

Следующий список не содержит исчерпывающей информации, но дает представление о способах индикации различных систем и компонентов, имеющих защиту от дождя и льда.

• Двигатель – Воздухозаборники – ВНА – Основания или Полки.

• Воздухозаборники масляных радиаторов, фильтры топливной системы.

• Воздухозаборники скоростного напора для охлаждения генератора или вентиляции двигательного отсека.

• Аэродинамические профили – Передние кромки крыла и хвостового оперения. Предкрылки – Винты.

• Планер – Антенны – Большие решетки и гребни выхлопных патрубков сброса воды.

• Приборные системы – Приемники полного давления и датчики.

• Окна кабины пилотов.

МЕХАНИЧЕСКОЕ «УДАЛЕНИЕ ЛЬДА»

Пневматические системы удаления льда применяются на некоторых типах самолетов с поршневыми и двумя турбовинтовыми двигателями. Количество компонентов в системе меняется вместе с методом применения принципа работы. Схема типичной системы приведена на рис. 12.9.

Рис. 12.9. Протекторы удаления льда

Протекторы удаления льда. Протекторы удаления льда или боты состоят из слоев натуральной резины и прорезиненной ткани, между которыми расположены надувные трубки с закрытыми концами. Трубки изготовлены из прорезиненной ткани и вулканизированы внутри слоев резины. В некоторых протекторах трубки устроены таким образом, что когда протекторы находятся на передней кромке крыла или хвостового оперения, трубки располагаются параллельно вдоль размаха крыла; в других протекторах трубки располагаются вдоль хорды. Трубки соединены с магистралями подачи воздуха из системы распределительных клапанов с помощью коротких гибких шлангов, закрепленных к протекторам через коннекторы, а к магистралям с помощью хомутов. Внешние поверхности протекторов покрыты пленкой электропроводного материала для снятия статического электричества. В зависимости от конкретного типа, протектор может быть присоединен к передней кромке либо при помощи винтов, либо с помощью приклеивания его непосредственно к передней кромке.

Подача и распределение воздуха. Трубки внутри секций протекторов надуваются при помощи воздуха из линии нагнетания вакуумного насоса с приводом от двигателя, из бака высокого давления или, у некоторых типов самолетов с ТВД, от отбора воздуха из компрессора двигателя.

В конце стадии надува последовательности рабочего цикла и при выключении системы протекторы сдуваются при помощи вакуумного насоса или, в системах с использованием отбора от двигателя, с помощью секции Вентури эжекторного сопла.

Метод распределения подачи воздуха к протекторам зависит от систем удаления льда, требуемых для конкретного типа самолета, но широкое распространение имеют три метода. В одном методе задействованы челночные клапаны, которые контролируются отдельным клапаном соленоида; в другом методе воздух распределяется в каждый протектор с помощью индивидуальных клапанов с соленоидным управлением; в третьем методе распределение осуществляется клапаном с приводом от мотора.

Средства контроля и индикации. Регуляторы и индикаторы, требуемые для работы системы удаления льда, зависят от типа самолета и конструкции конкретной системы. В базовой комплектации часть управляющей секции составляют основной переключатель включения-выключения, манометр давления и вакуумный манометр или индикаторный лампочки. Давление и вакуум подаются к протекторам с переменной последовательностью, а применяемый метод обычно отличается от методов распределения воздуха, описанных выше. В большинстве установок управление синхронизацией осуществляется с помощью электронных устройств. За детальным описанием конкретной системы управления и временных циклов всегда следует обращаться к соответствующему Руководству по ТО.

Рис. 12.10. Схематичная диаграмма пневматической системы удаления льда

Работа. Когда система включена, давление подается в секции протекторов для надувания трубок. При раздутии ослабляется сцепление слоя льда и поверхности протектора, вызывая отделение льда. В конце стадии надува рабочей последовательности воздух из протекторов сбрасывается в атмосферу через автоматически открывающиеся клапаны, а трубки полностью сдуваются при соединении с вакуумной магистралью. Данный цикл надува и сдувания повторяется в период работы системы. Когда система отключена, вакуум постоянно подается во все трубки секций протектора для сохранения их плоской формы вровень с передними кромками крыла и хвостового оперения, минимизируя аэродинамическое сопротивление.

