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目录第一章液压系统第二章起落架系统第三章除冰系统第四章舱内环境控制系统第五章电力系统第六章高压气体系统、发动机启动第七章紧急系统、防火系统本章内容§3-1结冰对飞机性能的影响§3-2飞机的防冰方法§3-3飞机透明表面的防冰、防雾和除雨结冰概述:①使飞机的重量增加;②破坏了飞机的气动外形，使阻力增加，飞机的操纵性、稳定性下降；③仪器、仪表结冰后，还会导致指示失常;④发动机结冰:推力下降;喘振;损坏;飞机各部件结冰对飞机性能的影响如下:一、升力表面结冰升力结冰部位：主要指机翼和尾翼两个部件。机翼、尾翼上所结的冰层，主要积聚在它们的前缘部分。影响：会导致翼型阻力增加，升力下降，临界攻角（失速攻角）减小以及操纵性和稳定性的品质恶化。二、飞机螺旋桨的结冰结冰部位：螺旋桨的桨叶、壳体和整流罩均可发生结冰。影响：①桨叶结冰后，破坏了表面的光滑，出现附面层的紊流化，增加了翼型阻力，使拉力特性变坏，效率降低;振动加剧;第三章除冰系统§3-1飞机结冰对飞机性能的影响§3-1飞机结冰对飞机性能的影响②当桨叶表面冰层厚度较厚时(5毫米多)，螺旋桨的离心力可使冰层脱落。但冰层的脱落通常不均匀和非对称，结果又使螺旋桨的平衡遭到破坏，出现动力装置和飞机的振动；可使轴承损坏和发动机停车。③具有较大动能和质量的冰层，由螺旋桨表面脱落后，还会损坏发动机部件和击破蒙皮或气密座舱的危险。三、涡喷发动机结冰①使空气流量减小，发动机推力降低；②使进气道气流分离加剧，影响压气机工作稳定性；严重时引起喘振；③冰层脱落时被发动机吸入，损坏风扇、压气机叶片，使发动机熄火。四、风挡玻璃、测温、测压传感头结冰1.座舱盖及风挡玻璃结冰：对飞机的气动特性影响较小，但降低了其透明度。2.装在飞机表面上的测温、测压传感头结冰：§3-2飞机的除冰方法①测压口结冰时，减少了进气面积，使入口的动压下降，引起测量误差；②测温传感头结冰时，冰蒸发时使指示值下降，引起测量误差，使指示值失真。③测温、测压传感头，不仅可发生滴状结冰，而且还可以收集冰晶，使孔口堵塞，导致测量完全失效。3.机上的天线装置结冰时，可能发生机械折断，使机上通讯和一些电子设备工作失效、中断与地面的联系等。§3-2飞机的除冰方法方法分类:防冰系统—不允许结冰；除冰系统—允许结冰，但需周期性除冰；常用方法：机械法、液体法、气热法、电热法等一、机械除冰系统—先使其破碎，再用气流、离心力、振动把冰除去；早期低速飞机上用1.膨胀管除冰（或称为气动罩除冰）系统膨胀管放置方法：沿翼展或翼弦方向放置§3-2飞机的除冰方法此感应器可在很短时间内，将电能变成机械能，可在防冰区产生很大的能量密度，故其除冰效果很好。——是比较好的一种机械除冰装置。原理：膨胀管充气时，管子凸出，使冰破裂，然后由气流吹走。除冰后，膨胀管收缩，以保持一定的气动力外形。缺点：除冰时，由于胶管凸出，破坏了原来的气动力外形—少用2.电脉冲除冰系统组成：脉冲发生器4（由变压器、整流器及电容式贮能器组成）、程序器3、感应器2等（图中1为蒙皮）原理：①脉冲发生器产生电脉冲，此电脉冲作用在感应器上，使蒙皮产生作用时间为ms～μs的脉冲力，此力使蒙皮发生变形，并产生小振幅高频振动，即可将冰除去。②感应器为一无铁芯的线圈。在电脉冲作用时，线圈产生高频变化磁场，在外蒙皮上引起涡流，从而产生相斥的脉冲力F，此力使蒙皮产生弹形变形。§3-2飞机的除冰方法缺点：要带一定量的防冰液，其系统重量较大；利用离心力来分配防冰液的旋翼防冰系统，在较严重的结冰状态下，其除冰效果很差。二、液体防冰系统原理：提供防冻液，其冰点低于表面温度对防冻液要求：冰点低、对蒙皮无腐蚀性、不易燃等示例组成：储液箱1、泵2、开关3、分配器4原理：防冰液经过泵增压，通过管路系统通到要防冰的地方（机翼、尾翼等），通过装在防冰表面内的防冰液分配装置，将防冰液均匀地分配给防冰表面。