第七章飞机防冰排雨
飞机防冰防雨
–可人工将活门设定到全开或全关位， –但它只能被锁定在关闭位。
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大翼热防冰（TAI）活门
▪ TAI活门电磁阀打开，使上游空气通向作动器膜盒， –并克服弹簧力关闭膜盒， –从而打开活门瓣阀。 –如电磁阀关闭则相反。
▪ 压力调节器感受下游压力， –如果下游压力超过调节器设定值， –活门释放膜盒压力， –关闭膜盒和活门瓣阀， –降低下游压力。
–防雨剂系统可将防雨剂喷涂在1号风挡上形成防水涂 层，
–该系统不需要驾驶员操作。
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防雨组成
▪ 1）、风挡雨刷系统 ▪ 电动的风挡雨刷确保在雨雪天气中有良好的视线。 ▪ 系统包括：
–风挡雨刷电机、风挡雨刷臂、风挡雨刷片、 –风挡雨刷和防雨剂控制面板 ▪ 2）、风挡排雨系统 ▪ 防雨剂和风挡雨刷一起工作来 –确保在大雨或大雪天气中前方有良好的视线。 ▪ 系统包括 –防雨剂瓶、防雨剂活门、喷嘴、收集池、 –风挡雨刷和防雨剂控制面板。
7
防冰介绍
▪ 大气总温探头 –加热大气总温探头是用电加热 ▪ 来防止结冰条件下错误的数据读取。 ▪ 系统部件有大气总温探头、测试面板和警告面板。
▪ 发动机探头加热 –发动机P1探头是用电加热 –来防止结冰条件下错误的数据读取。
8
防冰介绍
▪ 4）、驾驶舱风挡防冰 ▪ 驾驶舱风挡是通过带自检功能的控制器用电加热的。 ▪ 系统包括
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活门位置
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机翼防冰活门
▪ 防冰活门 发动机吊挂上方 机翼前缘后 24PSI的压力
▪ 气源 气源总管
▪ 防冰缝翼 L ：2，3，4 R ：7，8，9
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2.2. 机翼和ENG防冰驾驶舱部件
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飞机的防冰防雨系统(已处理)
飞机的防冰防雨系统摘要本论文主要对飞机的防冰防雨系统进行分析。
从飞机的结冰现象展开来阐述结冰探测器的种类及工作原理、飞机防冰防雨系统的工作原理热气防冰,电热防冰,化学溶液防冰,机械防冰以及防雨装置和应用以及风挡的防冰、排雨及控制中的问题,最后对防冰防雨系统的部分故障进行分析。
关键字:热气防冰电热防冰化学溶液防冰机械防冰以及防雨装置ABSTRACTThis paper mainly explains the ice and rain protection system of the airplane.From the aircraft icing phenomenon to explain the types of ice and working principle of the detector、working principle and application of the aircraft ice and rain protection system hot air anti-icing、electric anti-icing、chemical solution anti-icing,mechanical anti-icing and rain-resistant device and the problem of windshield anti-ice,behind the rain.Then finally analysis the part faults of the ice and rain protection systemKey words:hot air