Протекторы для удаления льда пульсируют с заданной цикличностью, частоту которой можно изменить с помощью селектора частот для соответствия условиям легкого или сильно обледенения. Из соображений цикличности работы протекторы обычно делятся на три группы:

Группа 1 – Левый и правый внутренние протекторы крыла;

Группа 2 – Левый и правый внешние протекторы крыла;

Группа 3 – Протекторы киля и горизонтального стабилизатора.

Цикл длится 34 секунды не зависимо от выбранной на селекторе частоты. С помощью селектора можно задать задержку времени между циклами, т.е. 206 секунд для легкого обледенения и 26 секунд для сильного.

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ СРЕДСТВА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБЛЕДЕНЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ЛЬДА

Системы горячего воздуха современных самолетов в основном работают на базе отбора от двигателя и называются «противообледенительными» (ПОС). Другой метод получения горячего воздуха будет описан далее, и в зависимости от длительности применения и температуры методы подразделяются на противообледенительные и удаление льда.

В системах данного типа секции передней кромки крыла, включая предкрылки (но не щитки Крюгера), и хвостового оперения обычно имеют вторую, внутреннюю обшивку, предназначенную для формирования небольшого зазора между ней и внутренней поверхностью секции передней кромки. Нагретый воздух подается в крыло и хвост и проходит через зазор, обеспечивая достаточный подогрев внешней обшивки передней кромки для растапливания уже образовавшегося льда и предотвращения его дальнейшего появления. Воздух сбрасывается в атмосферу через отверстия в поверхности обшивки, а в некоторых случаях и на законцовках крыла и хвостового оперения. Температура воздуха внутри каналов и секций передней кромки контролируется системой с челночным или дроссельным клапаном, работа которой зависит от типа используемой системы подогрева.

Для ГТД проблема обледенения является критичной, и поэтому требуется защита от образования льда на воздухозаборнике, коке или обтекателе и лопатках ВНА. Образования льда в этих зонах может существенно ограничить поток (расход) воздуха, приводя потере производительности, вызывая повреждение компрессора в результате отрывания льда и всасывания его в компрессор.

Для удаления/предотвращения образования льда на воздухозаборнике существует два типа систем: система отбора горячего воздуха и электрическая резистивная система подогрева; последняя обычно выбирается для ТВД и обеспечения защиты винта; существуют примеры комбинированного применения обеих систем.

Способы подачи воздуха. Существует несколько методов подачи подогретого воздуха. Они включают отбор воздуха от компрессора ГТД, подогрев воздуха скоростного напора с помощью теплообменника, находящегося в выхлопной системе двигателя, и подогрев воздуха скоростного напора с помощью сгорания.

В системе отбора от компрессора горячий воздух подается напрямую из ступени компрессора и, после смешивания с холодным воздухом в камере смешения, поступает в основные каналы. В некоторых системах имеется оборудование, например, клапаны отсечки, которое обеспечивает подачу требуемого расхода воздуха, достаточного для всех противообледенительных систем, под давлением, находящимся в рамках лимитов для каналов и конструктивных ограничений.

Метод подачи теплого воздуха с помощью теплообменника применяется на некоторых типах самолетов с ТВД. Теплообменник расположен таким образом, что отклоненные выхлопные газы могут проходить между трубок, по которым наружный воздух поступает в основные каналы подачи. Подача выхлопных газов обычно регулируется с помощью устройства, такого как терморегулируемый клапан, расположенного в канале между выхлопным устройством и теплообменником.

В системе подогрева воздуха скоростного напора с камерой сгорания воздух проходит через цилиндрический кожух, заключающий герметичную камеру, где сжигается топливно-воздушная смесь. Воздух нагревается от контакта со стенками камеры. Воздух от сгорания выпускается через отдельное отверстие, а подается в камеру с помощью нагнетателя.

Контроль температуры. Контроль температуры воздуха внутри каналов подачи и секций передней кромки является важным аспектом работы термической противообледенительной системы, а применяемые методы зависят от типа системы.

В типичной системе с отбором воздуха от компрессора контроль достигается с помощью термочувствительных устройств, расположенных в различных точках каналов передней кромки и с помощью клапанов в основных магистралях подачи воздуха системы. Чувствительные элементы и клапаны имеют электрическую взаимосвязь, поэтому клапаны автоматически выставляются в нужные позиции, чтобы регулировать поток подогретого воздуха в системе, поддерживая температуру в установленных пределах. Индикация температуры воздуха обеспечивается резистивными термочувствительными элементами и индикаторами, температурными переключателями и сигнальными лампочками перегрева. У некоторых самолетов подача электричества на клапаны прерывается при помощи реле управления шасси, когда самолет находится на земле. В данных условиях работа клапанов осуществляется удержанием контрольного переключателя системы в положении «ТЕСТ» (“TEST”).

