Устройство для определения интенсивности обледенения и толщины отложения льда, страница 5

1 - вход рабочего воздуха;

2 - теплообмен­ник, обогреваемый теплом выхлопных га­зов;

3 - распределительный трубопровод ПОС;

4 -  клапан;

5 - заслонка регулятора;

6- реактивный выхлоп

Рис 1.6 Принципиальная схема воз­душно-тепловой противообледенительной системы:

1 - противообледенитель крыла;

2, 7 -запор­ный кран;

3 - клапан регулятора температуры воздуха;

4 - ограничитель расхода;

5 - обрат­ный клапан;

6- компрессор;

8, 9 - противооб­леденитель стабилизатора и киля;

10 - температурный компенсатор

На рис 1.6 приведена типовая принципиальная схема воздушно-тепловой противообледенительной системы, второй используется горячий воздух, отбираемый от компрессоров двигателей. Для понижения температуры воздуха в данной систе­ме воздух отбирается одновременно от низконапорных и высоко­напорных ступеней компрессоров. Температуру регулируют регу­ляторами с клапанами 3 изменением подачи воздуха от ступеней высокого давления каждой пары двигателей. Для ограничения расхода воздуха от двигателей используют ограничители расхода воздуха 4. В этой же части системы установлены обратные клапаны, предотвращающие перетекание горячего воздуха при отказе одного из двигателей. Горячий воздух через трубопроводы подво­дят к рабочим частям-противообледенителям крыла и хвостового оперения, которые включаются запорными кранами 2, 7. В качестве запорных клапанов могут быть применены электропневмокраны. Отработанный воздух выходит через специальные жа­люзи, расположенные или на обшивке вдоль лонжерона или в кон­сольных частях несущих поверхностей.

Системы подачи воздуха от каждой пары двигателей вместе со, своими агрегатами автоматического регули­рования функционируют отдельно друг от друга, воздух подается в один общий трубопровод, находящийся в фюзеляже. Таким образом, благодаря кольцеванию при выходе из строя двигателя или двух двигателей воздух к противообледенителям подается другими двигателями.

Температура горячего воздуха на входе в рабочие части проти­вообледенителей по соображениям прочности не должна превы­шать

200-230 ⁰С. Для дюралевых сплавов обычно допускается не более 180-200 ⁰С. Для понижения температуры воздуха отбирае­мого от компрессоров газотурбинных двигателей наряду с рассмотренным вариантом (одновременный отбор воздуха от низконапор­ных и высоконапорных ступеней компрессоров) может применяться эжектирование, когда к горячему воздуху, отбираемому от одной из ступеней компрессоров, подмешивается атмосферный воздух.

Необходимо отметить, что использование компрессоров газо­турбинных двигателей как источников горячего воздуха, несмотря на широкое распространение этого способа как наиболее простого решения, так или иначе влияет на летные качества летательного аппарата. При этом или умень­шается скороподъемность, или масса летательного ап­парата. Теоретически расходуемая мощность про­порциональна процентному уменьшению расхода возду­ха через турбину. Для про­тивообледенительных систем и других нужд от компрессо­ра ТРД может быть отобра­но до 12% общего расхода воздуха через двигатель. Бо­лее чувствителен к отбо­ру воздуха является ТВРД, для которого расход воздуха для систем не должен превышать примерно 7%. Самым чувствительным к отбору воздуха является ТВД, у которого при этом теряется 2-3% мощности или тяги на каждый процент отбираемого воздуха, поэтому приходит­ся ограничиваться всего 5% от общего расхода воздуха через ком­прессор. Уменьшение тяги приводит к уменьшению взлетной массы.

В свою очередь эффективность воздушно-тепловых ПОС, пи­таемых горячим воздухом, отбираемым от компрессоров двигате­лей, зависит от режима работы двигателей. По сравнению с противообледенительными системами с непо­средственным отбором горячего воздуха от компрессоров двигателей системы, в которых применяются эжекторы и основная часть воздуха берется из атмосферы, имеют преимущество.

Наряду с использованием компрессоров, как основных источников горячего воздуха, получили распространение теплообменники, в которых воздух, поступающий из атмосферы через специальные воздухозаборники, нагревается теплом выхлопных газов. Подача холодного воздуха, и выхлопных газов к теп­лообменнику регулируется двумя заслонками, причем заслонка за­борника выхлопных газов не может открываться да тех пор, пака полностью не будет открыта заслонка заборника воздуха. Поло­жение заслонки заборника выхлопных газов автоматически регу­лируется в зависимости от температуры рабочего воздуха. Для предотвращения возможности включения ,системы в наземных ус­ловиях, что может привести к перегреву конструкции, управление механизмам регулирования положения заслонки выхлопных газов, блокировано с устройством обжатия стаек шасси.

Выхлопные газы отбираются после турбины с температурой 5000С и выше, поэтому теплообменник в основной своей задаче выполняется из жаропрочной стали. В данном способе получения горячего воздуха для противообледенительных систем очевидно влияние на тягу двигателей будет значительно меньше.

Широкому использованию выхлопных газов авиационных дви­гателей для непосредственного обогрева защищаемой поверхности препятствует их высокая температура и загрязненность продукта­ми сгорания. В случаях их использования применяются специаль­ные газовые смесители, в которых к части выхлопных газов под­мешивается атмосферный воздух. Регулирование температуры смеси обеспечивается дросселированием атмосферного воздуха.

В зависимости от схемы распределения рабочего воздуха и, соответственно, от конструктивной схемы канала, в рабочей части противообледенители системы подразделяют на:

·  противообледенительные системы с продольными рабочими ка­налами,

·  противообледенительные системы с поперечными рабочими ка­налами.

1.4.2 Электротепловые ПОС постоянного действия