A320防冰防雨系统概述
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飞机防冰排雨系统的分析与研究摘要:如今飞机已经是人们出行的重要交通工具,飞行因为阻力小、省油等原因飞机的巡航高度在八千到一万两千米之间,而每上升一千米的高度空气温度下降6摄氏度,所以飞机航行所在高空温度极易产生结冰现象。
在没有防护措施的情况,飞行在结冰的气象条件下,飞机迎风的一面会出现一定的结冰现象。
在飞机飞行结冰的情况下这样不仅仅会破坏飞机整体的气动布局,而且还会增加飞机的整体重量和增加很多的阻力,飞机的操纵性能会降低,飞机也会因为传感器的结冰而指示失常和失真。
所以说飞机的排雨防冰系统是飞机上必不能缺少的系统。
关键词:防冰排雨系统,工作原理,组成与应用1.飞机结冰的影响1.1机翼结冰飞机外表面结冰,尤其是机翼的外表面结冰,严重影响了飞机飞行的安全性。
即使是来自冰、雪或霜冻的轻微污染也会损坏机翼表面,另一方面,冰的粗糙度相当于中等程度的砂纸,可以将控制质量降低到危险水平和失速范围。
机翼表面粗糙,在地面效应和自由空气两种条件下损失最大升力系数。
由此产生的升力损失很大,以至于拥有高性能超临界翼型机翼的飞机无法起飞。
实验表明,由于纸张导致机翼表面粗糙,在摇杆振动仪发出失速警报之前,平板机翼的最大升力被降低了。
飞机的大部分升力是由机翼和尾翼产生的。
机翼和尾翼结冰后,主要在机翼前缘积冰,机翼阻力升高,升力下降,恶化飞机操纵性能,降低飞机稳定性。
1.2发动机进气部件结冰飞机在结冰天气下飞行时,飞机发动机的压缩机的前缘卡环、涡轮风扇发动机的进气道的前缘、第一压缩机的前导流翼都会发生结冰现象。
飞机发动机压缩机前缘整流:气动形状破坏,吸气速度分布不均,空气局部分离,造成发动机叶片振动。
若冰层随着气流进入到了发动机压气机的内部,就会使压气机受到机械损伤。
涡喷发动机进气道前缘:减少了进入发动机内的空气流量,导致发动机功的率下降,增加燃料流量:涡轮前的气体温度上升,严重的情况下会烧毁叶片,导致引擎停止运行。
第一压缩机前导叶:动叶上的冰会脱落,造成吸入转子不平衡,导致发动机剧烈振动,甚至损坏或熄火。
关于 A320系列飞机发动机防冰活门故障的分析摘要:在飞机使用的过程中,其中任意位置的情况异常都会对整体产生一定影响,为保障使用中的安全性、稳定性,便需要对A320系列飞机的发动机防冰活门进行细致分析,了解并排除其中的故障。
基于此,本文重点分析了该位置的概述,同时细致阐述了其中故障问题内容与排除工作,供参考。
关键词:飞机;发动机;防冰活门引言:在飞机在云层中飞行时,其难免会穿过云层,或冻雾的地面位置,因此导致发动机前方的进气区域、气道都会出现结冰的情况。
为保障飞机在行驶过程中安全新型、稳定性,对其该现象的出现进行避免至关重要,因为冰块的出现会让机械性能下降,限制气流的经过,促使故障出现概率大幅提升。
与此同时,该位置的冰块在掉落之后,还会进入到发动机中,对进气道的内衬进行撞击,促使其因此损坏,因此要对该方面进行细致研究。
一、发动机防冰活门概述(一)防冰组成原理在A320型飞机的发动机在防冰工作中,其通过利用高压气体,来吸引相应的空气来对发动机进气口位置进行加热,防止该位置产生冰雪大量积累的情况,从而对该位置造成破坏。
正常情况下,发动机的防冰系统包含了引气管道、封严、机械支架、喷嘴等相应设施构成,在防冰过程中热气主要来自高压气机的第五级引气位置[1]。
