Придатність ПС до експлуатації в умовах холодного клімату значною мірою залежить від низькотемпературних властивостей авіаційних паливно-мастильних матеріалів (ПММ), а також від ефективності різних гумових ущільнень. Відомо, що при низьких температурах зовнішнього повітря в'язкість усіх технічних (робочих) рідин (палива, мастил, гідросуміші), що знаходяться на борту ПС, істотно зростає.
Збільшення в'язкості ПММ супроводжується збільшенням гідравлічних утрат при їхньому перекачуванні, зниженням продуктивності насосів. Унаслідок цього час заправлення ПС паливом у холодний період може зрости в 1,5...2 рази в порівнянні з літнім періодом, до того ж погіршуються якість розпилення і займистість палива. Аналогічним чином при збільшенні в'язкості мастил та гідравлічних рідин погіршується їх здатність до прокачування. При цьому критичною є та температура, при якій подача мастила до деталей, що зазнають тертя, і гідросумішей до гідропідсилювачів порушується або припиняється зовсім. Наприклад, для малов'язких нафтових авіаційних мастил ця температура знаходиться в межах ± 30°С.
Низькотемпературні характеристики мастил та палива в основному визначають умови запуску авіаційних двигунів. Так, при температурі зовнішнього повітря нижче мінус 10°С запуск газотурбінних двигунів без спеціального підігріву утруднений, а при температурі нижче мінус 20°С практично неможливий. Запуск поршневих двигунів утруднений уже при температурі зовнішнього повітря близько нуля і неможливий без підігріву мастильної системи при температурі нижче мінус 5…-10°С.
Значне число відмов і ушкоджень викликає зниження ефективності гумових ущільнень засклення кабін ПС, амортизаційних стійок, силових циліндрів, шарнірів і багатьох інших з'єднань у функціональних системах. Ці ущільнення успішно працюють до температур приблизно від мінус 40 до 50°С. При подальшому зниженні температури еластичність гуми значно погіршується. Це приводить до зовнішніх і внутрішніх витоків гідрорідин, мастил та газів (азоту, кисню, повітря) і, як наслідок, до падіння тиску в системах, що приводить до їхніх відмов.
У паливній системі порушується герметичність зворотних клапанів і кранів, виникає витікання палива по ущільненнях насосів і в дюритових з'єднаннях. Необхідно нагадати, що підтягування з'єднань і навіть заміна негерметичних агрегатів найчастіше не приводить до усунення негерметичності. При температурах зовнішнього повітря нижче мінус 10°С варто спочатку підігріти зону витоку і тільки переконавшись, що після цього негерметичність не усувається, підтягти з'єднання або замінити негерметичний агрегат. У більшості випадків герметичність відновлюється після підігріву, тому що відновлюються еластичність і пружність гумових ущільнень. З цієї ж причині може порушуватися герметичність кабін, і навіть відбуватися руйнування шлангів і профілів герметизації, а також пневматиків коліс.
Різкі коливання температури впливають на механізми з різнорідних металів. Деталі цих механізмів через різні коефіцієнти лінійного розширення не однаково змінюють свої розміри, що викликає збільшення напруг або появу великих зазорів у з’єднаннях.
Особливої уваги в зимовий час вимагають гальмівні колеса шасі. Сніг, що потрапив у гальма, тане й у польоті можливе утворення на гальмових дисках крижаної плівки, що викликає відмови гальм при посадці. Для попередження цього явища після сильних снігопадів і хуртовин колеса рекомендується продувати стисненим повітрям або підігрівати.
В усіх випадках після видалення снігу і льоду з поверхні ПС необхідно ретельно оглянути щілини між органами управління і конструкцією планера, вузли підвіски рулів, елеронів та тримерів. Після сніжної хуртовини необхідно розкрити всі кришки лючків, зняти заглушки й оглянути місця можливого скупчення снігу (повітрозабирачі, тунелі маслорадиаторів і інші агрегати).
