時間:2017-01-07 10:19來源:藍(lán)天飛行翻譯公司 作者:民航翻譯 點擊:次
當(dāng)過冷水滴沖擊到飛機(jī)結(jié)構(gòu)和表面并且凍結(jié)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(nèi)的一個小的突起物可以用來當(dāng)做“積冰探測器”。它一般是飛機(jī)首先結(jié)冰的一部分并且相當(dāng)厚度的冰會在上面形成。飛機(jī)的水平尾翼比機(jī)翼更容易結(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)冰形成的一種光滑透明的冰(見圖 2-4)。術(shù)語“明冰”和“雨凇”在結(jié)冰的本質(zhì)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(dāng)過冷云滴沖擊飛機(jī)時,瞬時的或非?斓慕Y(jié)成的一種粗糙的、渾濁的、不透明的冰(見圖 2-6)。很快的結(jié)冰速度導(dǎo)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(jī)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(jìn)氣道結(jié)冰 1)進(jìn)氣系統(tǒng)里結(jié)冰會減少進(jìn)入燃燒室的空氣量;钊桨l(fā)動機(jī)進(jìn)氣道結(jié)冰最常見的例子是汽化器結(jié)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(dǎo)致的結(jié)果是,冰可能會形成在文氏管壁和節(jié)流閥上,阻礙氣流進(jìn)入發(fā)動機(jī)。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(jī)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(jī)比較不容易結(jié)冰,但是如果發(fā)動機(jī)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(jī)提供動力的飛機(jī)中,被吸進(jìn)發(fā)動機(jī)的空氣在進(jìn)氣口產(chǎn)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(jié)冰條件下(也就是可能結(jié)冰的條件下), 這種溫度上的降低可能足夠?qū)е掳l(fā)動機(jī)進(jìn)氣口結(jié)冰,分散進(jìn)入發(fā)動機(jī)的氣流。另一種危險的情況是冰可能破碎并被吸入運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī),這會導(dǎo)致風(fēng)扇葉片的損壞,發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)失速,或者燃燒室熄火。當(dāng)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(jié)在進(jìn)氣口沒有保護(hù)的表面,如果過度的話,會減少進(jìn)入發(fā)動機(jī)的氣流量或者改變氣流流向,這能夠?qū)е聣嚎s機(jī)或者風(fēng)扇葉片振動,極有可能損壞發(fā)動機(jī)。渦輪發(fā)動機(jī)的另外一個問題是冰會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)儀表出現(xiàn)錯誤的讀數(shù),特別是積累在用來設(shè)置推力級別的探頭(舉個例子,發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口溫度或者發(fā)動機(jī)壓縮比探頭)上的雪和冰晶。 3)冰也可能積累在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口部分和發(fā)動機(jī)的一級或二級低壓壓氣機(jī)。這通常不會影響到直線式發(fā)動機(jī)氣流進(jìn)氣口。然而,在渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)里有一種帶有急彎的或者設(shè)計用于防鳥擊的進(jìn)氣口部分,因此,冰會積累在進(jìn)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(jìn)入發(fā)動機(jī),并很可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)有困難甚至動力喪失。因此,在這些類型的發(fā)動機(jī)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(jī)的進(jìn)氣口、風(fēng)扇和前幾級壓縮機(jī)結(jié)冰的趨勢。冰晶,如果大量出現(xiàn)時,會有在后幾級的壓縮機(jī)部分結(jié)冰的趨勢。冰的增加會最終吸入并且損壞壓縮機(jī),或者導(dǎo)致發(fā)動機(jī)喘振或者熄火。這些情況都在最初的發(fā)動機(jī)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(jī)在這些條件下的耐受性。 |