(二)活门构造原理在A320型飞机的发动机中,防冰活门主要呈现出碟状。
在飞机在飞行的过程中,如果并未存在对其的动作压力,活门自身便会根据内部的弹簧设施,来处于关闭的状态中,或是防冰活门中存在电磁线圈,在其处于带电状态时,活门便会处于关闭的状态中。
在运行的过程中,在压力达到一定程度之后,并且线圈为止的电源信号处于丢失情况下,防冰活门便会处于打开的状态。
与此同时,防冰活门内部的动作压力主要来自于第九级的压气机,之后其中的数值超过10pis时,活门才会因此被打开。
在飞机中的防冰活门处于关闭状态时,其中电磁圈是带电的,内部的导向球会在电磁吸力的基础上,向右方进行移动。
A320飞机的防冰系统是为了确保在飞行过程中,飞机的机翼和发动机进气道等关键部位不会因为结冰而影响飞行安全。
A320飞机的防冰原理主要基于以下几个关键点:
1. 热空气供应:A320的防冰系统使用热空气来加热机翼前缘和发动机进气道。
热空气通常来自飞机的引气系统,这个系统可以将发动机的压缩空气加热后供应到防冰系统中。
2. 活门控制:防冰系统的活门控制热空气的流动。
当飞机在结冰条件下飞行时,飞行员会打开防冰活门,允许热空气流过机翼前缘和发动机进气道,从而防止结冰。
3. 压力调节:防冰系统中的压力调节确保热空气以足够的压力流动,以达到最佳的防冰效果。
4. 温度监控:系统会监控热空气的温度,确保其达到预设的温度标准,以有效地防止结冰。
5. 失效保护:如果防冰系统失效,飞机上的警告系统会通知飞行员,飞行员需要采取相应的措施来确保飞行安全,例如改变飞行高度或使用其他防冰方法。
6. 飞行员控制:飞行员通过驾驶舱中的控制面板来操作防冰系统,包括打开和关闭防冰活门,以及监控系统的状态。
A320飞机的防冰系统是一个复杂的系统,它涉及到空气动力学、热力学和电子控制等多个领域。
飞行员必须接受专门的培训,以确保在各种飞行条件下正确地操作防冰系统。
【A320】防冰系统引言结冰使飞机的气动特性变差,导致飞机的飞行阻力增大,升力减小,升阻比变小,最大升力系数减小,失速速度增大,临界迎角减小。
气动特性的恶化进而导致飞机起飞、着陆的距离增大,发动机耗油率增加,飞机的航程和航时减小,爬升率减小,下降率增大。
此外,结冰会导致发动机可用推力减小、工作性能变差、易喘振; 结冰后,飞机的纵向稳定性和横航向稳定性都将受到影响。
平尾结冰导致临界迎角减小、操纵效率下降、产生非操纵性的低头力矩;操纵面结冰后, 操纵杆力、操纵效能等都会发生变化,特别是操纵面缝隙结冰的情形,不仅降低操纵效率,严重时将出现卡死现象,使操纵效能完全丧失。
因此,必须使用可靠的防冰排雨系统,以保证飞机能够在恶劣的天气条件下安全运行。
1 结冰条件当OAT(在地面和起飞后)或TAT(空中)小于或等于10 °C,且以任何方式存在可见水气(例如云、能见度小于或等于1 海里的雾、雨、雪、冻雨或结晶体)时,则存在结冰条件。
当在地面和起飞时的 OAT 等于或小于10 °C,且在停机坪、滑行道、或跑道上操作时发动机可能会吸入道面的雪、积水或水雪,或发动机、吊舱或发动机传感器探头上有冻结时,也存在结冰条件。
当机身上的积冰达到大约 5 mm (0.2 in) 或以上的厚度时认为是严重积冰。
2 防冰系统飞机的重要区域由以下热空气或电加温保护。
热空气防冰:每个机翼上的 3 块外侧前缘缝翼发动机进气道电加温防冰:传感器、皮托管和静压探头驾驶舱风挡玻璃废水排泄管3 机翼防冰从气源系统来的热空气经过电控气动的防冰活门供到每一侧的机翼前缘,防冰活门调节热气压力到大约23PSI,活门还包括高压和低压电门以监控活门的功能,电源故障或无引气时,活门关闭。