anti-icing、electric anti-icing、chemical solution anti-icing、mechanical anti-icing and water-resistant device 目录摘要IABSTRACT II绪论1一、飞机结冰现象21、结冰的条件和类型21.1条件21.2类型22、云的形成和分类22.1云的形成22.2云的分类2飞机结冰的主要气象参数24、结冰强度和结冰厚度25、冰形36、机翼及尾翼结冰的影响37、发动机进气部件结冰影响37.1发动机进气部件结冰37.2螺旋桨结冰38、风挡玻璃及探头结冰的影响48.1风挡玻璃结冰58.2测温测压探头结冰5二、结冰探测器种类及工作原理简介51.直观式51.1探冰棒51.2探冰灯62.自动式62.1振荡式结冰探测器62.2压差式结冰探测器73.放射性同位素结冰信号器7三、飞机防冰防雨系统的分类、工作原理及应用71.热气防冰72.电热防冰93.化学溶液防冰114.机械除冰115.飞机地面除冰126.飞机防雨装置12四、风挡防冰排雨及控制中的问题121、风挡玻璃的防冰方法122、风挡玻璃的防雾133、档排雨系统134、排雨液135、厌水涂层136、风挡刮水器147、发动机进气部件结冰影响147.1温度控制组件147.2过热控制组件157.3功率控制组件15结论16致谢17参考文献18绪论飞机在大气中飞行时,只要遇到高湿度(或低温)两个条件,就可能结冰,结霜,起雾等。
飞机防冰排雨系统PPT课件
飞机防冰排雨系统的历史与发展
02
01
03
早期的飞机防冰排雨系统主要采用机械式或气动式结 构，如加热空气或机械振动等方式去除冰和雨水。
随着技术的发展，现代飞机防冰排雨系统采用了更加 先进的技术，如电热式、微波式和激光式等。
这些新技术能够更加高效地去除冰和雨水，提高飞机 的安全性和性能。
02
飞机防冰排雨系统的组成和工作原理
加热阶段
如果需要，控制单元会激活加热元件，对相应区 域进行加热，融化冰霜和蒸发雨水。
判断阶段
控制单元根据接收到的信号和预设阈值，判断是 否需要启动防冰排雨系统。
排水阶段
同时，排水口开始工作，将机体表面的雨水排出 。
主要组件的功能
传感器
负责实时监测飞机表面 状况，是整个系统的“
感知器官”。
控制单元
系统的“大脑”，接收传感器 信号，根据算法决定是否启动
加热元件和排水口。
加热元件
排水口
融化冰霜、蒸发雨水， 防止飞机表面结冰或积
水。
迅速排出机体表面的雨 水，保持飞机飞行安全。
03
飞机防冰排雨系统的分类和应用
飞机防冰排雨系统的分类
机械式防冰系统
利用机械能将冰破碎并去除，如气动和电动除冰系 统。
热力防冰系统
通过加热元件将飞机表面加热，以防止冰的形成， 如电热和热气防冰系统。
飞机的安全和正常运行。
提高航班准点率
通过飞机防冰排雨系统的使用， 可以减少因气象因素导致的航班 延误和取消，提高航空运输的效
率和航班准点率。
降低维护成本
飞机防冰排雨系统的正常运行可 以减少飞机维修和保养的频率， 从而降低航空公司的维护成本。
对未来研究和发展的展望
7 防冰
风挡玻璃加热控制：控制原理（续）
过热保护： 当窗户温度高于145℉（62℃），加热电路跳开。 过热保护线路：窗户温度太高时，K1、K2释放。 可设置较低的过热跳开温度，以防止外界温度高 时，发生损坏系统的跳开。 过热跳开会使下列情况发生： ⑴ 到窗户的电流断开； ⑵ P5-9上的绿色ON灯灭； ⑶ P5-9上的琥珀色过热灯亮； ⑷ 主告诫和防冰指示灯亮。
17
风挡玻璃加热控制：线路图
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风挡玻璃加热控制：控制原理
窗户加热控制：
— 接通窗户加热电门时，提供电能给系统。
— 窗户加热控制组件监视窗户温度传感器。
— 如果窗户温度小于100℉（37℃），WHCU提供 电流给窗户并加热它。
— 加热电源按斜坡函数上升，以阻止热冲击。 — 当温度接近目标温度110℉（43℃）时，WHCU 将电流斜坡降低，防止温度过热。