Багато неприємностей у зимовий час завдає волога, що конденсується в трубопроводах і агрегатах різних систем. Вона викликає утворення крижаних пробок, примерзання рухливих елементів, обмерзання і закупорювання забірників дренажу паливних і масляних баків.
Найбільш піддана впливові аерокліматичних факторів паливна система ПС внаслідок того, що авіаційні палива мають властивість зворотної гігроскопічності, яка полягає в тому, що при високих температурах і надмірній вологості паливо насичується водою з повітря, а при низьких – волога виділяється з палива у вигляді мікрокрапель. Вони замерзають і випадають кристалами льоду в паливі та у вигляді інею, що осідає на стінках баків, не зайнятих паливом , агрегатах паливної системи, паливовимірювачах і ін., а при їхньому заповненні осідають у вигляді лапатого снігу. При роботі двигунів замерзла вода (кристали льоду, сніжні пластівці) забиває сітки фільтруючих елементів, що може викликати припинення подачі палива до двигунів та їхню зупинку під час польоту (наприклад, катастрофа літака Ан-124 “Руслан” під Іркутськом, аварія літака Ан-70 під Омськом). У переважній більшості випадків температура палива в баках ПС на 5...25°С вище температури навколишнього повітря, а мінімальна його температура не буває нижче мінус 50°С. Унаслідок зниження в польоті температури палива і тиску в надпаливному просторі розчинність води різко зменшується. Так при охолодженні палива від 20 до 0°С з кожної тонни палива може виділитися у вигляді емульсій до 100 г води, а для дальньомагістральних літаків обсяг води, що виділилася, може досягати 6…10 л. При цьому відстійна вода, потрапляючи в зазори і тріщини герметизуючого шару баків-кесонів при зміні температури від позитивної до негативної на висоті польоту ПС, замерзає і розклинює шви, тріщини, відривається покриття від стінок баків, що в остаточному підсумку приводить до виникнення негерметичності і течі палива. Іній, що утворюється на стінках паливних баків та дренажних трубопроводів, може призвести до забивання дренажу і зминанню паливних баків при зменшенні висоти польоту ПС.
Для запобігання утворення кристалів льоду в паливі й обмерзання паливних фільтрів в умовах низьких температур зовнішнього повітря найбільш розповсюдженим методом є додавання в паливо спеціальних протикристалізуючих присадок, що підвищують розчинність води в паливі або утворюють з водою суміш, що має температуру кристалізації нижче експлуатаційних меж. Найбільше поширення одержали наступні присадки: тетрагідрофурфуриловий спирт (ТГФ) або його суміш з метанолом (ТГФ-М), а також етилцелозолів (рідина іонол “І”), що додаються в паливо кількостю 0,1…0,3% за об'ємом (тобто 1...3 кг на тонну палива) залежно від температури зовнішнього повітря (біля землі) : 0,1% при температурі до мінус 15°С ; 0,2% - при мінус 15…-25°С ; 0,3% при температурі нижче мінус 25°С. Ці присадки здатні утримувати в розчиненому стані близько 4% води стосовно своєї маси (тобто до 120 г у 1 т палива, коли об’ємна маса протикристалізаційної присадки 0,3%). Практично кількість води в паливі завжди менше цієї величини.
Крім використання спеціальних присадок на сучасних літаках застосовується підігрів палива в паливномасляних радіаторах, де паливо використовується як охолоджувальна рідина для зниження температури відпрацьованого мастила маслосистеми силових установок.
Для боротьби з негативними проявами відстійної води використовують систематичний злив відстою з низьких точок паливних баків до і після їх заправлення.