活门由驾驶舱的机翼防冰按钮控制,地面测试时,当防冰选择电门ON位时延时继电器控制防冰活门打开30秒。
热气通过一个伸缩管送到3号缝翼,然后通过分配管路送到机翼外侧,活门下游有一个流量限制器调节气流大小,同时在管路漏气时也限制空气的流量。
空客A320防冰系统空客A320飞机是一种窄体客机,广泛用于民航运输。
在飞行过程中,飞机可能会遭遇低温天气,形成冰霜或冰雪覆盖在机身表面,影响飞机的性能和安全。
为了应对这种情况,空客A320配备了防冰系统,以确保飞机表面的冰雪可以迅速消除。
防冰系统组成空客A320的防冰系统主要由以下几个部分组成:1. 蒸发器:负责为防冰系统提供蒸汽。
蒸汽通过管道输送到需要防冰的部位。
2. 防冰探头:安装在飞机的不同部位,包括机翼和进气口等。
防冰探头感知飞行中是否有冰雪堆积,并及时采取防冰措施。
3. 防冰系统控制器:监测防冰探头的信号,并根据需要控制蒸汽的供给和防冰措施的开关。
控制器根据飞机的状态和外部环境温度等信息,智能地调整防冰系统的工作方式。
4. 防冰控制面板:位于驾驶舱内,用于人工控制防冰系统。
飞行员可以根据实际情况手动开启或关闭防冰系统。
防冰系统的工作原理当防冰探头检测到机身表面有冰雪堆积时,防冰系统控制器会发出信号,打开防冰系统。
蒸汽通过管道送到防冰探头,与冰雪相互作用。
由于蒸汽的高温,它可以将冰雪迅速融化,并使其从飞机表面融化流失。
防冰系统可以根据飞机的状态和环境条件灵活控制工作方式。
例如,在起飞和降落时,防冰系统会自动工作以防止冰雪的累积。
而在巡航飞行时,由于环境温度较低,防冰系统可能需要持续工作以保持飞机表面的清洁。
防冰系统的重要性空客A320的防冰系统对飞机的性能和安全至关重要。
冰雪的堆积会增加飞机表面的阻力,影响飞行的稳定性和燃油效率。
同时,冰雪还可能改变飞机的空气动力学特性,导致飞行性能下降或不稳定。
因此,通过防冰系统及时清除冰雪,可以确保飞机处于最佳状态,提高飞行安全性。
总结起来,空客A320防冰系统是一套关键的飞机设备,用于保证飞机的安全和性能。
通过蒸汽融化冰雪,并智能控制工作方式,防冰系统可以确保飞机表面干净,提高飞行的稳定性和燃油效率。
A320驾驶舱设备以及各系统面板介绍(本介绍仅供学习参考,工作中请以实际机型及相关手册为准)一、驾驶舱总布局图二、仪表板面板三、头顶面板1.大气数据惯性基准系统 (ADIRS)① IR1(2)(3)方式旋钮OFF:ADIRU 未通电,ADR 及IR 数据不可用。
NAV:正常工作方式给飞机各系统提供全部惯性数据。
ATT:在失去导航能力时,IR 方式只提供姿态及航向信息。
必须通过CDU 控制组件输入航向并需不断地更新。
(大约每10 分钟一次)② IR1(2)(3)灯故障灯(FAULT):当失效影响了相应的IR 时琥珀色灯亮并伴有ECAM 注意信息。
-- 常亮:相应的IR 失去-- 闪亮:在ATT 姿态方式里姿态及航向信息可能恢复校准灯(ALIGN):-- 常亮:相应的IR 校准方式正常工作-- 闪亮:IR 校准失效或10 分钟后没有输入现在位置,或关车时的位置和输入的经度或纬度差超过1度时-- 熄灭:校准已完毕③电瓶供电指示灯仅当1 个或多个IR 由飞行电瓶供电时,琥珀色灯亮。
在校准的开始阶段。
但不在快速校准的情况下它也会亮几秒钟。
