時間:2017-01-07 10:19來源:藍天飛行翻譯公司 作者:民航翻譯 點擊:次
當過冷水滴沖擊到飛機結構和表面并且凍結時,冰就形成在上面。小的和/或者狹窄的物體能夠很好地收集水滴,冰形成的速度最快。這就是為什么在飛行員視線范圍之內的一個小的突起物可以用來當做“積冰探測器”。它一般是飛機首先結冰的一部分并且相當厚度的冰會在上面形成。飛機的水平尾翼比機翼更容易結冰,因為水平尾翼對氣流呈現(xiàn)出一個更薄的表面。根據(jù)冰的結構以及外表,冰的類型可以分為明冰、霧凇,或者是毛冰。冰形成的類型不同取決于它形成時的大氣和飛行條件。 1)明冰。明冰是由過冷水滴相對較慢的結冰形成的一種光滑透明的冰(見圖 2-4)。術語“明冰”和“雨凇”在結冰的本質上是一種類型的。這種類型的冰比霧凇更厚,更硬,而且有時更透明。伴隨著積累的增多,明冰可能會形成“喇叭狀”(見圖 2-5)。溫度接近冰點,大量的液體水,大飛行速度以及大的水滴都有助于明冰的形成。 圖 2-4 明冰 圖 2-5 形成喇叭狀的明冰 2)霧凇。霧凇是當過冷云滴沖擊飛機時,瞬時的或非?斓慕Y成的一種粗糙的、渾濁的、不透明的冰(見圖 2-6)。很快的結冰速度導致在冰的表面形成氣泡,看起來不透明而且使得它多孔并且易碎。伴隨著積累的增多,霧凇會在機翼上形成流線型的延伸。低溫、少量的液體水、低速、以及小的云滴有利于霧凇的形成。 圖 2-6 霧凇 3)毛冰。毛冰是在相同的表面形成的明冰和霧凇的混合物。從氣動角度看,它在冰的位置、尺寸、形狀以及粗糙度方面是最重要的。這將會在本章稍后討論。 B.進氣道結冰 1)進氣系統(tǒng)里結冰會減少進入燃燒室的空氣量。活塞式發(fā)動機進氣道結冰最常見的例子是汽化器結冰。大多數(shù)飛行員熟悉的一個現(xiàn)象就是潮濕的空氣流過汽化器文氏管時會冷卻。這個過程導致的結果是,冰可能會形成在文氏管壁和節(jié)流閥上,阻礙氣流進入發(fā)動機。這種現(xiàn)象會發(fā)生在溫度 -7℃和 21℃之間。這個問題可以通過使用汽化器加溫來解決,它可以使用發(fā)動機自身的排氣作為熱源來融化冰或者防止冰的形成。燃油直噴式發(fā)動機比較不容易結冰,但是如果發(fā)動機的氣源被冰堵塞,仍然會受到影響。萬一正常的系統(tǒng)發(fā)生故障,制造商提供了一個備用氣源可以選擇。 2)在渦輪發(fā)動機提供動力的飛機中,被吸進發(fā)動機的空氣在進氣口產生一個低壓區(qū),它會降低空氣溫度,使其比周圍空氣的溫度低。在邊緣的結冰條件下(也就是可能結冰的條件下), 這種溫度上的降低可能足夠導致發(fā)動機進氣口結冰,分散進入發(fā)動機的氣流。另一種危險的情況是冰可能破碎并被吸入運轉的發(fā)動機,這會導致風扇葉片的損壞,發(fā)動機壓縮機失速,或者燃燒室熄火。當使用了防冰系統(tǒng),被防冰系統(tǒng)融化的回流水仍然會重新凍結在進氣口沒有保護的表面,如果過度的話,會減少進入發(fā)動機的氣流量或者改變氣流流向,這能夠導致壓縮機或者風扇葉片振動,極有可能損壞發(fā)動機。渦輪發(fā)動機的另外一個問題是冰會導致發(fā)動機儀表出現(xiàn)錯誤的讀數(shù),特別是積累在用來設置推力級別的探頭(舉個例子,發(fā)動機進氣口溫度或者發(fā)動機壓縮比探頭)上的雪和冰晶。 3)冰也可能積累在發(fā)動機進氣口部分和發(fā)動機的一級或二級低壓壓氣機。這通常不會影響到直線式發(fā)動機氣流進氣口。然而,在渦輪螺旋槳發(fā)動機里有一種帶有急彎的或者設計用于防鳥擊的進氣口部分,因此,冰會積累在進氣道彎曲部分的氣動滯點。部分沒有積累在這些區(qū)域的冰有可能隨著氣流進入發(fā)動機,并很可能導致發(fā)動機運轉有困難甚至動力喪失。因此,在這些類型的發(fā)動機中,按照 AFM要求使用防冰或者除冰就非常重要。過冷水滴有在渦輪發(fā)動機的進氣口、風扇和前幾級壓縮機結冰的趨勢。冰晶,如果大量出現(xiàn)時,會有在后幾級的壓縮機部分結冰的趨勢。冰的增加會最終吸入并且損壞壓縮機,或者導致發(fā)動機喘振或者熄火。這些情況都在最初的發(fā)動機適航審批中分析并且測試。這些測試旨在驗證渦輪發(fā)動機在這些條件下的耐受性。 |