При работе теплообменников контроль температуры обычно осуществляется с помощью регулируемых дросселей и клапанов для уменьшения или увеличения подачи нагреваемого или охлаждаемого воздуха вокруг теплообменников.

Рис. 12.11. Зоны, подогреваемые воздухом ПОС

Методы управления дросселями и клапанами меняются в зависимости от самолета, но типичная система содержит электрический привод, работающий автоматически от импульсного устройства, управляемого термочувствительным элементом, который установлен в канале выхода подогретого воздуха из теплообменника. В некоторых системах приводы имеют непосредственное управление от температурных переключателей, поэтому дроссели или клапаны автоматически закрываются при достижении определенной температуры. Индикацию температуры воздуха обеспечивают резистивные термочувствительные элементы и индикаторы, температурные переключатели и сигнальные лампочки перегрева.

В системах с подогревателями внутреннего сгорания температура обычно контролируется с помощью термальных циклических переключателей, которые находятся в выходных каналах подогревателя. Когда температура достигает определенного максимального уровня, подача топлива в подогреватель автоматически отключается.

В системах горячего воздуха от двигателя воздух отбирается из компрессора и подается по каналам в корпус воздухозаборника, через лопатки ВНА, а у некоторых двигателей и через отверстия в коке. Типичная система приведена на рис. 12.12. После циркуляции по воздухозаборнику и лопаткам ВНА воздух сбрасывается либо в атмосферу, либо в воздухозаборник двигателя. Поток горячего воздуха регулируется с помощью электрических клапанов, которые активируются контрольными переключателями в кабине пилотов. Система контроля температуры воздуха не всегда присутствует в системе горячего воздуха.

Электрические системы подогрева. В электрической системе подогрева нагревательные элементы в виде реостатных проводов или с металлическим напылением вмонтированы в конструкцию воздухозаборника. Для работы системы обычно требуется трехфазный переменный ток. Данная установка широко применяется для ТВД, ее пример приведен на рис. 12.11. Элементы состоят из резистивных проводов и расположены вокруг передней кромки воздухозаборников двигателя и масляного радиатора. С помощью применения периодического и постоянного подогрева от нагревательных элементов обеспечивается использование обеих технологий: удаления и предотвращения образования льда соответственно. Элементы расположены между слоев стеклоткани, пропитанных смолой (каучуком). В некоторых случаях элементы могут находиться между слоями резины. Во всех случаях внешняя поверхность надлежащим образом защищена от дождевой эрозии, воздействия масел, смазок и т.п. Подача электричества осуществляется напрямую к непрерывно подогреваемым элементам, и с определенной цикличностью к периодически подогреваемым и элементам лопаток винта. Блоки с переключателями цикличности управляют подачей тока в выбранной временной последовательности, сопоставленной с превалирующей температурой наружного воздуха и степенью обледенения. Варианты выбора временных последовательностей различаются между системами. Для системы, представленной на рис. 12.11, существуют следующие последовательности: «Быстро» - дает один полный цикл (включение/отключение подогрева) в течение 2 минут при температурах наружного воздуха от -6°C до +10°C и «Медленно» - дает один полный цикл за 6 минут при температурах наружного воздуха ниже -6°C. Индикаторная лампочка, а. в некоторых случаях, и амперметр находятся на соответствующей приборной панели в кабине и обеспечивают индикацию правильного функционирования контура переключения времени.

Рис. 12.12. Система теплообмена

Для применения систем с напылением металла в зависимости от требуемой защиты может использоваться подача постоянного или переменного тока.

Противообледенительная система работает постоянно и контролируется только с помощью основного переключателя и устройств защиты от перегрева. Последние обычно состоят из «Терморегуляторов», осуществляющих защиту от перегрева.

Работа системы удавления льда циклическая, импульсы вырабатываются переключателем цикличности или аналогичным устройством. Импульсный интервал задается вручную с помощью селектора (Таймера Цикличности). Контур устроен таким образом, что пока осуществляется подача энергии на одни нагревательные элементы, другие обесточены, и наоборот, для поддержания постоянной нагрузки в системе.

