Компоненты пневматической антиобледенительной системы

ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ

Формирование льда на частях двигателя

Когда самолет выполняет полет в атмосфере с высокой влажностью и температурой близкой к точке замерзания, влага накапливается на поверхностях самолета в виде льда. В воздухозаборнике турбовентиляторного двигателя существует две зоны, на поверхностях которых может накапливаться лед. Это входная кромка воздухозаборника и ротор вентилятора. На роторе вентилятора лед может нарастать на лопастях и на поверхности кока. Лед на поверхности воздухозаборника или деталей двигателя нарушает воздушный поток и создает вихри. Наличие вихрей перед входом компрессора может вызвать нестабильную работу. Они способствуют срыву потока и помпажу. Лед на лопастях винта дополнительно создает дисбаланс, приводящий к вибрации. Оторвавшиеся куски льда в воздухозаборнике создают риск повреждения посторонним предметом, когда они ударяются о ротор и компоненты позади вентилятора.

Для предотвращения нарастания льда на лопастях вентилятора не требуется специальная установка. На частотах N1 выше малого газа центробежная сила отделяет лед от лопастей благодаря их гладкой поверхности.

Компоненты, расположенные за вентилятором, нормально находятся в теплой среде благодаря температурам воздуха в этой зоне. Здесь лед будет накапливаться только на низких частотах вращения вала. Это может создавать проблему в первичном потоке для работы компрессоров из-за возникновения вихрей. При нагреве данных компонентов во время работы двигателя на высоких частотах не нужно принимать специальных мер для предотвращения образования льда в этих зонах.

Методы, используемые для предотвращения накопления льда на поверхностях входной кромки воздухозаборника и кока, описаны в следующих секциях.

Антиобледенительная система воздухозаборника

Общие сведения

На поверхности воздухозаборника лед начинает накапливаться вокруг точки остановки потока на входной кромке. Для предотвращения этого процесса достаточно только подогреть кромку. Можно осуществлять подогрев теплым воздухом или электрически. У турбовентиляторных двигателей обычно применяется принцип подогрева теплым воздухом. Для минимизации отбора энергии от двигателя и предотвращения перегрева конструкции кромки подача нагретого воздуха может быть отключена с помощью закрытия отсечного клапана системы. Пилот активизирует систему подогрева, когда убеждается в неотвратимости наступления обледенения. У некоторых самолетов установлена система предупреждения об обледенении, которая служит пилоту руководством к действию в ситуации образования льда.

Компоненты пневматической антиобледенительной системы

Для подачи теплого воздуха от КВД до воздухозаборника проложен канал. Ступень компрессора для отбора воздуха определяется конструктором, чтобы подогретый воздух имел правильную температуру для работы антиобледенительной системы.

Отсечной клапан устанавливается выше по потоку от точки, где канал антиобледенительной системы соединяется с конструкцией воздухозаборника. Обычно используются пневматические клапаны. Они работают от давления воздуха в канале антиобледенительной системы или от давления воздуха из расположенной далее по потоку ступени КВД. Используемые клапаны могут иметь простую конструкцию открытия/закрытия или клапаны с регулятором давления.

В конструкции воздухозаборника антиобледенительный канал соединен с распределительной трубкой, которая установлена по окружности позади обшивки входной кромки. Воздух выходит из трубки через отверстия и распространяется на внутреннюю поверхность передней кромки воздухозаборника. Нагретый воздух выходит из конструкции через выпускное отверстие вблизи положения на 6 часов.

Рис. 9.1. Расположение компонентов антиобледенительной системы воздухозаборника на RR Trent 700

Рис. 9.2. Схема антиобледенительной системы воздухозаборника на RR Trent 700

Управление отсечным клапаном осуществляется с помощью переключателя в кабине. Дополнительно установлена система индикации положения и отказа. Индикация обычно сопровождается включением лампочки внутри кнопки антиобледенения и сообщением на дисплее ECAM или EICAS. Индикация отказа активируется в случае неправильного положения клапана, а, в некоторых системах, также в случае перегрева и превышения давления ниже по потоку от клапана.