7
机翼热防冰系统：工作概况（2）
当前推发动机推力杆时，控制台上的电门关闭机 翼热防冰活门，以保持发动机起飞推力。这种保
持推力的保护仅工作在地面。
AIR/GND逻辑给机翼防冰系统发送空地敏感信
号，发动机和机翼防冰组件使用该信号来起始机
翼防冰系统的过热保护和保持推力保护。
起飞时，关掉机翼热防冰系统。
9
机翼热防冰关断活门：位置、类型
10
机翼热防冰电磁活门、 机翼热防冰地面过热电门
机翼热防冰电磁活门功能： 控制活门全开，使发动机引气被冷却 ，防止损
— 地面使用机翼热防冰时，该活门通电，使预冷器 坏机翼前缘。
机翼热防冰地面过热电门：机翼热防冰系统在地 面打开时，保护机翼前缘以免过热损坏。 当温度达到257℉（125℃）时，电门关闭。
第七章飞机防冰排雨
楔形冰透明度差，多呈乳白色，无光泽，所以又称不透 明冰(霜)、无光泽冰和乳白色冰。
3、混合形冰
混合形冰的主要特点：表面粗糙不平，与表面的连接十 分牢固。(毛冰)
二、结冰对飞机性能的影响 (一)升力表面结冰
飞机升力表面主要是指机翼和尾翼两个部件。机翼、尾 翼上所结的冰层，主要积聚在他们的前缘部分。 1、升力表面结冰对气动品质的影响 (1)增加了翼型阻力
第七节
一、氧气系统型式 (一)连续流动系统
氧气系统
(二)压力供氧系统
(三)手提式氧气设备
二、氧气系统附件
(一)氧气瓶
(二)氧气发生器
固态用化学原料 是氯酸钠，加温到 247℃时可释放出其本 身重量45﹪的气态氧。
(三)氧气活门
在高压气态氧气系统中，通常有五种形式的活门：灌充 活门、单向活门、关断活门、减压活门和释压活门。
雨刷控制开关用于提供雨刷操纵速度和选择以及雨刷收 放。 (二)防雨液系统 １、防雨液系统介绍 ２、防雨液的控制
第六节 机舱设备与设施
一、必备设备和设施 (一)驾驶舱 (二)客舱
客舱位于驾驶舱后部与飞机后部的密封隔框之间。 (三)货舱
货舱一般位于客舱地板之下，用来装运行李、货物。 二、应急设备和设施
(四)氧气调节器 1、稀释供氧调节器
2、连续流动调节器
(五)氧气管路及接头 1、导管和插头 2、氧气系统接头
(六)氧气面罩
三、气态氧氧气系统介绍
机组氧气系统由氧气瓶、活门、指示部件、分配管、氧 气面罩/调节器组成。
2、机组氧气瓶
所谓结冰程度，是指飞机在结冰条件下飞行的 整个时间内，表面上所结冰层的最大厚度。结冰程 度是由冰生成的速度和飞机在结冰条件下的留空时 间决定的。
【飞机结构与系统】7-2飞机风挡防冰与排雨系统
风挡防冰排雨
• 风挡主要问题 • 结冰 • 结雾 • 雨水形成不均匀水膜影响视线 • 鸟击
风挡防冰方法
• 化学（液体）防冰 • 热力防冰 • 电热：现代飞机风挡防冰主要方式 • 气热：个别飞机采用
风挡热力防冰系统
• 功用 • 防止风挡外表面结冰 • 防止风挡内表面结雾 • 提高风挡抗鸟撞的能力
风挡热力防冰系统
风挡电热防冰系统
• 系统组成 • 防冰电门 • 温度调节器 • 热藕电门 • 指示灯 • 过热保护系统 • 测试系统
风挡电热防冰系统
• 主要故障 • 过热 • 鼓泡 • 脱层 • 龟裂 • 电弧
风挡液体防冰系统
• 原理 • 将冰点很低的液体（如乙烯乙二醇、异丙醇、酒精等）喷洒在防
本课小结
基本问题 ◆风挡防冰方式 ◆风挡电热防冰系统的基本组
成及使用 ◆液体防冰原理、排雨剂排雨
本课结束
• END OF THIS LESSON
气动排雨
• 利用高压高温空气高速吹过风挡前表面形成空气屏障，防止水滴、 雪花等接触风挡。
• 应用 • 少数小型高速喷气机。 • 缺点 • 需要大量引气。
排雨剂排雨
•原理 •将排雨剂喷洒在风挡表面形成透明薄膜， 使雨水打在上面就象水银落到玻璃上一 样成为水珠而被气流吹走，避免形成不 均匀水膜。 •注意 •与雨刷配合使用； •干风挡上不要使用； •小雨不要使用；
冰部位，使其与过冷水滴混合后冰点低于表 Nhomakorabea温度而防止结冰。 • 应用 • 小型低速飞机风挡、螺旋桨。
