Противообледенительная система предназначена для защиты самолёта от обледенения.
Обледенение уменьшает подъёмную силу самолёта и увеличивает его лобовое сопротивление, мешает работе органов управления, ухудшает видимость пилотам, увеличивает вибрацию и нагрузку отдельных элементов планера, отрицательно влияет на работу двигателей. Поэтому эффективная защита от обледенения является одной из важных задач, и в настоящее время противообледенительные устройства на самолёте являются обязательными.
Существуют два основных метода борьбы с обледенением – пассивный и активный. Пассивный метод предусматривает вывод самолёта из зоны обледенения. Вполне очевидно, что пассивный метод не может удовлетворить требованиям безопасности и регулярности полётов.
Активные методы борьбы с обледенением по характеру воздействия можно разделить на воздушно-тепловые, электротермические и механические. Как правило, обледенению подвергается только носовая часть обтекаемой поверхности. Многочисленные измерения показали, что длина обледеневшего участка крыла и оперения обычно составляет 5-10 % длины хорды, поэтому от обледенения достаточно защищать их переднюю часть.
Обычно выполняется защита от обледенения лобовых частей крыла, стабилизатора, киля, воздухозаборников двигателей, воздушных винтов, остекления, приёмников воздушных давлений и др. (рис. 11.1).
а
б
Рис. 11.1:а) панель ПОС Ил-76; б) схема размещения противообледенительных
устройств на транспортном самолете:
1 – датчики сигнализатора обледенения; 2 – электрообогревательное устройств приемника указателя скорости полета; 3 – электрообогрев смотровых стекол фонаря кабины пилотов, жидкостно-механическая система защиты смотровых стекол; 5 – ПОС крыла; 6 – ПОС оперения
Термические методы могут применяться как для предупреждения, так и для устранения обледенения. Работа противообледенительных устройств основана на нагреве защищаемой поверхности до температуры, исключающей возможность её обледенения. В зависимости от способа защиты поверхностей различают электротермические и воздушно-тепловые противообледенительные системы.
Электротермический способ защиты от обледенения позволяет подавать тепло к защищаемой поверхности с перерывами. При этом методе допускается образование небольшого количества льда на поверхности, после чего к этой поверхности подается тепло, лед подтаивает и сдувается воздушным потоком. После удаления льда обогрев прекращается, температура понижается, и лед образуется вновь. Этот процесс повторяется через определённый промежуток времени.
Защищаемые от обледенения поверхности обычно разбивают на отдельные секции, имеющие симметричное расположение на левой и правой частях крыла и оперения. На крыле и оперении, кроме периодически включаемых секций, могут быть непрерывно обогреваемые в условиях обледенения участки, такие, как места стыка секций и передние кромки, с которых лед не может быть сброшен аэродинамическими силами. При циклическом обогреве расход энергии в несколько раз меньше, чем при обогреве непрерывном.
Противообледенительный носок крыла и оперения представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из внешней и внутренней обшивки, между которыми размещены два слоя электроизоляции и нагревательный элемент (рис. 11.2).
Рис. 11.2. Схема электротепловой ПОС крыла (оперения):
1, 6 – внутренняя и внешняя обшивки; 2 – электроизоляция; 3 – шина; 4 – нагревательный элемент; 5 – электроизоляция
Силикатные элетрообогреваемые лобовые стекла фонаря кабины экипажа состоят из наружного и внутреннего стекол, между которыми помещается либо токопроводящий прозрачный слой, либо большое количество константановых проволок диаметром 0,03 мм, натянутых параллельными рядами. Там же помещают датчики температуры, обеспечивающие автоматическое регулирование температуры в пределах 30-40 °С.
Источником тепла воздушно-тепловой системы является воздух, отбираемый от компрессоров двигателей (рис. 11.3, 11.4).
К достоинствам такой системы относятся простота конструкции и использование чистого воздуха, исключающего коррозию трубопроводов и элементов конструкции самолёта.
Электроиндукционная (механическая) противообледенительная система обеспечивает удаление льда с помощью упругих колебаний обшивки. Колебания возбуждаются индуктором под действием периодических электрических импульсов. Эта система эффективна, экономична, проста и легка, исключает образование барьерного льда (не подплавляет его, а сбрасывает сухим) (рис. 11.5).
Рис. 11.5. Схема электроимпульсной ПОС крыла и оперения:
1 – предкрылок; 2 – индукторы; 3 – стабилизатор (киль); 4 – блок конденсаторов
Противообледенительные системы могут включаться либо вручную, либо автоматически от сигнализатора обледенения.