Геннадий Хазан
Авиаторы
Karma: +1087/-64
Offline
"АОПА Украина"
|
|
« Ответ #62 : 06.12.2011, 09:39:37 am » |
|
Так как произошла трагедия в России , где причиной по всей видимости стало именно обледенение, публикую статью , которую я дано нашел по этой теме:
Обледенение
А. Общие положения
Обледенение самолета представляет большую опасность для полетов. Однако пилот может не бояться обледенения, если он хорошо знает причины образования льда и умеет бороться с начавшимся обледенением самолета. Пилот должен по возможности избегать полетов в районах, где возможно обледенение. Он должен уметь бороться с образованием льда на наружных Поверхностях самолета и во всасывающей системе двигателя.
Б. Обледенение карбюратора
Образование льда в карбюраторе может происходить в любое время года. Всасывающая система большинства поршневых двигателей очень легко подвергается обледенению. При этом образование льда не связано с какой-то определенной погодой. Для того чтобы произошло обледенение, необходимо только соответствующее сочетание температуры и влажности. Имеется пять основных видов обледенения карбюратора:
1. Обледенение за счет ударного действия встречного
потока воздуха.
Такие части всасывающей системы двигателя, как воздухозаборник, сетка карбюратора, диффузор и другие выступающие внутри всасывающей магистрали детали, подвергаются обледенению аналогично наружным поверхностям налогично наружным поверхностям самолета, т. е. в результате ударного действия встречного потока воздуха. Первым признаком обледенения карбюратора является блокирование поступления воздуха во всасывающую систему вследствие образования льда на сетке карбюратора. Обледенение воздухозаборника или диффузора карбюратора приыодит к обеднению смеси.
2. Обледенение, вызываемое испарением бензина.
Поскольку принцип действия карбюратора аналогичен
принципу действия расширительного клапана холодильника, обледенение карбюратора может происходить при температуре внешнего воздуха порядка 30° С и при точке росы, равной 12° С. В результате того, что на испарение горючего затрачивается большое количество тепла, которое отнимается у поступающего воздуха, происходит падение температуры воздуха в смесительной камере. Кроме того, увеличение скорости потока в смесительной камере приводит к понижению давления и дополнительному снижению температуры. Это явление объясняется основными законами физики, согласно которым давление в потоке изменяется обратно пропорционально скорости, а температура прямо пропорциональна давлению газа.
Обледенение за счет испарения горючего является особенно опасным для тех двигателей, в карбюраторах которых- впрыскивание горючего происходит в диффузор, например двигатели Пратт-Уитни R-985, установленные на самолете «Туин Бичкрафт» (D18S).
В то же время на самолетах с моторами, у которых впрыскивание горючего происходит непосредственно в цилиндры (мотор i?-3350)
или в нагнетатель (мотор R-A360), обледенения во всасывающей системе двигателя за счет испарения горючего не наблюдается.
3. Обледенение за счет испарения влаги воздуха.
Испарение влаги, содержащейся во всасываемом воздухе, также вызывает охлаждение. Естественно, что охлаждение в этом случае не так велико, как охлаждение 8а счет испарения бензина, за исключением некоторых особыхроисходить даже при максимально допустимом подогреве всасываемого воздуха. Признаком обледенения клапана высотного корректора является резкое обогащение смеси.
В обычных условиях обледенение за счет низкой температуры горючего возможно только в том случае, когда самолет был заправлен горючим на базе, где температура воздуха была очень низкой, или же если самолет находился длительное время в условиях низкой температуры. В случае длительного хранения горючего при очень низких температурах происходит замерзание содержащейся в нем воды. Образующиеся при этом кристаллы льда приводят к закупорке калиброванных отверстий.
Иногда лед, образовавшийся на жиклере высотного корректора, удается удалить путем включения обогрева карбюратора. Однако в большинстве случаев этим способом не удается удалить лед даже при повышении температуры обогрева карбюратора до максимально допустимой. В этих случаях необходимо обеднять смесь до нормальной вручную. Обледенение жиклеров и калиброванных отверстий в топливной системе требует особых мер. Поэтому, если пилот заметил, что в условиях возможного обледенения падает мощность двигателя, причем ему известно о том, что температура горючего очень-низка, он должен выполнить следующее:
а) включить максимально допустимый обогрев карбюратора;
б) если самолет оборудован расходомерами горючего, то при падении мощности, сопровождающемся значительным увеличением расхода горючего, с помощью рычага высотного корректора вручную обеднить смесь, чтобы довести состав смеси и среднее эффективное давление до нормы.
Если на самолете нет расходомеров, качество смеси можно определить, плавно двигая рычаг высотного корректора от положения «богатая смесь» до положения «бедная смесь». Если при обеднении смеси происходит увеличение мощности, то следует обеднять смесь до тех пор, пока мощность не восстановится до нормальной (если на самолете нет манометров, то восстановление мощности определяется по температуре головок цилиндров и показаниям прибора скорости).