注:当在地面时,至少有一个ADIRU 由电瓶供电的情况下:·一个外部喇叭响·一个在外部电源板上的ADIRU 和AVNCS 蓝色灯亮④数据选择钮该选择钮用来选择将显示在ADIRS 显示窗里的信息测试:输入(ENT)和消除(CLR)灯亮且全部8 字出现TK/GS:显示真航迹及地速PPOS:显示现在的经纬度WIND:显示真风向及风速HDG:显示真航向和完成校准需要的时间(以分为单位)STS:显示措施代码⑤系统选择钮OFF:控制及显示组件(CDU)没有通电。
只要相关的IR 方式选择器没有在OFF(关)位ADIRS 仍在通电状态。
1.2.3:显示选择系统的数据⑥显示显示由数据选择器选择的数据键盘输入将超控选择的显示⑦键盘允许现在位置或在姿态(ATT)方式里的航向输入到选择的系统里字母键:N(北)/S(南)/E(东)/W(西)作为位置输入。
A320防冰防雨系统1.防冰电子控制面板A320防冰系统、探针/玻璃加热、座舱压力电子控制面板图如下:面板从左往右,有关防冰的:(1)机翼防冰ON(开启)“ON”灯亮“机翼防冰”的信息传输到飞机电子集中监控系统ECAM并显示机翼防冰阀门开启,来获得热空气OFF(关闭)“ON”灯变成“OFF”机翼防冰阀门关闭FAULT(故障)—当出现以下情况时,此灯亮:机翼防冰阀门偏离指定位置检测到低压(2)发动机1/2防冰分别控制对应的发动机防冰系统ON(开启)“ON”灯亮“发动机防冰”的信息传输到飞机电子集中监控系统ECAM并显示发动机防冰阀门开启,来获得发动机引气(Enginebleedair)发动机阀门一开启,就连续不间断防冰,“ON”灯一直亮OFF(关闭)“ON”灯变成“OFF”发动机防冰阀门关闭FAULT(故障)—当出现以下情况时,此灯亮:发动机防冰阀门偏离联接位置(switchposition)(3)探头/风挡玻璃加热AUTO(自动)飞行过程中给探头和风挡玻璃提供自动加热地面上当发动机启动时ON(开启)给探头和风挡玻璃提供热量2.A320采用的防冰方法及部件采用热空气和电加热两种防冰方法。
A320采用热空气防冰的部件有:机翼前缘;发动机进气口。
A320采用电加热防冰的部件有:驾驶舱的风挡和侧窗;全空温(TAT)探头;迎角(ALPHA)探头;空速管和大气数据系统(ADS)的静压探头;污水排水柱。
3.防冰防雨具体位置A320具体的防冰防雨的位置,如错误!未指定书签。
:图错误!未指定顺序。
A320防冰防雨部件的位置4.机翼防冰系统A320防冰翼面只有大翼,前缘缝翼3,4和5号采用热气防冰的方法,如错误!未指定书签。
进入缝翼前缘内的热空气来自发动机引气。
用于防冰的空气由气源系统所提供,其流量由压力控制/关断活门(机翼防冰控制活门)控制。
当电路有供电时,由气动控制/关断活门选择打开。
在每个活门的顺流都安装有限流器控制气流,如错误!未指定书签。
A320空调系统概述一、空调系统空调系统的作用是在飞机的增压舱内保持适当的压力、温度和新鲜度。
空调系统的气源包括:发动机压气机引气、APU压气机引气、高压地面气源。
空调系统又分为四个部分:引气分配、压力控制、空气冷却和温度控制部分。
来自引气系统的热引气经过冷却、调整,被送往飞机的增压舱,然后通过外流活门排出机体。
二、空调系统工作原理图2-1 空调系统工作原理图如图2-1所示,总结如下:1、引气系统提供热引气,经过流量控制活门给两个空调组件,空调组件调节引气温度;2、经过空调组件的引气进入到混合组件中,同时,有一部分再循环空气也进入混合组件;3、一旦两台空调组件都故障,一个冲压空气活门(图2-2)可以提供冲压空气到混合组件;4、混合组件是空调系统引气分配的核心部件,经过混合组件的空气将会分别被分配到驾驶舱、前客舱和后客舱三个区域;5、经过混合组件的空气还会和热总管中的热引气进行混合,这些热引气通过空气配平活门调节各个区域的温度;6、提供到机身的空气最终通过外流活门排出机外。
图2-2 冲压空气活门三、空调组件空调组件是最基本也是空调系统最主要的温度调节组件1、空调组件的位置图3-1 空调组件进气口图3-2 空调组件出气口A320装有两台可独立工作的空调组件PACK1(10HM)和PACK2(11HM),它们连接到引气总管,位于起落架舱前部的翼根处,准确的说,两个组件位于隔框35 和41 之间的机腹整流罩非增压区域。
每个PACK有一个进气口和一个出气口,如图3-1和图3-2所示。
2、空调组件的组成图3-3 空调组件部件图如图3-3所示,每一个PACK组件由8部分组成:主热交换器、初级热交换器、管道、空气循环装置(包括涡轮、再循环风扇)、冷凝器、水分离器、再加热器和止回阀。
3、空调组件的工作过程如图3-4所示,空调组件的工作过程可总结如下:(1)从空调组件进气口进来的外界空气先后流过主、初级热交换器,然后一部分从从空调组件的出气口流出,一部分通过再循环风扇形成再循环空气。
飞机防冰系统知识飞机防冰系统知识飞机积冰严重影响飞行安全,积冰会导致飞机的空气动力性能变坏,使飞机在飞行中阻力变大,升力变小,影响飞机的稳定性和操纵性。
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1、机械防冰系统机械防冰是在飞机的防冰表面设置许多可膨胀的胶管,当探测到防冰要求时,防冰系统利用压缩空气使胶管周期性膨胀收缩,破碎冰层,然后由气流将碎冰吹走。
除冰后,胶管收缩恢复到正常形态,以保持正常的气动外形。
机械防冰系统结构简单,但是其改变了翼型,增大了阻力,所以多在低速飞机上应用。
2、热空气防冰系统热空气防冰是利用热空气加热飞机防冰表面的热力防冰技术。
该系统的.热源充足,能量大,通常用于机翼和尾翼的大面积防冰。
现代民航客机多数采用发动机压气机的引气防冰,作用位置在机翼、水平安定面的前缘和发动机整流罩等部位。
活塞式发动机采用发动机的热交换器产生热空气,其热气流来自于发动机废燃气,冷空气来自外界空气。
气流经过热交换器加热后进入防冰系统工作。
而早期飞机上采用燃烧加温器提供防冰热空气。
外界空气流过燃烧加温器被加热,然后输送到防冰系统。
3、液体防冰系统液体防冰的原理是将冰点较低的液体喷洒在防冰部位上,其与过冷水结合后,冰点低于表面温度,从而达到防冰效果。
目前使用的防冰液有甲醇、乙醇、乙烯乙二醇等。
从性能上看,甲醇的冰点最低,乙醇次之,乙烯乙二醇最高;但从着火危险程度来说,乙烯乙二醇稳定性好,价格也便宜。
美制飞机多用乙烯乙二醇作防冰液,苏制飞机多用乙醇或乙醇与其他液体的混合液作为防冰液。
4、电热防冰系统电热防冰是通过向加温元件通电产热进行加温。
电热防冰主要用于小部件、小面积的防冰。
现代飞机上的空速管、驾驶舱风挡等多采用电热防冰。
飞机空速管内装有功率较大的电阻丝,在积冰时通电把冰融化。
风挡玻璃则通过玻璃上的金属涂层加热来防冰。
5、电脉冲防冰系统电脉冲防冰是一种高效节能的防冰方式。
工作时先由电热冰刀将冰分割成小块,之后脉冲发生器产生电脉冲,使积冰部位产生作用时间很短的脉冲,并产生高频率的振动,使冰脱落。