螺旋桨液体防冰
风档排雨
• 雨刷 • 排雨剂 • 气动排雨
雨刷排雨
• 动力 • 电力或液压。 • 控制旋钮 • Off：关断；Low：低速；High：高速。 • Park：停靠，将雨刷移动到视线以外。 • 使用注意事项 • 干风挡不能使用，否则易使风挡表面发毛。 • 速度超过规定值时不能使用。
飞机防冰排雨系统
➢电热防冰系统
仪表探头 给排水口
空/地电门
电
源
A
第三节 飞机防冰排雨系统
➢飞机防冰排雨系统的主要作用是防止飞机 的某些关键区域或部件结冰，并且在雨天 飞行时，保证驾驶舱风挡的干燥，使其不 会妨碍驾驶员的视线。
➢飞机防冰区域主要包括：大翼前缘（缝 翼）、发动机前缘整流罩、大气数据探头、 驾驶舱风挡、水管及排水管。
➢迎角（AOA）探测器
迎角探测器用于探测飞机的迎角，其叶片可 以随飞机的迎角变化，在气流的作用下偏转， 以获得飞机迎角的信号。在迎角探测器内有 电阻式电加温器，防止探头结冰，因此影响 大气数据的精度。
➢大气总温（TAT）探头
大气总温探头用于探测飞机所在高度的大气总温。在 大气总温探测器内有电阻式电加温器，防止探头结冰， 因此影响大气数据的精度。
➢飞机在起飞爬升过程应关闭大翼防冰系 统，以减少防冰系统的引气，保证飞机 的起飞推力。
➢大翼防冰由大翼防冰电门控制
➢ AUTO：若没有大翼防冰抑制信号，可由结 冰探测器自动控制大翼防冰系统工作；
➢ ON：若没有大翼防冰抑制信号，大翼防冰 系统开始工作。
大翼防冰
二、发动机整流罩热防冰
➢ 发动机整流罩由发动机压气机引气加温防冰， 由发动机防冰控制电门控制。
➢ ④ 浓排雨剂对飞机蒙皮有腐蚀作用，如果排雨 剂落在飞机蒙皮上，要及时用专用的清洗剂冲 洗干净。
3.永久性防水涂层
➢ 由于风挡排雨剂系统维护性能不佳，因而很多 飞机采用一种永久性防水涂层与风挡刷配合使 用，以达到有效排雨的目的。
➢ 它是在风挡最外层涂上防水涂层，当雨水落在 涂层上时，形成水滳，而不是覆盖整个风挡， 迎面高速滑流连续吹去水滴，使大片风挡保持 干燥。 所谓永久性防水涂层，并不是无限寿 命。涂层的寿命与风挡刷的使用次数及其在风 挡上的压力有关。风挡刷压力越大，涂层越易 磨损。
飞机结构与系统：7-2 防除冰系统与排雨系统
7.2防/除冰系统与排雨系统（ICE AND RAIN PROTECTION SYSTEMS）概述典型防/除冰系统气热防/除冰系统电热防/除冰系统液体防/除冰系统气动除冰系统探冰、排雨、地面防/除冰 飞机探冰系统风档排雨系统飞机地面防除冰飞机结冰—大气中飞行或地面停放时，某些部件表面积聚了冰、霜、或雪的现象。
结冰损害飞机性能：●机体（机、尾翼）结冰空气动力特性变差：●操纵面结冰不能正常偏转实现正常操作。
●螺旋桨、发动机结冰导致：P↓、振动↑、揣振、熄火、停车。
●风档结冰或大雨：能见度↓、强度↓、操纵困难。
●探头、天线结冰：T、V、H、α等数据不可靠→飞行仪表、FMC、NAV、COM、A/P失误或失效。
●结冰是正常与安全飞行的大敌飞机常见防/除冰部位：机翼、尾翼前缘发动机进气道整流罩、进气导向叶片、汽化器、螺旋桨及整流罩风档、雷达罩皮托管、失速传感器、全温探头、排水管等B733B777B733四种典型防/除冰系统： 气动除冰系统液体防/除冰系统气热防/除冰系统电热防/除冰系统气动除冰系统工作原理及应用：让布置在防护表面的除冰带充气膨胀使冰层破碎，利用气流吹除。
用于低速飞机机、尾翼前缘除冰。
夏延ⅢA机、尾翼除冰系统：基本组成：¾除冰带及其充气管道¾增压空气源¾压力调节器、安全活门¾充气定时器¾除冰电门、除冰活门工作特点：¾除冰时膨胀管充气膨胀而破冰¾不除冰时带内抽真空，紧贴翼面保持外形除冰系统基本组成：●除冰带及其充气管道●增压空气源●水分离器及气滤、压力调节器、分配器与引射泵活门组件●充气定时器●除冰控制与指示工作说明：除冰带及工作循环压缩空气源电子定时器功用除冰控制面板控制：除冰电门显示：压力表、系统失效警告灯 气动除冰系统弱点：除冰时阻力大，不适于高速飞机用除冰可能不彻底功用：保证雨、雪天起飞、进埸着陆时，风档有清洁区。