优点：需要防冰的区域较小，不会在防冰区后面形成冰瘤，停止供液后还有一段时间能起防冰作用。它可用来除冰，也可用来防冰。§3-2飞机的除冰方法1.热空气防冰系统热气来源:发动机压气机示意图:1—发动机压气机；2—流量限制器；3—单向活门；4—发动机防冰阀；5—尾翼防冰阀；6—机翼防冰阀；7—机翼防冰腔；8—水平安定面防冰腔；9—垂直尾翼防冰腔三、热防冰系统热源：电热、气热、热滑油除冰方式分类：①电加热方法—表面周期性除冰—用于机翼、尾翼、涡桨或涡轴发动机上；特点：在机翼前缘，可装有连续加热的长条，用它将冰分成几块，该装置称为“热刀”。对于旋翼、螺旋桨等部件，由于转动时离心力作用，很容易把冰除掉，因此可不用热刀。②热空气加热—连续加温—可用于涡扇发动机上；特点：若热量充足，可使水全部蒸发而不结冰；若热气不足，会形成冰瘤。§3-2飞机的除冰方法防冰腔原理：热空气进入机（尾）翼的防冰腔后，沿前缘的通道流动，把热量传给蒙皮，使防冰表面的温度达到一定值，从而使表面不结冰。防冰腔结构：对防冰效果影响大，希望热空气与蒙皮间的热交换好、面积大等。防冰原理：①由发动机压气机1引出的热空气经过流量限制器2及单向活门3，机翼防冰阀6打开时，热气进入机翼的集气管，由此管壁上的孔喷入机翼前缘防冰腔7；尾翼防冰阀5打开后，向水平安定面8及垂尾9的防冰腔供气。②单向活门3的作用：当发动机损坏时防止高压气流向其发动机倒流。③流量限制器2的作用：限制进入防冰系统的空气流量，以免过高的空气量流入防冰腔而影响发动机的性能。④发动机防冰阀：用来接通发动机的防冰。特点：可靠，防冰面积大，多用于涡扇发动机上。§3-2飞机的除冰方法2.电加热防冰系统一般组成：结冰探测器、温度传感器、加热元件、过热保护器、位置转换器、电源等原理：由结冰信号器自动地接通或断开防冰系统，转换器可周期性地改变加热位置，并控制每一加热区的加热及冷却时间。温度传感头用于感受表面温度，T高时断开加热电路，以防止表面温度太高。加热元件：金属箔（如不锈钢箔）、金属丝及导电薄膜等。四、结冰探测系统1.功能：当飞机进入结冰区或产生结冰现象时，结冰信号器工作，把电路接通：①向机组发出结冰警告信号；②自动（或人工）接通防冰系统。2.结冰探测系统组成：结冰信号器→延时装置→结冰警告灯+防冰系统3.结冰信号器类型：两大类：飞行员直观式、自动结冰信号器（1）直观式：（2）自动式：功能—报警；接通防冰系统；分类：机械式、压差式、导电式、射线式、红外线式等§3-2飞机的除冰方法—结冰信号器类型①机械式原理：利用探头结冰后由于质量不平衡而引起的振动或阻力，如左下图所示的旋转圆柱式结冰信号器。②压差式—分单传感头和双传感头两种原理：a.单传感头：迎风面及背风面都钻有小孔（图a），不结冰时两孔间有一定的压差；迎风面结冰时，其上小孔被冰堵塞，使压差变化，控制盒内的压差感受此信号，用此信号控制压力开关，以接通防冰或结冰信号灯亮。b.双传感头：在两个传感头的迎风面上都钻一排小孔（图b），未结冰时，两传感头间无压差；结冰时，其中一个传感头发生结冰，迎风面上的孔堵死，而另一连续加热的传感头则未结冰，这样两传感受头间形成一定的压差，通过控制盒把此压差转换成电信号输出。下图：旋转圆柱式结冰信号器§3-2飞机的除冰方法—结冰信号器类型③电导型—左下图图a:绝缘间隙式，其传感头为一圆柱形胶木棒，在其上部固定着两个金属电极，两电极间有一小间隙。当传感头未收集水滴时，两极相互绝缘；收集了云层中的水滴时，绝缘间隙被水膜导通，通过控制盒将此电信号放大，可接通结冰警告灯。特点：传感头本身用电加热，以防止传感头结冰，因此它是液态水感受器。还须同时测出大气温度，以判别云层温度是否低于0℃。图b：采用双翼型式传感受头，两传感头间有一空气间隙。结冰后，空气间隙被冰导通，接通结冰警告灯。未结冰时，双翼间空气间隙未导通。特点：不需大气温度计，且由于翼型的相对厚度小，其水收集速率比绝缘间隙式大，因而其灵敏度高。