Сигнализаторы обледенения - раздел Образование, ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ Безопасность Полетов Летательных Аппаратов В Значительной Степени Зависит От ...
Безопасность полетов летательных аппаратов в значительной степени зависит от контроля метеорологических условий полета и своевременного выявления начала процесса его обледенения. Это осуществляется при помощи сигнализаторов обледенения, устанавливаемых на борту самолетов и вертолетов. Они могут быть как автономными приборами, так и входить в состав противообледенительных систем. В последнем случае сигнализаторы обледенения используются для автоматического включения и выключения противообледенителей наиболее важных агрегатов или автоматического управления режимами работы противообледенительных систем.
Рис. 7.7. Схема защиты самолета от обледенения:
1 – электрообогреватель датчика углов атаки; 2 – датчик сигнализатора обледенения; 3 – фара для освещения носков воздухозаборников двигателей; 4 – электрообогреватель приемников полного давления; 5 – электрическая ПОС смотровых стекол фонаря; жидкостно-механическая система защиты смотровых стекол фонаря; жидкостно-механическая: система защиты смотровых стекол при посадке, система защиты смотровых стекол и иллюминаторов от запотевания и обмерзания с внутренней стороны; 6,7 – ПОС кока и ВНА двигателей; 8 – ПОС входной части воздухозаборника двигателя; 9 – ПОС предкрылков; 10 – ПОС хвостового оперения; 11 – фара для освещения носков хвостового оперения
К сигнализаторам обледенения предъявляются следующее технические требования. Они должны:
- быть безотказны в работе и выдавать достоверную информацию при любых условиях обледенения, иметь максимальную чувствительность;
- обеспечивать подачу сигнала опасности обледенения, начала и окончания обледенения;
- измерять интенсивность обледенения;
- обеспечивать автоматическое управление противообледенительными системами в зависимости от интенсивности обледенения;
- быть простыми в эксплуатации;
- иметь минимальные аэродинамическое сопротивление датчиков, габариты и массу.
Существующие в настоящее время сигнализаторы обледенения условно можно разделить на две основные группы: косвенного и прямого действия.
Сигнализаторы первой группы реагируют на наличие в атмосфере капель воды. Принцип их действия основан на преобразовании физических параметров в электрические сигналы. Они имеют высокую чувствительность. Чтобы исключить их ложные срабатывания при положительной температуре, требуется обязательное измерение температуры атмосферного воздуха (чтобы отличить обычные капли от переохлажденных, обуславливающих обледенение).
Сигнализаторы второй группы реагируют непосредственно на образование на датчике слоя льда. Они уступают в чувствительности первым, так как для образования слоя льда требуется определенное время.
В общем виде сигнализаторы обледенения включают в себя: датчик, преобразователь сигнала и визуальный указатель (сигнальная лампочка, табло, прибор на пульте летчика) или звуковой элемент.
Сигнализаторы первой группы. Из существующих в настоящее время сигнализаторов к сигнализаторам 1-й группы могут быть отнесены: электропроводный сигнализатор (контактный и химический), тепловые сигнализаторы, в частности, тепловой сигнализатор-интенсиметр, и дистанционные сигнализаторы в виде локационных устройств.
Сигнализаторы второй группы срабатывают непосредственно от толщины отложившегося льда на датчике. Они обладают большей инерционностью по сравнению с сигнализаторами первой группы так как требуется определенное время для нарастания определенного слоя льда на поверхности датчика.
Наиболее часто применяются в противообледенительных системах пневматические, радиоизотопные и резисторные сигнализаторы обледенения. Основным элементом каждого сигнализатора является датчик.
У пневматических сигнализаторов в качестве датчика использовано сочетание приемника воздушного давления с дифференциальным манометром (рис. 7.8). Датчик сравнивает динамическое давление со статическим с помощью мембраны, отделяющей полость динамического давления от полости статического давления. При отсутствии обледенения динамическое давление, воздействующее на мембрану, превышает статическое давление. В результате этого мембрана прогибается и разрывает контакт в цепи питания реле и сигнальной лампы. При возникновении обледенения динамическое давление перед мембраной уменьшается вследствие закрытия отверстия пленкой льда. Давление в камерах выравнивается с помощью жиклера, подвижный контакт на мембранной пружине соединяется с неподвижным. Это приводит к срабатыванию реле и загоранию лампы. При срабатывании реле подается сигнал на включение нагревательного элемента, предназначенного для обогрева. Такие сигнализаторы используются для контроля обледенения крыла, оперения и воздухозаборников авиадвигателей.