因驱动动力不同分为：液压式电动式工作－电机或液压驱动雨刷来回运动排雨干风挡不得使用雨刷典型电动风档雨刷系统电机驱动雨刷臂、雨刷片由四位电门选择所需设置典型电动风挡雨刷系统2.风挡排雨剂系统功用：与雨刷结合保证大雨天（起飞、进近、着陆）风档有良好能见度。
飞机结构与系统：7-2 防除冰系统与排雨系统
7.2防/除冰系统与排雨系统（ICE AND RAIN PROTECTION SYSTEMS）概述典型防/除冰系统气热防/除冰系统电热防/除冰系统液体防/除冰系统气动除冰系统探冰、排雨、地面防/除冰 飞机探冰系统风档排雨系统飞机地面防除冰飞机结冰—大气中飞行或地面停放时，某些部件表面积聚了冰、霜、或雪的现象。
结冰损害飞机性能：●机体（机、尾翼）结冰空气动力特性变差：●操纵面结冰不能正常偏转实现正常操作。
●螺旋桨、发动机结冰导致：P↓、振动↑、揣振、熄火、停车。
●风档结冰或大雨：能见度↓、强度↓、操纵困难。
●探头、天线结冰：T、V、H、α等数据不可靠→飞行仪表、FMC、NAV、COM、A/P失误或失效。
●结冰是正常与安全飞行的大敌飞机常见防/除冰部位：机翼、尾翼前缘发动机进气道整流罩、进气导向叶片、汽化器、螺旋桨及整流罩风档、雷达罩皮托管、失速传感器、全温探头、排水管等B733B777B733四种典型防/除冰系统： 气动除冰系统液体防/除冰系统气热防/除冰系统电热防/除冰系统气动除冰系统工作原理及应用：让布置在防护表面的除冰带充气膨胀使冰层破碎，利用气流吹除。
用于低速飞机机、尾翼前缘除冰。
夏延ⅢA机、尾翼除冰系统：基本组成：¾除冰带及其充气管道¾增压空气源¾压力调节器、安全活门¾充气定时器¾除冰电门、除冰活门工作特点：¾除冰时膨胀管充气膨胀而破冰¾不除冰时带内抽真空，紧贴翼面保持外形除冰系统基本组成：●除冰带及其充气管道●增压空气源●水分离器及气滤、压力调节器、分配器与引射泵活门组件●充气定时器●除冰控制与指示工作说明：除冰带及工作循环压缩空气源电子定时器功用除冰控制面板控制：除冰电门显示：压力表、系统失效警告灯 气动除冰系统弱点：除冰时阻力大，不适于高速飞机用除冰可能不彻底功用：保证雨、雪天起飞、进埸着陆时，风档有清洁区。
因驱动动力不同分为：液压式电动式工作－电机或液压驱动雨刷来回运动排雨干风挡不得使用雨刷典型电动风档雨刷系统电机驱动雨刷臂、雨刷片由四位电门选择所需设置典型电动风挡雨刷系统2.风挡排雨剂系统功用：与雨刷结合保证大雨天（起飞、进近、着陆）风档有良好能见度。
2013飞机构造基础知识点
第四章起落架系统起落架主要功用是在飞机滑跑、停放和滑行的过程中支撑飞机，同时吸收飞机在滑行和着陆时的振动和冲击载荷。
起落架配置形式：前三点式、后三点式、自行车式、多点式。
起落架结构形式：架构式起落架、支柱套筒式起落架、摇臂式起落架。
油气式缓冲支柱主要利用气体的压缩变形吸收撞击功能，利用油液高速流过节流小孔的摩擦消耗能量。
在压缩过程中，撞击动能的大部分由冷气吸收，其余则由油液高速流过小孔时的摩擦和密封装置等的摩擦转变为热能消散掉。
在伸张过程中，冷气释放出能量，其中一部分转变成飞机的位能，另一部分也由油液高速流过小孔时的摩擦以及密封装置等的摩擦转变为热能消散掉。
经过若干的压缩和伸张，缓冲器就能将全部撞击动能逐步的转变成热能消散掉，使飞机很快平稳下来。
两种起落架收放位置锁的组成及工作原理：（1）挂钩式锁主要由锁钩、锁簧和锁滚轮组成。
通常通过锁作动筒、摇臂及连杆作动。
锁滚轮进入到锁钩内即为入锁状态。
当无液压时锁簧可保持其处于锁定状态。
（2）撑杆式锁由相互铰接的两段锁连杆、锁簧及锁作动筒等组成。
锁定原理：通过限制阻力杆，或侧撑杆的折叠或展开运动而使起落架锁定。
起落架正常收放顺序：（1）开起落架舱门（2）开起落架收上锁（3）放起落架并锁好（4）关起落架舱门。
起落架安全收放措施：（1）起落架手柄不能直接搬动（2）手柄电磁锁（3）地面机械锁。
