Тепловые противообледенительные системы

Тепловой способ борьбы с обледенением заключается в нагревании защищаемой поверхности агрегата до температуры таяния льда или испарения осаждающейся на нее влаги. 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. Температура поступающего воздуха на вход в рабочие части ПОС не должна превышать 200^о... 230°С.

На рисунке 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.

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 константановых прово­лочек подсоединяется к каждой секции контактных шин 4.

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».

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.

В качестве нагревательных элементов смотровых стекол фо­нарей кабин экипажа используются металлические молекулярные пленки из золота или сплава золота с висмутом.

На рисунке представлена принципиальная схема системы обогрева передних стекол фонаря кабины 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”.

Схема системы обогрева передних стекол фонаря кабины