ЖИДКОСТНЫЕ СИСТЕМЫ

Данные системы предотвращают сцепление льда с поверхностью с помощью распыления противообледенительной жидкости на панели передней кромки аэродинамических профилей и обеспечивают распределение жидкости по всей поверхности при перемещении воздуха вдоль нее.

Жидкость подается из бака хранения к насосу через встроенный фильтр. Насос имеет единый вход и множество выходных отверстий для подачи в распределители на передних кромках профиля. Схема системы приведена на рис. 12.13. Агрегат насоса состоит из общего корпуса, включающего непосредственно корпус насоса, отсек фильтра и корпус редуктора. Когда агрегат подключен к системе, корпус насоса и отсек фильтра заполняются противообледенительной жидкостью, которая играет роль смазки.

Для защиты насоса и системы от повреждения из-за блокировки труб и т.п. насос имеет предохранительное устройство, которое сбрасывает избыточное давление, уменьшая расход. Для данных систем применяются два типа распределителей: ленточные и панельные.

Панельные Распределитель покрывают большую площадь передней кромки профиля и являются более экономичными и эффективными, чем ленточные. Они имеют недостаток – не подходят для установки на поверхности двойной кривизны, т.е. обтекатели (кили), где следует применять ленточные распределители. Панельные распределители устанавливаются поверх или внутрь передней кромки крыл и хвостового оперения. Они состоят из пористой внешней панели, микропористого листа и опорной пластины. Пористая панель распространяется за пределы кромок микропористого листа и прикрепляется болтами к поверхности профиля. Входной коннектор, приспособленный под дозировочную трубку, проходит через опорную пластину, к которой прикрепляется болтами. В нижней части рис. 1.13 показана схема секции панельного распределителя.

Противообледенительная жидкость поступает в коннектор из магистрали основной подачи, проходит через дозирующую трубку и попадает в полость между опорной пластиной и пористым листом. Жидкость просачивается через поры листа распределителя и распределяется по поверхности профиля под действием воздушного потока. Ленточные распределители внедряются в переднюю кромку профиля и последовательно соединяются с магистралью основной подачи.

Противообледенительная жидкость заполняет первичный канал подачи и проходит через ограничители расхода во вторичный канал подачи. Далее жидкость заполняет фильтры вторичного канала через пористый металл и попадает на переднюю кромку профиля.

Рис. 12.13

ЗАЩИТА ЛОБОВОГО СТЕКЛА

Защита лобового стекла обеспечивается с помощью распыления жидкости, электрического подогрева, а воздух кабины может защищать от запотевания. Электрический подогрев может быть внедрен в основное лобовое стекло либо добавлен в качестве дополнительной опции в виде небольших подогреваемых стеклянных панелей перед лобовым стеклом. Некоторые самолеты оборудованы стеклоочистителями, оснащенными системами нанесения водоотталкивающего покрытия.

Стеклоочистители. Для обоих пилотов обычно устанавливаются независимые двухскоростные стеклоочистители. Они могут быть электрическими или гидравлическими с двумя скоростями работами и фиксирующими устройствами. Они не должны работать по сухому стеклу.

Стеклоомыватели. Система разбрызгивает омывающую жидкость на панели лобового стекла и применяется совместно с очистителями для очистки лобовых стекол. На рис. 12.15 показана типичная панель управления, где одна кнопка управления омывателем контролирует оба стекла. Резервуар обычно имеет емкость 1 галлон, находится в одном из подпольных отсеков и имеет смотровую шкалу для дозаправки. Жидкость из насоса направляется в 4 распылительные форсунки с ручным управлением распределением потока и контрольными клапанами, расположенными в кабине пилотов для создания выборочного потока на стекла.