起落架位置指示和告警P170机械液压式前轮转弯系统工作原理：当操纵前轮转弯手轮或方向舵脚蹬时，通过钢索、鼓轮、滑轮将信号传递到转弯输入摇臂，输入摇臂的转动会作动转弯计量阀的滑阀移动。
滑阀的移动使得压力油供往前轮转弯管路，直到前轮转弯作动筒。
转弯作动筒的一个工作腔通压力油，同时另一腔通回油，使转弯作动筒的活塞杆伸出（或缩入），推动转弯环转动，从而带动前轮转动。
前轮定中机构的作用：在前轮离地后和接地前使前轮保持在中立位置，以便顺利地收放起落架和正常接地。
刹车减速原理：驾驶员操纵刹车时，液压油进入固定在轮轴上的刹车作动筒，推动刹车片，使动片和静片压紧。
飞机结构制造习题
飞机结构制造习题第一章1.固定翼飞机的机体是由机身、机翼、安定面、飞行操纵面和起落架五个主要部件组成。
2.飞机在垂直平面内做曲线飞行时，飞机的升力也是随时变化的。
3.构件在外力作用下，抵抗破坏（或断裂）的能力叫做构件的强度。
构件的强度越大，表示它开始损坏时所受的载荷越大。
4.构件在外力作用下抵抗变形的能力成为构件的刚度。
构件的刚度越大，在一定的载荷作用下产生的变形越小。
5.所有飞机都承受的五种主要应力：拉伸应力、压缩应力、扭转应力、剪切应力、弯曲应力。
6.机翼是飞机的一个重要部件，其主要功用是产生升力。
7.机翼通常是翼梁、桁条、翼肋和蒙皮等构件组成。
各构件的基本作用有两个方面：1)形成和保持必须的机翼外形：2)承受外部载荷引起的剪力、弯矩和扭矩。
8.什么叫做对称载荷和不对称载荷？答：与机身对称面对称的载荷称为对称载荷。
与机身对称面不对称的载荷称为不对称载荷，主要有①水平尾翼不对称载荷②垂直尾翼侧向水平载荷③一个主轮接地时的撞击力。
④飞机做急转弯或侧滑等飞行动作时，机身上的部件产生的侧向惯性力。
9.尾翼的主要作用：①保持飞机纵向平衡②飞机纵向和方向安定性③实现飞机纵向和方向操纵。
第三章1.液压源系统的基本组成部分有哪些？答：液压油箱及油箱增压系统、液压泵、压力组件、回油组件、液压指示系统、地面勤务系统、液压管路。
2.液压泵按照动力源的不同主要有六种形式：发动机驱动泵（EDP）电动泵（ACMP）空气驱动泵（ADP）冲压空气涡轮驱动泵（RAT）手摇泵和动力转换组件（PTU）3.需求泵的控制电门一般有三个位置，即ON 、AUTO 和OFF。
当将需求泵的控制电门放在AUTO位时，需求泵在供压压力低于某一极限时会自动投入工作，在供压压力较高时停止工作。
如果将控制电门放在ON的位置，需求泵也可以持续工作。
现在飞机上多采用电动泵或空气驱动泵作为需求泵。
第四章1.起落架的配置形式①后三点式②前三点式③自行车式2.起落架的主要功能是在飞机滑跑、停放和滑行过程中支撑飞机，同时吸收飞机在滑行和着陆时的震动和冲击载荷。
第七章 飞机防冰排雨系统
7.1.4 风挡玻璃、测温和测压探头结冰的影 响 （1）妨碍机组人员视线 （2）导致仪表显示失真
7.2 飞机防冰、排除的方法
7.2.1 机械除冰系统 原理：利用除冰带交替充气膨胀把冰破 碎，然后又气流吹除。
7.2.2 电脉冲除冰系统
原理：脉冲发生器产生电脉冲，它作用在 感应器上，使蒙皮产生作用时间很短的 脉冲力，并产生小振幅高频振动，很快 将冰除去。
7.3飞机防冰排雨系统
飞机防冰区域包括：
大翼前缘 发动机前缘整流罩 气数据探头 驾驶舱风挡 水管及排水管
排雨区域：
驾驶舱风挡。
7.3.1 大翼防冰系统 作用：防止前缘缝翼结冰。 前缘缝翼使用热空气加温来防止结冰。 热空气来自飞机气源总管，当控制活门 打开时，热空气进入防冰供气管道，通 过伸缩套管进入缝翼内腔，对缝翼蒙皮 加热。
飞机在地面 当机翼防冰控制电门位于“OFF”位时，活门 关闭。 飞机起飞 起飞时，将油门杆前推，电门A截止，活门将 关闭，机翼防冰系统停止工作，以减少发动机 引气量，保证有高的起飞功率。 在飞行过程中 如果需要使用机翼防冰系统，可把控制电门放 到“ON”位，