Рис. 7.8. Электропневматический сигнализатор обледенения:
I – для авиационного двигателя; 1,2 – камеры динамического и статического давлений; 3 – электрические контакты, 4 – чувствительный элемент – мембрана, 5 – жиклер, 6 – рабочее отверстие, НЭ1 и НЭ2 соответственно нагревательные элементы датчика и колена корпуса сигнализатора
Принцип действия, радиоизотопного сигнализатора обледенения (см. рис. 7.9) основан на поглощении бета-излучения радиоактивного вещества слоем льда, нарастающим на выносном штыре датчика. Поток бета-частиц, непрерывно излучаемых радиоактивным веществом, проникая через тонкую стенку штыря, по падают на счетчик заряженных частиц. Импульсы напряжения, снимаемые со счетчика, регистрируются электронным блоком. Нарастающий лед уменьшает количество бета-частиц, попадающих на счетчик, вследствие чего уменьшается средняя величина импульса тока. При достижении определенной величины напряжения срабатывает релейная схема электронного блока, контакты которого включают одновременно лампу сигнализации, предупреждающую пилота об обледенении, и обогревательный элемент, сбрасывающий лед с поверхности штыря.
Импульсный ток при этом увеличивается, контакты электронного блока выключают сигнальную лампу и нагревательный элемент. Процесс повторяется в течение всего периода нахождения самолета в зоне обледенения. Прекращение обледенения определяется по выключению лампы на длительное время. Конструкция датчика сигнализатора такова, что выход прямого радиоактивного излучения из датчика во внешнюю среду исключен.
Радиоизотопный сигнализатор обледенения имеет чувствительность 0,3 ± 0,1 мм льда, обеспечивает сигнализацию начала и окончания обледенения, непрерывную сигнализацию при полете в зоне обледенения.
При достижении на датчике толщины льда 0,3 мм включается исполнительное реле, управляющее работой блока задержки, в котором предусмотрено два реле времени. Одно – увеличивает время нагрева штыря, обеспечивая, полное сбрасывание льда, а второе – время подачи сигнала "Обледенение" и продление время работы автоматически включенной ПОС.
На современных ЛА широкое распространение получили сигнализаторы обледенения, непосредственно реагирующие на величину отложившегося льда. На рис. 7.10 представлена принципиальная схема сигнализатора вибрационного типа. Его работа происходит следующим образом: штырь сигнализатора 1 сквозь отверстие в обшивке 2 выходит в набегающий поток, содержащий переохлажденные капли воды. С помощью обмотки возбуждения 3, к которой подводится переменное напряжение, стержень приводится в колебательное движение вдоль своей оси. Образованная таким образом электромеханическая система колеблется с некоторой эталонной частотой fэ. Вместе со стержнем колеблется жестко связанный с ним постоянный магнит 5, наводя в измерительной обмотке 4 переменное напряжение Uр, с частотой fр. Эта частота регистрируется с помощью электронных устройств и сравнивается с эталонной.
Рис. 7.9. Датчик радиационного сигнализатора обледенения: 1 – корпус; 2 – фланец; 3 –щелевидное окно; 4 – счетчик радиоактивного излучения; 5 – слой льда на рабочей поверхности штыря; 6 – цилиндрический штырь; 7 – патрон с источником радиоактивного излучения; 8 – экран; 9 – электроизоляция; 10 – нагревательный элемент; 11 – корпус
При отсутствии обледенения регистрируемая частота fр совпадает с эталонной fэ.
При образовании слоя льда 6 изменяются масса и собственная частота колебаний стержня 1 и соответственно – магнита 5. Возникающее рассогласование частот fр и fэ регистрируется электронным блоком, выдающим сигнал об интенсивности обледенении.
им А Н ТУПОЛЕВА КАИ... КАФЕДРА КОНСТРУКЦИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ... А П КЛЮШКИН Е А Першин...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Сигнализаторы обледенения
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Основные условные обозначения
H, h – высота полета, м (км)
p – давление газа, Па
ρ – плотность газа, кг/м3
Г – процентное содержание кислорода в воздухе
Основные свойства земной атмосферы
Полеты современных летательных аппаратов, использующих аэродинамические и аэростатические принципы, осуществляются в атмосфере земли. С этой точки зрения необходимо иметь представление как о структ
Основы физиологии дыхания человека
Источником энергии для жизнедеятельности человека являются химические реакции окисления пищевых продуктов кислородом, потребляемым при дыхании. При вдохе воздух через носоглотку, трахею и бронхи по
Влияние пониженного давления на организм человека
Понятие резервного времени. При разгерметизации кабины (скафандра) на высотах более 12 км или при прекращении подачи кислорода из кислородных приборов на высотах более 7 км парциально
Воздействие динамических факторов на организм человека
Появляющиеся в полете ускорения, вызывают инерционные силы, воздействующие как на отдельные органы и массу крови, так и на человека в целом. Воздействие ускорений принято выражать величиной перегру
Источники кислорода
Тип источника кислорода на борту самолета определяется, в основном, общей массой кислорода, необходимого для обеспечения одного полета с учетом возможной разгерметизации кабины.