Таким чином, основні правила технічного обслуговування паливних систем при негативних температурах зводяться до наступного. Для запобігання утворенню інея не слід залишати ПС із незаправленими баками. Відстій палива необхідно зливати безпосередньо після прильоту і після заправлення ПС. Необхідно суворо дотримуватися інструкції щодо застосування протикристалізаційних присадок. При спрацьовуванні світлосигнальних табло, що вказують на забивання фільтрів будь-якого двигуна, необхідно зняти й оглянути фільтри всіх двигунів. Перед зльотом ПС рекомендується оглянути забірники повітря дренажних систем і переконатися у відсутності їхнього обмерзання.
Часто виникають відмови та пошкодження при низьких температурах агрегатів повітряних систем (пневмосистем) ПС. Вони викликані закупоркою трубопроводів конденсатом, що зібрався крижаними пробками у системах запуску, висотних системах, системах виміру статичного і динамічного тисків, повітряних гальмових системах. Для усунення подібних ушкоджень і попередження відмов систем регламенти ТО передбачають проведення заправлення систем повітрям (а також азотом, киснем) через фільтри-водовідокремлювачі, додаткові роботи з підігріву трубопроводів пневмосистем, продувку і злив конденсату з вологовідстійників та деяких інших місць системи.
Системи кондиціонування повітря в кабінах і салонах ПС працюють у широкому діапазоні перепаду температур від мінус 60 до плюс 60°С на землі й у повітрі. Тому регламентом їхнього технічного обслуговування передбачаються роботи, спрямовані на запобігання появі відмов і пошкоджень у цьому діапазоні температур. Необхідно враховувати, що при низьких температурах підвищується кількість запусків допоміжних силових установок для обігріву кабін ПС. У осінньо-зимовий період навігації необхідно відразу після зарулювання ПС на стоянку і зупинки двигунів встановлювати заглушки повітряних радіаторів для недопущення потрапляння в них снігу, льоду, що може привести до руйнування конструкції стільників.
Низькі температури приводять до затруднення запуску двигунів як унаслідок збільшення в'язкості мастил і сил тертя в з’єднаннях, так і через погіршення випаровування палива й умов його запалення. До того ж, при низьких температурах істотно знижується потужність пускових пристроїв, ємність джерел енергопостачання для запуску і т.д. Усі ці умови значно збільшують час виходу двигуна на режим малого газу і викликають збільшення температури газів, що дуже небезпечно для деталей ротора турбіни. Тому, щоб уникнути різкого підвищення температури, перегріву і короблення деталей гарячого тракту двигуна проводиться регулювання паливнокомандної апаратури, а саме зменшують подачу палива в процесі запуску відповідним регулюванням автомата запуску. При цьому збільшується час запуску, але умови роботи ГТД у процесі запуску полегшуються.
Для забезпечення надійного запуску і подальшої нормальної роботи газотурбінних двигунів у холодний час року рекомендується виконувати ряд заходів:
- при температурі повітря нижче мінус15°С після стоянки ПС підігрівають двигуни та їх маслосистеми наземним підігрівачем (не менше 15...20 хв при температурі -15°С та не менше 1год при температурі мінус 40°С);
- наприкінці підігріву при досягненні температури мастила на вході в двигун приблизно +10°С перевірити рукою вільне обертання ротора турбокомпресора двигуна на 3...5 обертів;
- при виявленні льоду у вхідному пристрої підвести гаряче повітря підігрівача у вхідний тракт двигуна;
- для збільшення тривалості стоянки ПС з підігрітими двигунами через 10...15 хв після зупинки двигунів варто установити заглушки на повітрозабирачі і вихлопну трубу двигунів, а також зачохлити силові установки комплектами зимових чохлів;
- при тривалій стоянці ПС і відсутності необхідних засобів підігріву після охолодження двигунів необхідно зробити їхній запуск і прогріти на режимі малого газу;
- при температурі повітря нижче мінус 40°С і стоянках ПС більше 2...3 год необхідно зливати мастило з маслосистем двигунів відразу після їхнього вимикання та зупинки в мастилозаправник, а перед наступним запуском заливати мастило в систему підігрітим до температури 70...80°С. При цьому для забезпечення гарному прогріву двигуна гарячим мастилом його заливають у систему при відкритих зливальних кранах і не закривають їх доти, доки з них не потече гаряче мастило.