7.3.2 发动机整流罩热防冰 由发动机压气机引气加温防冰。 7.3.3 大气数据探头防冰 采用电热防冰。 7.3.4 驾驶舱风挡的防冰和除雾 通过对风挡加温来实现。对风挡加温， 可以防止风挡结冰、起雾，还可以提高 风挡的强度。
结冰的程度
第一章 机体
一、概述
1.积冰的形成
飞机结冰是指冰、雪、霜等冻结在飞机机体表面的现象。
结冰的强度（mm/min） 等级 结冰强度 弱 <0.6 中 0.6～1.0 结冰的程度（mm） 等级 弱 中 强 极强 强 1.0～2.0 极强 >2.0
结冰程度
0.1～5.0
5.0～15
15～30
>30
第一章 机体
① 进气道前缘
② 压气机前的整流罩 ③ 第一级压气机前的导流叶片
第一章 机体
A320 1.大翼防冰
第一章 机体 A320
第一章 机体
2.机翼和尾翼翼防冰
① 破坏了翼型形状，导致飞 机升力减小，阻力增大； ② 襟翼和缝翼卡阻。 ③ 破坏飞机的俯仰配平和俯 仰操纵能力 空中飞行时每边机翼的 外侧缝翼由供气系统供给的 热空气加温。
① 飞机结冰后，增加了飞机的重量； ② 破坏了飞机的气动外形，阻力增加； ③ 发动机性能变差； ④ 飞机操纵性、稳定性和机动飞行能力下降； ⑤ 仪器、仪表结冰后，还会导致指示失常。
⑥ 如结冰严重时，还可能出现严重的飞行事故。
第一章 机体
4.防冰排雨系统的作用
① 防止飞机上的关键部位出现结冰； ② 防止雨水在风挡上停留，使飞机在下雨和结冰条件下 能正常工作。
①空速管 ②静压孔 ③迎角探头(AOA) ④总温(TAT)探头
第一章 机体
第一章 机体
第一章 机体
5.排水口防冰
6.天线防冰
第一章 机体
7.结冰指示器
在两个风档之间 装有一个外部可 视结冰指示器， 并且提供指示灯 光。
第一章 机体
第一章 机体
四、风挡的排雨
1.风挡雨刷除雨系统
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(三)热气防冰系统
(四)电热防(除)冰系统
机(尾)翼电热除冰系统有下列部分组成：渐热元件1、 转换器4、过热保护装置2、3及电源，如图所示：
四、直升机旋翼的微波除冰
直升机旋翼微波除冰的基 本原理是利用微波能对冰层加 热，使旋翼表面的冰的温度升 高，但微波能不一定把冰融化。 如图所示为TE型表面波导功率 密度分布图：
2、楔形冰
楔形冰透明度差，多呈乳白色，无光泽，所以又称不透 明冰(霜)、无光泽冰和乳白色冰。
3、混合形冰
混合形冰的主要特点：表面粗糙不平，与表面的连接十 分牢固。(毛冰)
二、结冰对飞机性能的影响 (一)升力表面结冰
飞机升力表面主要是指机翼和尾翼两个部件。机翼、尾 翼上所结的冰层，主要积聚在他们的前缘部分。 1、升力表面结冰对气动品质的影响 (1)增加了翼型阻力
第一阶段为冰、水共存阶段； 第二阶段为冰、水蒸发使剩余水发生冻结的阶段。
第二节 飞机结冰对飞机性能的影响
一、结冰强度和冰形
(一)结冰强度
结冰强度是指冰在飞机部件上形成的速度。结 冰强度J0与飞行条件、气象条件以及形体的外表有 关。由于飞机各部件表面的外形不同，所以即使他 们所处的飞行和气象条件相同，其结冰强度也是不 同的。结冰强度分为弱、中度、强、极强四个等级， 如下表所示：
所谓结冰程度，是指飞机在结冰条件下飞行的 整个时间内，表面上所结冰层的最大厚度。结冰程 度是由冰生成的速度和飞机在结冰条件下的留空时 间决定的。
结冰强度和结冰程度多是以机翼前缘处的最大 结冰厚度划分的。
(二)冰形
常见的冰形有： 槽状冰、楔形冰和混 合冰三类。如图所示：
1、槽状冰
由于槽状冰的表面光滑，冰体透明，所以又称明冰、玻 璃冰。
飞机透明表面，是指飞机 风挡玻璃、照像窗口玻璃、天 文观测窗口玻璃、旅客及窗口 玻璃和座舱盖玻璃等。如图所 示为具有多发动机的运输机上 风挡防冰、防雾的典型安排形 式：
一、风挡防冰
目前飞机风挡上使用的防冰方法有热力防冰和化学防冰 中的液体防冰两种。
(一)热力防冰
就风挡热力防冰方法的热源进行分类，可有电热防冰、 气热防冰和红外线加热防冰三种。