В качестве
Кислородные приборы с непрерывной подачей кислорода
В кислородных системах с приборами непрерывной подачи кислород поступает в маску постоянным потоком. В таких системах применяются кислородные маски открытого типа, с подсосом воздуха непосредственн
Кислородные приборы с периодической подачей кислорода
Бортовые кислородные приборы.
Основным и наиболее распространенным типом бортового кислородного прибора являются приборы с периодической подачей. В чистом виде принцип легочного автомата,
Кислородные маски
Наиболее простым способом защиты от гипоксии является подача обогащенной кислородом газовой смеси или чистого кислорода через кислородную маску (КМ). Кислородные маски служат для подвода кислорода
Запас кислорода на борту самолета
Основными данными для определения необходимого для типового полета запаса кислорода являются: максимальная высота полета самолета; продолжительность (дальность) полета; профиль полета; тип кислород
Схемы герметических кабин
Полеты современных самолетов осуществляются на высотах, где атмосферное давление не может обеспечить приемлемые условия для здоровья и работоспособности человека. С целью ограждения человека и ряда
Требования, предъявляемые к атмосфере кабины самолета
Основным назначением самолетных СКВ является создание условий, необходимых для обеспечения нормальной жизнедеятельности и работоспособности пассажиров и экипажа в полете на различных высотах и в лю
Характеристики герметичности кабины
Создать абсолютно герметичную кабину весьма сложно: стыки листов обшивки, электровводы, выводы элементов механического управления и т. п. – все это имеет неплотности (щели), через которые может про
Элементы конструкции герметических кабин
Герметическая кабина представляет собой герметизированный отсек фюзеляжа, внутри которого при полете на больших высотах поддерживается избыточное давление, доходящее до 40…50 кПа.
Способы регулирования давления воздуха в ГК
Поддержание в ГК определенного давления обеспечивается подачей в отсеки предварительно сжатого воздуха. Возможны следующие способы регулирования давления воздуха в отсеках и кабинах ЛА:
а)
Источники наддува ГК
Наддув атмосферных кабин (создание в них повышенного давления) осуществляется атмосферным воздухом. Выбор источника наддува кабин или отсеков зависит от назначения самолета, типа силовой установки
Программы изменения давления воздуха в ГК самолетов
Для удобства пассажиров и сохранения работоспособности экипажа в кабинах самолета желательно иметь давление, близкое к давлению атмосферы над уровнем моря. Однако поддержание такого давления в каби
Агрегаты оборудования герметической кабины
Одной из важных задач СКВ является поддержание заданного давления воздуха в ГК. Это обеспечивается с помощью различных регуляторов давления. Тип регулятора определяется значениями входного и выходн
Назначение систем кондиционирования воздуха
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) предназначены для создания условий, необходимых для обеспечения нормальной жизнедеятельности и работоспособности человека в полете, а также для нормальной ра
СКВ на легком скоростном самолете
Устройство СКВ на легком скоростном маневренном самолете проще, чем на пассажирском, так как создание комфортных условий здесь компенсируется средствами индивидуального жизнеобеспечения. Преобладаю
Тепловой режим кабин и отсеков ЛА
Тепловое состояние оборудования или людей, находящихся на борту ЛА, определяется источниками выделения или поглощения тепла; видом теплообмена с окружающей средой (конвекция, теплоизлучение, теплоп
Теплоизоляция стенок кабин
Из всех слагаемых уравнения (4.1) наиболее существенным для потребной мощности СКВ является тепловой поток, поступающий или уходящий через стенки Qст (формула 4.2). Поэтому с цель
Способы обогрева кабин
Обогрев воздухом, отбираемым от компрессоров газотурбинных двигателей (ГТД). В случае применения в силовых установках самолетов ГТД (ТРД, ТВД и др.) решение задачи обогрева кабин не представляет сл
Теплообменные аппараты
Охлаждение воздуха в системе кондиционирования осуществляется в теплообменных устройствах, в которых происходит передача тепла от более нагретого теплоносителя к менее нагретому. Классификация этих
Увлажнители воздуха в системе кондиционирования
При полетах в летнее время на высотах до 3 км относительная влажность воздуха в кабине находится в допустимых пределах и дополнительного увлажнения не требуется. На больших высотах влажность атмосф
Общие положения и назначение гидравлических систем самолетов
В настоящее время в самолетах гидравлические системы в основном используются в силовых устройствах и приводах управления самолетом, для уборки и выпуска шасси, закрылков, аэродинамических тормозов;
Роторные насосы
К источникам питания гидросистем относятся объемные гидронасосы. Они преобразуют механическую энергию привода в энергию давления движущейся жидкости.