Щоб полегшити запуск поршневих двигунів мастила, що застосовуються для них, розріджують бензином.
Збільшення в'язкості спеціальних технічних рідин погіршує чутливість систем автоматичного регулювання і управління, роботу амортизаторів шасі. Особливо багато додаткових турбот випадає в холодний зимовий період на той обслуговуючий авіаперсонал, що експлуатує вертольоти, тому що в конструкцію вертольотів входять такі специфічні агрегати як редуктори, шарніри втулок несучого і рульового гвинтів, з’єднувальні муфти й інші рухливі механічні агрегати, заповнені мастилом.
Підвищення в'язкості мастила в зимовий період експлуатації впливає на працездатність муфт вільного ходу головного редуктора вертольота. Збільшуються сили тертя між сепаратором та зірочкою муфти і при цьому погіршуються умови роботи вмикаючого пристрою, зменшуються притискні зусилля на ролики з боку сепаратора, що в кінцевому рахунку може викликати розчіплювання (прослизання) муфти вільного ходу і мати тяжкі наслідки. Тому в умовах низьких температур необхідно особливо ретельно підігрівати головний редуктор у районі розташування муфт вільного ходу, використовуючи для цього спеціальн підігрівальні кожухи.
При температурі повітря нижче мінус 20°С, щоб уникнути замерзання мастила в радіаторах і мастилопроводах головного редуктора після вимикання двигунів та зупинки несучого гвинта, необхідно зливати частину мастила з головного редуктора.
Ущільнення масляних порожнин шарнірів втулки несучого і рульового гвинтів вертольотів здійснюється гумовими кільцями і манжетами, які в умовах низьких температур втрачають еластичність і піддаються усадці. Це приводить до підтікання мастила із шарнірів і викликає необхідність їхнього систематичного дозаправлення, а також усунення слідів підтікання на втулці й елементах конструкції вертольота.
При підготовці вертольота до запуску двигунів і після їхнього запуску забороняється перевіряти роботу гідросистеми шляхом переміщення педалей шляхового управління, якщо температура мастила в хвостовому редукторі нижче мінус 20°С. У цьому випадку потрібно попередньо прогріти хвостовий редуктор при роботі двигунів вертольота на режимі малого газу або прогріти його від аеродромного підігрівача до запуску двигунів.
Для попередження підвищеної тряски вертольота при випробуванні гідросистеми ручку циклічного управління варто відхиляти поступово і плавно лише після прогріву мастила в шарнірах втулки несучого гвинта. Варто також враховувати, що загущення мастила, яким змащуються відцентрові обмежники звисання лопастей гвинта, може призвести до заїдання цих обмежників з наступним ударом гвинтом по хвостовій балці вертольота. Оскільки до вимикання двигунів відмову обмежника звисання лопасті гвинта визначити неможливо, вертоліт перед вимиканням двигунів варто встановлювати носом проти вітру.
Замерзання вологи в рухливих елементах системи управління, гальм шасі, стулок може призвести до їх заклинювання і виходу з ладу. Тому для запобігання цим явищам рекомендується перед вильотом продувати теплим повітрям відсіки качалок управління, редукторний відсік, барабани коліс.
При дуже сильних морозах форма колеса шасі, яка змінена обтисненням на стоянці ПС, зберігається якийсь час унаслідок недостатньої морозостійкості гуми. У процесі рулювання або зльоту ПС, у якого колеса шасі зберігають при обертанні таку “заморожену” некруглу форму, створюються значні додаткові динамічні навантаження. Тому рекомендується при температурі зовнішнього повітря нижче мінус30°С прогрівати ніші шасі не менше 20 хв.; заряджати пневматики коліс повітрям доцільно відповідно до верхньої межі допуску для попередження провертання пневматиків відносно барабанів коліс.