Види і форми льодоутворень на аеродинамічних поверхнях
Види і форми льодоутворень на аеродинамічних поверхнях - раздел Экология, Особливості експлуатації і технічного Обслуговування планера та функціональних систем Повітряних суден у складних Природно-кліматичних умовах Курс лекцій
Утворення Льоду На Поверхнях Повітряного Судна Може Бути Пода...
Утворення льоду на поверхнях повітряного судна може бути подано як результат двох явищ: зіткнення переохолоджених крапель з поверхнею і розтікання-замерзання крапель.
Крижані нарости, що утворюються на частинах конструкції ПС, дуже різні і залежать від впливу комплексу багатьох випадкових факторів, а оцінити їх точно практично неможливо. Головними з них є розмір переохолоджених крапель, температура середовища і швидкість польоту. Усе різноманіття льодоутворень, що зустрічаються, можна класифікувати за формою, структурою і характером зовнішньої поверхні.
Розрізняють три види льоду:
- склоподібний із гладкою зовнішньою поверхнею;
- мутно-білий із шорсткуватою поверхнею;
- інеєподібний.
У процесі обмерзання, коли товщина льоду на поверхні стане порівняною з розмірами обтічного тіла, форма обмерзання поступово відхиляється від профілю тіла. Це відбувається тим швидше, чим більша водність хмар і швидкість польоту ПС.
Крижані нарости, що утворюються, можуть мати такі форми (рис.1.5):
- клиноподібну;
- жолобоподібну, іноді рогоподібну в перетині;
- голкоподібну.
При польоті ПС уздовж фронту обмерзання в шаруватих чи шарувато-купчастих хмарах, де краплі переохолодженої води дуже дрібні, лід, як правило, утворюється у виді тонкої шорсткуватої плівки. Цей вид обмерзання мало змінює профіль аеродинамічних поверхонь ПС і тому помітної небезпеки не становить.
При польоті в купчастих хмарах з температурою повітря від 0 до -10°С, що містить досить великі переохолоджені краплі води (d > 20мкм), на аеродинамічних поверхнях ПС утворюється склоподібний лід, який має, як правило, жолобоподібну форму (рис.1.5,а), що переходить у тонкий шар льоду. Характерною рисою цього виду льодоутворення є його значне поширення по хорді, тобто велика зона захоплення. Жолобоподібна форма льоду є наслідком перетікання не зовсім замерзлих крапель з району переднього краю профілю на наступні його зони, де відбувається їх замерзання та нашарування на місцеві льодоутворення.
Рис.1.5. Форми льодоутворень: а – жолобоподібна,
б – рогоподібна, в - голкоподібна
Іноді жолобоподібний лід переходить у рогоподібний (рис.1.5,б). Це відбувається, в основному, у випадку аеродинамічного нагрівання і позитивної температури на поверхні в зоні передньої частини крила, коли великі і дрібні краплі перетікають на більш віддалені від переднього краю зони, що мають негативну температуру, і де відбувається їхнє замерзання. І, нарешті, при близько нульових температурах і великій водності часто спостерігається прозорий лід, поверхня якого дуже горбиста, а форма може бути дуже вигадливою.
За статистикою цей вид льоду має місце в 30% випадків обмерзань поверхонь. Описаний вид обмерзання найбільш сильно впливає на зміну аеродинамічних характеристик ПС і являє для нього велику небезпеку в польоті.
Мутно-білий лід утворюється при польоті повітряного судна в хмарах, що містять дрібні переохолоджені краплі або суміш дрібних крапель і крижаних кристалів у всьому діапазоні температур навколишнього повітря. Це найбільш частий вид обмерзання ПС. Характерною ознакою цього виду є невелика зона захоплення. Лід утворюється на порівняно вузькій ділянці передньої частини профілю, поблизу його переднього краю. При цьому крижане нашарування у більшості випадків має клиноподібну форму.
Крім розглянутих видів «краплинного» обмерзання поверхонь ПС, відоме обмерзання у вигляді інею, тобто тонкого дрібнокристалічного нашарування на поверхні, яке виникає в результаті сублімації водяного пару. Цей вид обмерзання особливої небезпеки для аеродинаміки повітряних судів не представляє. Іноді іней на поверхні ПС утворюється при передпосадковому зниженні, коли холодне ПС потрапляє із зони низьких температур у зону вологого повітря з температурою вище межі замерзання.
При польоті ПС в умовах обмерзання лід утворюється на всіх лобових частинах його конструкції: передніх частинах крила, стабілізатора і кіля, коків і лопастей повітряних гвинтів літаків, лопастей несучого і рульового гвинтів вертольотів, на лобовому заскленні ліхтаря кабіни екіпажу, повітрозабірників, вхідних пристроїв і перших ступенів компресорів двигунів, на приймачах повітряного тиску, сигналізаторах обмерзання та антенах радіостанцій. При цьому в першу чергу обмерзають порівняно дрібні елементи - антени, приймачі повітряного тиску і т.п., потім передні частини оперення , а в останню чергу – крило і фюзеляж. Це приводить до погіршення льотних якостей повітряних суден. Причому серйозною загрозою для безпеки польоту є не стільки збільшення польотної маси, скільки погіршення аеродинамічних характеристик ПС, порушення нормальної роботи життєво важливих агрегатів (наприклад, двигунів) і, у ряді випадків, втрата стабілізації і керованості літаків і вертольотів.