图中部件：1—传感头；2—控制盒§3-2飞机的除冰方法—结冰信号器类型④辐射式—右上图结构：1—放射性元素（如锶90）；2—射线窗口；3—计数管窗口原理：在圆柱型传感头上部装有放射性元素，射线通过迎风面上的窗口辐射到底座上的计数管窗口。无结冰时，辐射量较大，计数器可记录其辐射强度；当迎风面上的窗口结冰时，辐射量强度减弱。结冰厚度越大，计数窗口上的β射线量越少。故可通过计数管窗口的β射线粒子数目来判断云层的结冰严重程度，还可确定云层中的液态水含量。特点：放射线物质对人体有损害，目前少用。⑤电热式：右下图结构：在与气流平行的圆柱筒内放置两电阻丝，其中一电阻丝与气流平行，它作为基准电阻丝，另一电阻丝与气流垂直，两电阻丝都通电加热，并分别与电桥的一臂相连。§3-3飞机透明表面的防冰、防雾和除雨原理：无结冰时，两电阻丝组成的电桥处于平衡状态。当飞机在云层中飞行时，垂直电阻丝收集了云层中的水滴，并被加热的电阻丝蒸发，因而其温度降低，使电阻值发生变化，而基准电阻丝因与气流平行，它的温度及电阻值都未发生变化，这样电桥平衡被破坏，通过此电桥将电阻的变化转变成电信号，用它来接通结冰信号灯。特点：感受空气中的液态水滴，为确定是否进入过冷云层，还需配外界气温计，这样才能确定是否有过冷水滴。§3-3飞机透明表面的防冰、防雾和除雨飞机透明表面：指飞机风挡玻璃（抗压、透明）、照像窗口玻璃、天文观测窗口玻璃、旅客舱窗口玻璃和座舱盖玻璃等。危害：使清晰度或能见度下降；严重时可完全丧失透明性一、风挡防冰—两种方法：热力防冰、化学防冻液防冰1.热力防冰—热源：电热、气热；①电热防冰：分为阻丝式和导电膜式两种。a.阻丝式电防冰：给装在风挡玻璃内的电阻丝供电→使阻丝温度升高→使玻璃温度升高§3-3飞机透明表面的防冰、防雾和除雨b.导电膜式电热防冰：在层式风挡(外层玻璃、导电涂层、维尼纶、中间玻璃、维尼纶、内层玻璃）的外层玻璃内表面上，镀一层透明的导电膜层。当给导电膜层通电时，膜层温度升高，使玻璃温度上升并使玻璃外表面达到防冰温度要求层式风挡厚度：玻璃外层—其厚度不应大于4.6毫米；塑料外层—板厚不应大于1.5毫米，以避免层式风挡的内层过热。层式电热风挡中的温度敏感元件：用来感受膜层温度，温度控制值应既能满足防冰、防雾要求，又不使内层过热，该值范围约为61.1—66.7℃。导电膜镀层特性：有良好的均匀性；可无级调节温度，避免使用接—断控制方法，以防止结构的循环交变应力，提高风挡使用寿命。②气热防冰—分双层壁式、外壁面喷射热气流式两种型式。A、双层壁式：由热空气源、控制活门和管道等组成。热空气源：燃烧式加热器或由发动机压气机引出的热空气。B、外壁喷射热气流式：由发动机压气机引出的热空气，通过装在风挡外表面底部的喷嘴喷射并吹拂整个风挡外壁面§3-3飞机透明表面的防冰、防雾和除雨2.物理化学法防冰应用背景：电加热设备（厨房设备+除冰设备）用电量可占50%以上措施：在电量和热空气不足的飞机上，可采用物理化学法防冰—液体防冰原理：将冰点低于水的防冰液体均匀喷洒在风挡表面上常用防冰液：甲醇、乙醇、乙醇和丙三醇（甘油）的混合液、异丙醇酒精等二、透明表面防雾—包括防雾和除雾两种方法防雾：使防雾表面温度一直保持在座舱空气的最大露点以上分类：机械法、物化法和加热法三类。1.机械式防雾：刷片式除雾系统—动力源：液压、气压、电力特点：不能防止雾的再形成、不能除霜，很少单独使用。2.物化法防雾—有以下几种方法：①采用不结雾的风挡玻璃材料②吸潮防雾系统③干燥气体壁防雾系统§3-3飞机透明表面的防冰、防雾和除雨3.加热法防雾—有以下几种方法①电加热防雾②双层壁板式热气防雾③自由射流空气防雾三、风挡除雨—风挡雨刷、外壁喷射热气流式、化学除雨剂或几种方法的组合1.雨刷除雨系统与汽车雨刷之区别：雨刷压力大，速度快组成：控制开关、电动机、齿轮减速机构、液压动力源、雨刷组件特点：结构简单、功率消耗较小；在大雨中能见度差2.液体除雨剂除雨系统特点：液态除雨剂：无毒、无腐蚀、冰点在-40℃左右，可耐低温和高温；吸湿性强，遇