飞机防冰系统原理与防护

上海民航职业技术学院上海民航职业技术学院毕业论文飞机防冰系统原理与维护飞机防冰系统原理与维护专专业：业：航空机电维修航空机电维修班班级：级：学学号：号：姓姓名：名：完成日期：完成日期：指导教师指导教师: : 宋体，五号上海民航职业技术学院毕业设计（论文）摘要摘要飞机在运行过程中由于受到高空气温以及高空云气的影响，极易结冰。这对飞行器的运行构成了非常大的安全性问题。因此，从防冰系统原理的最初开始了解，并且学习研究这之后的各种改进方法，同时对此加以维护的意义就非常重要了。本文在简单介绍凝结结冰形成的原因之后，对各个防冰系统的原理机械防冰、热气防冰、液体防冰进行了简介。最后通过机翼防冰以及风挡防冰系统的维护为代表简单介绍了诸如此类的防风系统应当如何维护。关键词关键词：飞机防冰，系统原理，维护随机结构 I 上海民航职业技术学院毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACT Aircraft is easily frozen because of the influence of high air temperature and high-altitude clouds.This is a very big security problem for the operation of aircraft.So, it is of great significance to understand the principle of aircraft anti-icing system and to maintain it.After a brief introduction of the causes of ice ation, the principles of each anti-icing system are briefly proposed. Finally, through the maintenance of wing anti-icing and windshield anti-icing system, it briefly introduces how to maintain such a windshield system. Key Words:Key Words: Aircraft anti-icing ,System principle ,Maintain II 上海民航职业技术学院毕业设计（论文）目录目录第 1 章绪论 6 1.1 概述. 6 1.2 结冰的条件及形式. 6 1.3 结冰对于飞机各部分的影响. 7 第 2 章结冰探测装置 8 2.1 直观式结冰探测装置 . 8 2.2 自动式结冰探测装置 . 8 第 3 章防冰除冰系统原理 9 3.1 机械式除冰系统 . 9 3.2 液体防冰系统 10 3.3 热防冰系统 10 第 4 章防冰系统的维护. 12 4.1 风挡防冰系统维护 12 4.2 机翼防冰系统的维护 12 第 5 章总结与展望. 14 5.1 总结 14 5.1 展望 14 参考文献 15 III 上海民航职业技术学院毕业设计（论文）第第 1 1 章章绪论绪论 1.1 概述随着国民生活水平的不断提升，出游的目的地不再仅限于国内。这就使得航空行业的发展迎来了机遇。而不用于铁路和公路这些常规运输方式，飞行在空中实际上是一件非常危险的事情。这就需要航空器在运行过程中有很高的可持续性。航空安全就成为了航空手段最需要关注的事项之一。在航空安全中，防水除冰对于飞行的威胁最大。在飞机结冰时，飞机的飞行物理特性会发生改变，导致飞行过程中阻力的增加，以及飞行在高空时减少空气的升力。运行状态的不稳定极易导致飞行器飞行过程中的抖动。在信号发射装置周围结冰，会使得信号装置的失灵。而在挡风玻璃上的结冰又会影响到飞行员观察的视线。此外，结冰部位会影响到飞行器表面材质的物理性质，材质变脆以后，收到外力的击打，更加容易造成事故。不管哪一种结冰状况，对于航空器的飞行来说，都是极其危险的。从结冰的部位来说，机翼、螺旋桨、挡风玻璃、检测仪器仪表以及发动机进气管道都是可能发生结冰的部位。与地面上除冰的条件不同，飞行过程中人工不能到航空器机身去除结冰部位的冰。因此，需要一些防冰系统来实现这个目标。而且，需要针对不同的结冰部位选用不同的防冰策略。 1.2 结冰的条件及形式水分和负温，这是航空器在高空中飞行时机体结冰的两大关键要素，也是航空器在高空结冰的本质。当飞机外侧裸露部分的温度达到结冰条件，同时路过的空气中含有水或者水汽存在的话，被撞击到航空器的水分子就会按照一般物理原则生成冰晶。这里的结冰方式是滴状结冰，这种结冰方式也是航空器最主要的结冰方式。其次是水汽的直接凝结，这被成为凝华结冰。如果飞行过程中，正好遇见了冰晶云，冰晶体会在飞机表面上凝结为第三种结冰方式，干结冰。在形态上，角状冰对航空器的飞行危害最为严重，因为这种结冰方式会深刻影响到飞行器的气动结构，造成飞行器的飞行性质受到改变，同时，与机翼的结合能力非常强，不容易破除。除了这种冰的状态还有毛冰和明冰两种状态。而结冰量的形状和厚度则取决于经过云层的温度状况和含水量的多少。云层中水滴的状态以及云层范围的大小。为了描述飞机表面结冰能力的大小，用每分 5 上海民航职业技术学院毕业设计（论文）钟结冰增长的厚度表示。当然，如果云层中液态水的含量比较充沛，结冰的量也会越大。各种形成的云中，低中云族的积云比起高层的层云而言，更有可能让飞机表面结冰。 1.3 结冰对于飞机各部分的影响正常情况下，如果飞机遇到了可以结冰的条件，如果没有防范措施就会发生结冰现象。对于航空器来说，结冰不仅仅会增加飞行器的重量，降低航空器材的飞行能力。还会改变飞行器的物理特性，导致飞行器的气动条件劣化。同时，飞行器的检测元件和发信装置都会因为物理条件的改变而降低使用效率。如果结冰状况发生在机翼和尾翼部分，最重要的是飞机机翼前面缘的部分，会导致机翼气动格局改变，升力降低，对飞机的飞行稳定性能产生影响。还有可能造成飞机的机械振动[1]。对于涡轮喷气发动机来说，由于气流高压流动，会导致在这个地方非常容易降低温度。如果结冰的状况发生在发动机的进气管道，使得进气速度分布不平衡，再发生气流的局部分离的话，非常可能发生发动机部件的气流扰动[2]，造成叶片的机械振动，最终造成损伤。如果脱落的冰层随着气流进入发动机，有可能造成风扇损坏并且直接摧毁发动机。对于螺旋桨发动机来说，同样由于高速气压流动，螺旋桨的叶片以及整流罩都有可能发生结冰的状况。不同于涡轮喷气发动机，螺旋桨叶片的结冰更容易导致机械上的不平衡，引发机械振动。同时，当冰层脱落时，还会对机身造成物理伤害。如果结冰的状况发生在挡风玻璃上，不但会使驾驶员无法看清前方的状况，还会因为物理特性的改变而一旦受到外力的撞击，就会发生破碎的状况。对飞行也好，起飞降落来说，都是非常危险的。如果裸露在飞机外表面的设备仪表发生了结冰的状况，会导致飞机的仪表测量不准，