旋翼微波除冰罩如图所示：
五、结冰探测系统 (一)结冰探测系统组成
结冰信号器→ 延时装置—
{结冰信号；防冰系统防 冰工作} (二)结冰信号器类型 1、直观式结冰信号器
2、自动式 ① 机械式结冰探测
器 ② 压差式结冰信号
器 ③ 电导式冰信号器 ④ 射线式冰信号器 ⑤ 电热式冰信号器
第四节 飞机透明表面的防冰、防雾和除雨
主旋翼结冰的影响主要表现在两个方面：一是结冰后， 翼型气动特性大大恶化，使阻力增加，升力系数下降，升阻 比下降。另一方面是在结冰时，为了保证旋翼的转速恒定， 要求增加功率。
主旋翼的结冰特点：在很大程度上与流经旋翼的气流速 度变化特性有关。
第三节 飞机的防冰方法
主要的防冰位置有机翼、尾翼、风挡玻璃、发动机进气 口、螺旋桨、重要测量传感头等。
(2)降低了临界攻角
(3)升阻比下降
① 机翼结冰后，引起升 阻比下降，使机翼气 动品质变劣。
② 升力表面结冰对操纵 性能的影响：机翼尾 翼结冰，可以导致飞 机操纵性能降低，特 别会使处于起飞、着 陆状态下的飞机操纵 性严重恶化。
(二)发动机进气道及动力装置结冰
1、进气道及进气部件结冰
发动机进气道及进气部件的结冰，是指进气道前缘、发 动机压气机前的整流罩、支撑及第一级压气机前得到流叶 片等部件的结冰。
防冰系统分为两大类：一为防冰系统；二为除冰系统。
一、机械除冰系统 (一)膨胀管除冰系统
典型的膨胀管除冰装置如图所示：
视频
典型的膨胀除冰系统（又称气动罩除冰系统）如图所示：
(二)电脉冲除冰系统 电脉冲除冰系统的工作原理如图所示：
电脉冲除冰系统的主要优点如下： ① 系统工作温度范围大； ② 所需的能量少； ③ 重量轻、结构紧凑； ④ 在防冰区外不会形成冰瘤。 二、液体防冰系统
一、过冷水滴及其存 在原因
所谓过冷水滴， 就是指在负温以 下仍未冻结的液 态水滴。其原因 如下：
1. 溶液冰点低；
2. 曲率大；
3. 冰、水分子结构 上的差别；
4. 缺少冰核。
二、过冷水滴与飞机结冰
大气中过冷பைடு நூலகம்滴的存在是飞机结冰的最重要因 素。
1、过冷水滴在飞机上结冰的原因 ① 受到了初激力； ② 曲率变小； ③ 提供了冰核； ④ 超声波加速了自身形成冰核的过程。 2、过冷水滴在飞机上的结冰过程
可作防冰液的有乙烯乙二醇、异丙醇、乙醇等。 防冰液的分配方法主要有三种： 1、微孔金属板供液 2、雾化喷嘴来分配防冰液 3、利用离心力来分配防冰液
三、热防冰系统
热防冰用热能加热表 面，使表面温度超过零摄 氏度，以达到防冰或除冰 的目的。
(一)表面连续加热
1、完全蒸发防冰
2、不完全蒸发防冰系统
(二)表面周期加热(除冰系统)
特点:
① 环境空气温度为正温时，可以发生结冰；
② 进气道的内表面上结冰范围及结冰强度均比其外表面大得 多。
2、飞机螺旋桨的结冰
在结冰条件下飞行的飞机，其螺旋桨的桨叶、螺旋桨的 课题和整流罩均可发生结冰。
(三)风挡玻璃、测温、测压传感头结冰
(四)直升机的结冰
直升机结冰持续时间不长，但对于直升机的飞行具有很 大的危险。如图为主旋翼在飞行时的结冰情况：
(二)物理化学法防冰
在物理化学法防冰中，目前飞机风挡上较多使用的是液 体防冰系统。液体防冰系统示意图如图所示，常用的防冰液 有甲醇、乙醇、乙醇和丙三醇(甘油)的混合液以及异丙醇酒 精等。
二、透明表面防雾
透明表面结雾后，不仅会降低玻璃的透明度，而且因结 雾引起光的折射和反射，还会导致视觉表象的失真。如果内 表面温度低于零度时，其表面上还会结上霜层，当双层厚度 达0.1mm时，将严重影响玻璃的透明性，使飞行员难以判明 及外情况。
１、电热防冰
风挡电热防冰可分为阻丝式和导电膜式两种。其中阻丝 式风挡电热防冰方法在目前飞机上较少使用。
如图为小型飞机的导电膜式电热风挡的典型结构：
如图所示分别为大型飞 机的非矩形和接近举行风挡 的导电膜式电热风挡的典型 结构：
２、气热防冰
风挡的气热式防冰有双层壁式热空气防冰系统和外壁面 喷射热气流式防冰系统两种。双层壁式热空气防冰系统的组 成如图所示：