Обеднение смеси вручную с помощью высотного корректора производится только до достижения крейсерской мощности (за исключением чрезвычайных случаев). Иногда для полного восстановления мощности бывает необходимо передвигать рычаг высотного корректора назад, почти до положения «выключено».
6. Борьба с обледенением карбюратора.
Различные типы авиационных двигателей подвергаются обледенению по-разному. Данные статистики показывают, что из общего числа аварий самолетов, происшедших по причине обледенения карбюратора, половина аварий приходится на легкие самолеты, тогда как на транспортные, тренировочные и тяжелые самолеты приходится другая половина.
Однако общей причиной всех этих случаев аварий, независимо от типа самолета, является слишком позднее обнаружение обледенения и, следовательно, позднее включение обогрева карбюратора.
Существует два применяющихся в настоящее время способа борьбы с обледенением карбюратора: а) обогрев карбюратора и б) применение спирта. Основным способом является обогрев карбюратора, и на некоторых самолетах обогрев карбюратора, и на некоторых самолетах в качестве дополнительного средства применяется спирт. При этом обогрев карбюратора производится в течение длительного промежутка времени, а спирт применяется кратковременно. Действие спирта в карбюраторе мотора самолета ничем не отличается от его действия в радиаторе автомобиля.
Необходимо помнить, что в случае полного отказа мотора в результате обледенения карбюратора одновременно исчезает источник тепла для обогрева карбюратора. Поэтому на самолетах некоторых типов для борьбы с обледенением карбюратора в этих случаях применяется спирт. Это говорит о том, что обогрев карбюратора является, по существу, средством профилактики, а не лечения. При подходе к району возможного обледенения необходимо заранее включить обогрев и держать его включенным в течение всего времени существования условий обледенения.
Если в полете обнаружится медленное падение мощности двигателя при условии, что высота полета, положение самолета и положение рычагов управления двигателем не менялись, можно предполагать, что происходит обледенение карбюратора. В большинстве случаев процесс обледенения карбюратора происходит сравнительно медленно, поэтому пилот, постепенно открывая дроссель, может поддерживать требуемое число оборотов и давление во всасывающей системе, не подозревая о том, что происходит обледенение карбюратора.
Для поршневых двигателей, не имеющих регуляторов Давления или турбокомпрессоров, можно применить следующий способ проверки карбюратора на обледенение: при неизменном положении дросселя на несколько секунд полностью включить обогрев карбюратора, затем выключить его, наблюдая за давлением во всасывающей системе. Повышение давления будет служить показателем обледенения карбюратора.
Другим признаком обледенения карбюратора, кроме изменения давления на всасывании, является изменение показание расходомера, указывающее на обогащение или обеднение смеси. Чрезмерное обогащение смеси можно определить по уменьшению мощности двигателя и по длинным языкам пламени из выхлопных патрубков. Обеднение смеси можно определить также по падению мощности
Двигателя и по выхлопам в карбюратор. Заметив нарушение в работе двигателя, пилот должен стремиться определить, происходит ли оно от недостаточного поступления воздуха, как это показывает давление на всасывании, или вследствие неправильной регулировки карбюратора, о чем говорит обогащение или обеднение смеси.
7. Последнее средство борьбы с обледенением карбюратора.
Если произошло обледенение карбюратора и полностью включенный обогрев не дал положительных результатов, необходимо немедленно включить подачу спирта в карбюратор. Если и это не привело к восстановлению нормальной работы двигателя, то пилот должен прибегнуть к последнему средству: он должен поставить рычаг обогрева карбюратора в положение «выключено» и обеднять смесь до тех пор, пока не начнутся выхлопы в карбюратор, которые могут сбить образовавшийся в карбюраторе лед. При этом двигатель должен работать на максимально возможной мощности, так как некоторые о возможной мощности, так как некоторые двигатели в подобных случаях легко останавливаются, работая на крейсерском режиме.
Необходимо помнить, что эта процедура опасна и ее следует применять только в крайнем случае. Если рычаг управления обогревом карбюратора при этом не поставить в положение «выключено», то заслонка, регулирующая обогрев карбюратора, будет повреждена. Пилот должен быть готовым немедленно перевести рычаг высотного корректора в положение «богатая смесь» и уменьшить открытие дросселя, как только двигатель начнет набирать мощность. Затем он должен включить обогрев карбюратора для предотвращения обледенения в дальнейшем.
И. Обледенение крыла
Образование льда происходит тогда, когда в воздухе присутствуют капельки воды, а эффективная температура воздуха равна температуре замерзания воды или ниже ее. Основными факторами, определяющими скорость образования льда, являются: количество находящейся в воздухе переохлажденной воды; температура воздуха; величина и степень шероховатости поверхности, на которой образуется лед, и воздушная скорость самолета.