ББК 053-082.09я7
Д535
Рецензенти: доктор техн. наук, проф. О.О.Терьошкін – заступник генерального директора Українського Державного навчально-сертифікаційного центру ЦА (м.Київ
Захист повітряних суден від наземного обмерзання
Наземне обмерзання ПС - один з видів небезпечних для авіації впливів зовнішнього середовища. Проблема ефективного та надійного захисту від наземного обмерзання продовжує залишатися
Зачохління планера і гвинтів
В осінньо-зимовий і весняний періоди при прогнозуванні снігопаду, ожеледі і т.п. літаки і вертольоти зачохляються відразу після посадки. При цьому зачохлінню підлягають носова части
Створення гідрофобних поверхонь
Для запобігання ПС від обмерзання може застосовуватися фізико-хімічний спосіб, який полягає в усуненні можливості осідання вологи на поверхнях або в зменшенні до нуля сили зчеплення
Способи видалення льоду з поверхонь ПС
Усі застосовувані засоби видалення льоду з поверхонь ПС зводяться до переводу льоду з одного фазового стану (твердого) в друге (рідке) і до наступного збереження вологи, яка утворил
Застосування суміші води і незамерзаючої рідини
Широке застосування в експлуатації ПС знайшов спосіб, заснований на видаленні льоду, який утворився на поверхні ПС,
підігрітою сумішшю води і рідини, що знижує температуру
Обмерзання літаків і вертольотів у польоті
Обмерзання літального апарата в польоті – це відносно швидке утворення льоду (або інею) на окремих елементах його конструкції: на крилі, оперенні, лопастях повітряних і несучих гвинтів, повітрозабі
Від водності хмар і швидкості польоту ПС
Практика показує, що водність, а отже, і інтенсивність обмерзання, у районах над океанами й у тропічних районах може значно перевищувати значення водності для пустельних, рівнинних
Обмерзання повітрозабирачів і силових установок
Конструктивно вхідна частина тонелів повітрозабирачів турбореактивних двигунів виконується спрофільовано. Перетин передньої частини корпуса повітрозабирача трох
Системи захисту літаків і вертольотів від обмерзання
Для забезпечення безпеки польотів літальних апаратів в умовах обмерзання і регулярності рейсів за будь-яких кліматичних умов застосовуються спеціальні системи захисту від обмерзання (СЗО).
Польоти літаків і вертольотів в умовах обмерзання
Ефективність застосовуваних на сучасних ПС систем захисту від обмерзання досить висока. Політ в зоні обмерзання літаків і вертольотів із працюючими системами захисту від обмерзання складності, як п
Підготовка повітряних суден до сезонного періоду
Підготовка ПС до роботи в осіньо-зимовий період, як правило, закінчується в жовтні, а у весняно-літній період – у квітні. При цьому підготовка до експлуатації починається не пізніше ніж за 2 місяці
Питання для самоконтролю
1.В чому полягає небезпека наземного обмерзання?
2.Розгляньте групи наземного обмерзання, їх вигляд та умови їх появи.
3.Охарактеризуйте засоби захисту від наземного обмерзання та
Коротка характеристика запорошеності повітря
У повітряному просторі Землі завжди міститься деяка кількість пилу, що переміщується разом з повітряними масами, як у вертикальному, так і в горизонтальному напрямках. У більшості випадків пил утво
Мікробіологічні пошкодження
Досвід експлуатації авіаційної техніки показує, що однією з серйозних проблем, які призводять до зниження надійності ПС, є вплив мікроорганізмів (пліснявих грибів, бактерій) на його
Запобігання пошкодженню авіаційної техніки мікроорганізмами
Ефективним засобом боротьби з цвілими грибами є провітрювання відсіків літального апарата, що уражаються. Потік повітря, навіть зі значною відносною вологістю, сушить матеріали, мех
Комахи і гризуни – руйнівники матеріалів
Комахи присутні у всіх географічних зонах Землі — від північних полярних островів до антарктичного узбережжя, однак найбільшої чисельності досягають у тропічному поясі.
Най
Питання для самоконтролю
1.Дайте характеристику запорошеності повітря у звичайних умовах.
2.Дайте характеристику запорошеності повітря у екс-тремальних умовах.
3.Розгляньте вплив закуреності повітря на не
Ділянки повітряних суден, які уражаються корозією
До факторів, що сприяють будь-якому виду корозії, відносяться:
- неоднорідність металу (металевої фази);
- неоднорідність внутрішніх напружень, що виникають у мета
Питання для самоконтролю
1. Назвіть найбільш імовірні місця поразки корозією внутрішніх і зовнішніх поверхонь повітряних суден.
2. Які фактори сприяють корозії?
3. В чому виявляються характерні ознаки кор
Питання для самоконтролю
1. У чому проявляється негативний вплив на ПММ низьких температур зовнішнього повітря?
2. Як впливають низькі температури на гумові ущільння агрегатів функціональних систем
Питання для самоконтролю
1. Чим викликано збільшення небезпеки від зіткнення із птахами?
2. Чим погрожує літаку зіткнення з птахами?
3. Як часто відбуваються інциденти зіткнення літаків з птахами?
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов