Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Обледеніння літака зазвичай відбувається під час польоту в хмарах, мокрому снігу, переохолодженому дощі, тумані і мряки, а також в умовах підвищеної вологості повітря як при негативних, так і при невеликих позитивних температурах зовнішнього повітря. Обмерзання піддається крило, оперення, повітрозабірники двигунів, скла ліхтаря і інші виступаючі деталі на поверхні літака
Інтенсивність обмерзання зазвичай характеризується товщиною утворюється льоду за одну хвилину і коливається від декількох сотих міліметра до 5. 7 мм / хв. Спостерігалися випадки обмерзання з інтенсивністю до 25 мм / хв.
Форма крижаних наростів і інтенсивність їх утворення в основному визначаються метеорологічними умовами, але в значній мірі також залежать від форми деталей літака і швидкості польоту. Причому, зі збільшенням швидкості до якоїсь певної величини інтенсивність зледеніння зростає, так як за одиницю часу до одиниці поверхні літака підходить більшу кількість переохолоджених крапель води, що знаходяться в повітряному потоці.
При малих швидкостях польоту відкладення льоду зазвичай відбувається на передніх крайках деталей літака. Особливу небезпеку для польоту викликає зледеніння передніх кромок крила, стабілізатора кіля і повітрязабірників двигунів.
При великих швидкостях внаслідок адіабатичного стиснення і тертя повітря в прикордонному шарі потоку підвищується температура поверхні літака. Внаслідок цього інтенсивність зледеніння і температура повітря, в якому воно можливо, зменшується. Крім того, змінюється форма крижаних наростів і їх розташування на поверхні літака. Найбільшому нагріванню піддається передня кромка крила, стабілізатора та кіля, точніше їх критична лінія (лінія, на якій відбувається повне загальмування потоку).
Приріст температури в критичній точці профілю крила при різних швидкостях польоту поза хмар:
V, км / год 300 400 500 600 700 800 900 1000
Dt °, С 3,5 6,2 9,6 13,9 19 24,6 31,2 38,7
При польоті в хмарах (в умовах обмерзання) нагрів трохи менше, так як відбувається деяка втрата тепла внаслідок випаровування крапельної вологи. У міру віддалення від критичної лінії до задньої крайки профілю температура поступово знижується, а це значить, що на передній крайці крила температура може бути позитивною, в той час як на задній частині вона негативна. При такому характері зміни температури по крилу переохолоджені краплі води на передній кромці нагріваються і лід не утворюється. Переміщаючись по напрямку течії прикордонного шару, вода поступово охолоджується і в певному місці на поверхні крила замерзає.
З огляду на нагрів повітря в точках гальмування потоку і в прикордонному шарі, можна зробити висновок, що зледеніння швидкісних літаків відбувається при більш низьких температурах. Причому, на великих швидкостях температура ймовірного зледеніння нижче (рис. 2а).
При температурах, відповідних кривої і нижчих, обмерзання можливо.
При обмерзання значно порушується плавність обтікання крила, горизонтального і вертикального оперення. Найбільш значно погіршується обтікання профілів в разі обмерзання першого виду (див. Рис. 2б, 2). при якому вже на передній кромці, у рогообразних крижаних виступів, відбувається інтенсивне вихреобразование. Такий вид крижаних наростів може мати місце при польоті на малих швидкостях в зоні з дуже інтенсивним обмерзанням або при непрацюючій противообледенительной системі.
Порушення плавності обтікання викликає значний перерозподіл тиску за профілем і змінює величину сил тертя. Внаслідок цього на кожному куті атаки коефіцієнт Сууменьшается, Сх зростає, а аеродинамічний якість літака різко зменшується. Критичний кут атаки крила і оперення, а також Суmах і Сyдоп зменшуються (див. Рис. 2в). Така зміна аеродинамічних характеристик літака викликає погіршення і льотних характеристик на всіх етапах польоту.
Швидкість і тяга, потрібні для горизонтального польоту, зростають внаслідок зменшення Су, збільшення Сx і падіння аеродинамічної якості літака. У разі обмерзання повітрязабірників двигунів можливе падіння тяги силової установки, а також пошкодження двигунів. Збільшення потрібної тяги і деяке зменшення располагаемой викликає зменшення запасу тяги. Мінімальна і мінімально допустима швидкість горизонтального польоту збільшуються, а максимальна і число М зменшуються. Діапазон швидкостей, практична стеля, скоропідйомність і кут підйому літака зменшуються.
Порушення плавності обтікання крила і оперення значно зменшує діапазон центровок, при яких можливо забезпечити сталий поздовжнє рівновагу, а також викликає погіршення і бічний стійкості літака. Значно погіршується ефективність рулів.
Для забезпечення безпеки польоту слід перед вильотом ретельно вивчити метеообстановки на трасі, особливо в районі аеродромів зльоту і посадки, враховуючи, що більшість випадків обмерзання літаків спостерігається на менших висотах (менше 5000 м). Обледеніння літака на великих висотах польоту зустрічається рідко, але можливо в будь-який час року.
При інтенсивному обмерзання політ виробляти забороняється у зв'язку з можливим пошкодженням двигунів, а також значним погіршенням льотних характеристик літака.
Зліт на обледенілому літаку виробляти забороняється, тому що внаслідок погіршення обтікання значно збільшується швидкість відриву і довжина розбігу, а порушення стійкості і керованості не гарантує безпеки зльоту. При зльоті в умовах можливого зледеніння: Протиожеледжувачі двигунів, повітрязабірників і стекол ліхтаря кабіни пілотів включаться після запуску двигунів; Протиожеледжувачі крила і оперення після зльоту в наборі висоти.
Набір висоти, горизонтальний поліг і зниження в умовах обмерзання при нормально діючих протиобмерзних пристроях не мають істотних відмінностей від нормального польоту. Набір висоти при проходженні зон обмерзання необхідно проводити на номінальному режимі роботи двигунів з максимальною вертикальною швидкістю, яка буде при найвигіднішої швидкості набору висоти. Протиобмерзних систему (ПОС) крила і оперення при польоті на ешелоні необхідно включати за 3. 5 хв до входу в зону можливого обмерзання.
Після виходу літака із зони обмерзання Протиожеледжувачі вимикаються тільки після видалення льоду з поверхні літака.
При виявленні льоду на стабілізаторі або при невпевненості в його відсутності пілотування має бути плавним, координованим, зі зміною перевантаження не більше ± 0,3.
З огляду на погіршення стійкості і керованості обмерзшого літака в польоті, особливо при зниженні і посадці, слід створювати центрування, близьку до середньої 30% ba. При такій центрівці літак балансується майже при нейтральному положенні керма висоти, а це значить, що запас по керму висоти для забезпечення рівноваги і керованості найбільший.
При посадці на обледенілому літаку посадкова швидкість і довжина пробігу літака будуть великими.
Глава 12. ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
12.1. Тяга двигуна і питома витрата палива
Величина тяги залежить від витрати повітря і палива через двигун в одиницю часу. Витрата палива за одиницю часу становить в середньому 1. 1,5% від витрати повітря. Отже, можна вважати, що маса газів, що виходять з двигуна, практично дорівнює масі повітря, що входить в нього.
Мал. 1. Схема двигуна і графіки зміни абсолютної температури К, тиску р * і швидкості течії газів з по його газовому тракту:
1 - компресор низького тиску, 2 - компресор високого тиску; 3 - камера згоряння; 4 - турбіна високого тиску; 5 - турбіна низького тиску, 6 - камера змішування, 7 - реактивне сопло.
Припустимо, що тиск повітря перед входом в двигун дорівнює тиску на виході з нього. Тоді маса газового струменя, що проходить через двигун, може отримати прискорення тільки внаслідок силового впливу на цю масу. На підставі третього закону механіки маса газів, набуваючи прискорення, з такою ж силою діє на двигун. Сила дії цієї маси на двигун і є його реактивною тягою РR.
Якщо позначити швидкість повітря на вході в двигун (швидкість польоту) через V, а швидкість виходу газів з нього через C5. то зміна кількості руху маси повітря m = G / g, що пройшла через двигун за час t, дорівнюватиме імпульсу сили PR. діяла на цю масу m (С5 - V) = РR t. де РR t -імпульс сили PR. а m (С5 - V) = mC5 - mV - зміна кількості руху маси повітря т. З цього виразу тяга турбореактивного двигуна буде:
де m / t = Тсека - секундна маса повітря, що проходить через двигун.
З цієї формули видно, що чим більше секундний витрата повітря (mсек) і більший приріст його швидкості (С5 -V) в двигуні, тим реактивна тяга більше.
Для оцінки економічності двигуна вводиться поняття питомої тяги руд і питомої витрати повітря Суд. З огляду на, що секундна маса повітря, що проходить через двигун mсек = Gсек / g (де Gсек - секундний вага повітря, що проходить через двигун), то тягу двигуна можна виразити РR = Gсек (C5 -V) / g.
Вираз (C5 -V) / g і є питомою тягою руд. Як видно з формули, питома тяга руд = (C5 -V) / g чисельно дорівнює тязі, одержуваної при проходженні через двигун 1 кг повітря.
Питома витрата палива Суд = Счас / РR - годинна витрата палива в кілограмах, необхідний для отримання одного кілограма тяги двигуна. Якщо питома витрата палива Суд менший, а питома тяга руд більше, то двигун економічніший.