Система нанесения водоотталкивающего покрытия. Система состоит из четырех клапанов/рабочих форсунок, по две на каждое стекло, и коллектора для хранения и распределения жидкости в форсунки. Она заряжается водоотталкивающей жидкостью из аэрозольного (изобарного) одноразового контейнера, который привинчивается к коллектору. На смотровой шкале появляется поплавковый индикатор перезарядки, когда уровень жидкости низкий, а манометр с зеленой и красной зонами предназначен для индикации годного/негодного состояния. Когда поплавок становится видимым или индикация на манометре в красной зоне, жидкость исчерпана. Система нанесения водоотталкивающего покрытия используется совместно со стеклоочистителями для улучшения видимости при сильном дожде. Водоотталкивающая жидкость разбрызгивается на соответствующее ветровое стекло с помощью однократного нажатия кнопки-переключателя системы на контрольной панели стеклоочистителя КВС и второго пилота. При каждом нажатии кнопки-переключателя открывается клапан контейнера приблизительно на третью долю секунды, не зависимо от длительности нажатия на кнопку. Не зависимо от воздушной скорости и интенсивности осадков, каждой активации должно хватать на 2 – 5 минут работы. Полностью заряженного контейнера хватает примерно на 75 применений, а распыление репеллента на сухое стекло ухудшает видимость. Следует избегать одновременного применения обеих систем.

Жидкостная система удаления льда. Функцией данной систем является разбрызгивание на ветровое стекло жидкости на основе метилового спирта. Основными компонентами системы являются бак хранения жидкости, ручной или электрический насос, линии подачи и распылительная трубка. На рис. 12.14 показано взаимное расположение компонентов на базе типичной системы самолета, где жидкость подается в распылительные трубки двумя электрическими насосами. Для работы системы можно использовать любой насос или оба сразу, в зависимости от интенсивности обледенения.

Рис. 12.14. Типичная система удаления льда с ветровых стекол

Электрическая противообледенительная система. Данная система активирует электрический подогрев специальной ламинированной конструкции ветрового стекла не только для предотвращения образования льда или запотевания, но и для улучшения ударной прочности стекла при низких температурах.

Рис. 12.15. Типичные органы управления стеклоомывателем, очистителем и репеллентом

Резистивный элемент пленочного типа подогревается от подачи переменного тока из электросистемы самолета. Мощность, требуемая для подогрева, меняется в зависимости от размера панели и теплоты, необходимой для удовлетворения условиям эксплуатации. Контур включает управляющий блок, функцией которого является поддержание постоянной температуры ветрового стекла и предотвращение перегрева винилового внутреннего слоя, которое может вызвать необратимый ущерб, т.к. винил пузырится и меняет цвет.

В типичной ПОС, представленной на рис. 12.16, управляющий блок соединен с двумя термочувствительными элементами, ламинированными в лобовое стекло. Элементы обычно имеют форму мелкой решетчатой сетки из проволоки, сопротивление которой меняется в прямой зависимости от температуры стекла. Один чувствительный элемент применяется для контроля температуры в нормальном режиме, а другой используется для защиты от перегрева.

Элементами контура управления также является предупредительная световая система и, в некоторых случаях, магнитные индикаторы. Они обеспечивают индикацию условий работы контура: «нормальное», «выключен» и «перегрев».

Когда с помощью контрольного переключателя и силового реле в систему подается энергия, резистивный элемент подогревает стекло. Когда температура достигает заданного уровня для нормальных условий работы, изменение сопротивления резистивного элемента вызывает отключение блока управления или контура или, в некоторых случаях, понижение подачи энергии в нагревательный элемент. Когда стекло охлаждается до определенной температуры, подача энергии возобновляется, и цикл работы повторяется. В случае отказа блока управления, температура стекла будет возрастать до достижения уровня настройки элемента перегрева.

В этом случае контур контроля перегрева отключит подачу энергии на подогрев и активирует световую предупредительную сигнализацию. Подача энергии будет восстановлена и загорится предупредительная сигнализация в случае охлаждения стекла до специфической температуры. В некоторых системах может присутствовать блокирующий контур, когда предупредительная сигнализация остается подсвеченной, а подача энергии может быть восстановлена только при переводе переключателя системы в положение «выключения», а затем возврата в положение «включения».

а) В дополнение к контуру управления нормальной температурой важно включит в систему контур усиления подогрева в условиях интенсивного обледенении при больших потерях теплоты. При выборе высокой мощности снимается высокое выходное напряжение с автотрансформатора, который является частью контура ПОС. Так поддерживается рабочая температура. Температура контролируется аналогично контуру управления нормальной температурой.

b) Для наземного тестирования контуром подачи энергии на подогрев можно управлять с помощью микровыключателей амортстойки шасси. Напряжение, подаваемое на резистивные элементы, ниже, чем доступное в нормальных условиях полета.

СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ВИНТА

Образование льда на лопастях винта вызывает искажение секции профиля, приводя к потере эффективности, возможному дисбалансу и разрушающим вибрациям. Нарастание льда можно предотвратить, и для этого применяются две системы.