Принцип действия объемного насоса суще
Пластинчатые насосы
Пластинчатые насосы в авиации часто применяются в виде четырехпластинчатого агрегата с плоскостной кинематикой (см. рис. 5.3.). Ротор представляет собой полый цилиндр с радиальными прорезями, в кот
Шестеренные насосы
Шестеренный насос с наружным зацеплением (рис. 5.4) представляет собой пару, как правило, одинаковых шестерен, находящихся в зацеплении и помещенных в корпус. Его стенки охватывают шестерни со всех
Аксиально - роторные насосы
Аксиально-роторные насосы и двигатели являются механизмами обратимого действия, т.е. насос может работать как двигатель. Если в линию высокого давления насоса подводить давление рабочей жидкости, т
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ
Гидроаккумулятор – емкость, предназначенная для накапливания и возврата энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением вследствие сжатия и расширения газа.
Гидроаккумулятор представля
СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫ
Силовые приводы-двигатели являются устройствами, в которых энергия жидкости или газа повышенного давления преобразуется в механическую работу. По виду движения различают приводы линейного, углового
Гидравлические следящие устройства
В связи с увеличением размеров самолетов и возрастанием скоростей их полета усилия на ручке и педалях летчика без применения средств механизации превысили бы его физические возможности. Это потребо
Агрегаты регулирования потока рабочего тела по расходу и давлению
К этой группе агрегатов относятся распределительные устройства для изменения потока рабочего тела по направлению и расходу, а также регуляторы давления. Эти агрегаты являются обязательными элемента
Особенности возникновения пожара
Как показывает опыт эксплуатации авиационной техники частой причиной аварий и катастроф являются пожары.
Следует отметить, что пожар есть процесс окисления горючих веществ кислородом окруж
Меры пожарной безопасности
С целью увеличения пожарной безопасности на самолете необходимо применять как профилактические, так и конструктивные мероприятия. Они должны предотвратить возникновение открытого огня, а при возник
Система защиты летательного аппарата от пожара
Система защиты летательного аппарата от пожара включают в себя устройства о сигнализации возникшего пожара и средства непосредственного тушения.
В соответствии с требованиями Норм летной г
Системы защиты ЛА от взрыва
При взрыве происходящая экзотермическая реакция вызывает резкое увеличение давления в ограниченном пространстве. Возникающие при этом нагрузки на элементы конструкции настолько велики, что приводят
Основные факторы обледенения
Широкое применение авиации в деятельности человека вызывает большие проблемы по безопасности полетов и, в частности, защиты летательных аппаратов от обледенения. Обледенение самолетов и вертолетов
Виды и формы льдообразований
Ледяные наросты, образующиеся на частях летательных аппаратов, весьма различны и зависят от воздействия комплекса многих факторов, таких как размер переохлажденных капель, температура среды и скоро
Способы и системы защиты ЛА от обледенения
Для защиты ЛА от обледенения используются ПОС, действие которых основано на одном из следующих способов защиты: механическом, физико-химическом или тепловом.
Механический способ зак
Механические противообледенительные системы
Механические ПОС относятся к системам циклического действия. Для эффективной их работы необходимо образование определенной толщины льда. Удаление льда при работе механических противообледенительных
Жидкостная противообледенительная система.
На некоторых самолетах применяются жидкостные ПОС для защиты остекления лобовых частей фонаря, блистера штурмана и т.д. В этой системе на защищаемую поверхность подается жидкость, которая или пониж
Тепловые ПОС
В настоящее время для защиты ЛА от обледенения наиболее часто применяются тепловые ПОС, которые можно подразделить на две группы – воздушнотепловые и электротепловые. В основу такого деления положе
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
щим образом: штырь сигнализатора 1 сквозь отверстие в обшивке 2 выходит в набегающий поток, содержащий переохлажденные капли воды. С помощью обмотки возбуждения 3, к которой подводится переменное напряжение, стержень приводится в колебательное движение вдоль своей оси. Образованная таким образом электромеханическая система колеблется с некоторой эталонной частотой fэ. Вместе со стержнем колеблется жестко связанный с ним постоянный магнит 5, наводя в измерительной обмотке 4 переменное напряжение Uр, с частотой fр. Эта частота регистрируется с помощью электронных устройств и сравнивается с эталонной.
Новости и инфо для студентов