Защита осуществляется либо с помощью противообледенительной жидкостной системы, либо электрической температурной системы удаления льда.

Рис. 12.16. Противообледенительная система винта

Жидкостная система создает пленку из противообледенительной жидкости на поверхностях лопастей винта во время полета, которая смешивается с водой или льдом и понижает точку замерзания смеси. Жидкость распределяется в каждую лопасть винта из маслоотражательного кольца, установленного позади втулки винта. Жидкость нагнетается в это кольцо из бака через трубку подачи. Некоторые винты имеют резиновые накладки на лопастях для облегчения распределения жидкости.

В установке данного типа жидкость подается из маслоотражательного кольца в маленькое отверстие, которое является частью накладки, а затем под действием центробежной силы поступает в продольные канавки в накладке. У винтов без накладок жидкость из маслоотражателя подается по трубке в корневую часть лопасти и распределяется под действием центробежной силы. Жидкость в маслоотражательное кольцо подается из бака с помощью независимого электрического насоса, но иногда используется и давление воздуха. Электронасосом можно управлять с помощью переключателя, а, в некоторых случаях, скорость работы насоса можно менять с помощью реостата. Для предотвращения потери жидкости, когда насос не работает, могут быть установлены обратные клапаны; типичное давление подачи в системе составляет 10 psi. Когда для подачи жидкости используется давление воздуха, в линию подачи воздуха обычно устанавливается перепускной клапан, а расход жидкости регулирует контрольный клапан.

В электрических системах основу эффективного удаления льда составляют нагревательные элементы из резистивных проводов, установленные на передних кромках лопастей винта; у винтов ГДТ проволочные или напыляемые элементы также устанавливаются на переднюю часть кока. В зависимости от типа самолета энергия постоянного или переменного тока для нагревательных элементов подается в управляемой последовательности, цикличность контролирует таймер. У ТВД контур подогрева винта является частью противообледенительных систем силовой установки, а циклическое управление интегрировано в контур подогрева воздухозаборника двигателя.

Конструкция. Конструкция элементов или накладок, как их иногда называют, меняется в зависимости от типа винта. Для распространенной конструкции винта проволока нагревательного элемента переплетена со стеклянными волокнами в форме стеклотекстолита, склеенного между слоев резины. Под внешним слоем резины вклеен защитный слой металлической сетки. Накладки созданы для соответствия передней кромке лопасти и приклеены к ней. В некоторых случаях накладки вклеиваются в обработанные на станке углубления, тогда они полностью сливаются с поверхностью лопасти.

Способы подачи энергии. Энергия, требуемая для подогрева, передается по кабелям, контактным кольцам и щеткам, заключенным в щеточный блок. Контактные кольца обычно находятся позади втулки винта или на зубчатом венце стартера, а щеточный блок находится на переднем корпусе двигателя, но у некоторых систем метод крепления может быть обратным. Кабели имеют достаточную длину и расположены таким образом, чтобы не затруднять перемещение лопаток в их расчетном диапазоне шага.

Контроль подогрева. Эффективная работа данных систем влечет относительно высокое потребление энергии. Этим можно управлять с помощью технологии цикличного удаления льда, когда в течение короткого периода отключения подогрева на лопастях образуется тонкая ледяная пленка. Регулятор цикличности подает энергию для подогрева до существенного утолщения пленки, достаточного, чтобы оказать влияние на аэродинамические характеристики лопасти. Уже накопившийся лед действует как температурная изоляция, и пока растапливается лед в контакте с поверхностью лопасти, основная часть накопившегося льда отрывается под действием центробежных и аэродинамических сил.

Рис. 12.17. Схема энергетического контура винта

ПРОЧИЕ УСТРОЙСТВА

Дополнительно к уже описанным ранее устройствам, подогрев может потребоваться для любого или всех перечисленных ниже устройств:

а) Приемники или датчики полного давления;

b) Альфа датчики;

с) Датчики автомата загрузки;

d) Датчики Р₁;

е) Патрубки сброса воды;

f) Датчики полной температуры воздуха;

g) Антенны;

h) Водяные трубки в «линейных» подогревателях (на трубопроводе).

АСПЕКТЫ ТО И ПОДГОТОВКИ К ПОЛЕТУ

Эти данные отлично описаны в С.А.Р. 512, которые воспроизводится в следующей главе.