Обледенение крыла приводит к нарушению характера обтекания крыла воздушным потоком, в результате чего уменьшается подъемная сила и увеличивается лобовое сопротивление. Основной вред, который приносит самолету обледенение, состоит не в увеличении веса самолета, а в ухудшении его аэродинамической формы. Если самолет -DC-4 покроется слоем льда толщиной 12 мм, то вес его увеличится примерно на 3000 кг; при этом расход горючего увеличится всего на 70 л/час. Зато влияние этого льда на критическую скорость будет серьезным.
1. Иней.
Образование инея на поверхности самолета происходит при полете в слоистых или слоисто-кучевых облаках вдоль фронта, поскольку в этих облаках влага находится в виде мельчайших капелек. При попадании этих капелек на поверхность крыла они не растекаются на ней и поэтому образуют непрозрачную шероховатую и пористую корку. Обычно такой вид обледенения не изменяет профиля крыла и может быть легко удален с передней кромки крыь ла с помощью антиобледенительной системы. При обледенении такого вида увеличиваются лобовое сопротивление и критическая скорость самолета.
2. Чистый лед.
Образование чистого льда на поверхности самолета наблюдается при температуре от 0 до —10°С в кучевых облаках, в которых капли переохлажденной воды вследствие большой турбулентности воздуха являются более крупными. Такое обледенение происходит вследствие замерзания пленки воды, которая образуется при растекании на поверхности самолета крупных переохлажденных капель дождя. Образующаяся при этом ледяная корка представляет собой чистый, гладкий и прозрачный лед. Образование льда на поверхности самолета — одна из наиболее опасных форм обледенения. В основном лед отлагается на передней кромке в виде грибовидного нароста, сильно искажающего аэродинамический профиль крыла.
3. Смешанное обледенение.
Смешанное обледенение представляет собой одновременное образование инея и льда, которое может происходить при полетах в слоистых и кучевых случаев, например при сильном дожде или дожде со снегом.
4. Обледенение дроссельной заслонки.
Во время прохождения воздуха через щели, образуемые дроссельной заслонкой и стенками всасывающей трубы, происходит расширение воздуха, сопровождающееся падением его температуры. При наличии влаги во всасываемом воздухе это падение температуры может привести к обледенению дроссельной заслонки или стенок всасывающей трубы непосредственно за заслонкой.
5. Обледенение клапанов и жиклеров.
Внутри карбюратора имеется множество небольших отверстий, каналов, клапанов и жиклеров, через которые проходит воздух или жидкость. В некоторых случаях, когда воздушные и жидкостные магистрали расположены рядом, а температура протекающего горючего очень низка, возможно замерзание влаги в воздушной магистрали. Из практики известно, что обледенение клапана высотного корректора возможно у тех двигателей, в которых горючее подается под давлением, а сам клапан находится за дроссельной заслонкой. При достаточно низкой температуре горючего образование льда на клапане высотного корректора может происходить даже ть при полетах в слоистых и кучевых облаках фронта окклюзии. Помимо уменьшения подъемной силы, увеличения лобового сопротивления и критической скорости, образующийся лед за счет своего веса обусловливает увеличение Нагрузки на крыло и смещение центра тяжести самолета. Этот лед также препятствует отклонению рулей, что может привести к потере управления.
4. Действия пилота при обледенении самолета.
Как правило, обледенение бывает при полетах ниже инверсионного слоя, вдоль фронтов и над горами. Температурные инверсия, встречающиеся перед холодным фронтом, происходят вследствие поднятия сравнительно теплых воздушных масс над переохлажденным дождем или снегом. Обледенение в слоях инверсии характеризуется образованием чистого льда. Для того чтобы избежать обледенения, нужно подняться в более теплые слои воздуха. Набор высоты следует продолжать, пока температура увеличивается. Когда температура перестанет расти, следует перейти в режим горизонтального полета, чтобы не попасть в следующий слой возможного обледенения. В теплых фронтах температура натекающего теплого воздуха может быть выше температуры замерзания, вследствие чего обледенения здесь происходить не будет. В верхней же части облаков температура может быть достаточно низкой, поэтому в них возможно сильное обледенение.
В холодных фронтах благодаря наличию кучевых облаков, являющихся следствием сильных восходящих потоков, происходит обледенение в виде чистого льда. Хотя холодный фронт имеет меньшую глубину, чем теплый, в нем происходит более сильное обледенение вследствие наличия более благоприятных для этого условий. Наиболее частым и в то же время наиболее опасным является обледенение над горами.
Горные хребты вызывают сильные восходящие потоки, которые могут удерживать крупные капли воды, образующие при низких температурах чистый лед на поверхностях самолета. Наиболее сильное обледенение бывает над хребтом с наветренной стороны. Следует избегать областей с большой турбулентностью воздуха. Если самолет попадет в полосу сырого липкого снега, следует подняться выше, где температура ниже и снег не является таким липким. Районы обледенения нужно пролетать возможно быстрее.
При первых признаках обледенения нужно прежде всего попытаться выйти из района обледенения еще до применения пневматического антиобледенителя, так как при длительном его использовании наблюдается нарастание льда в местах соединения «галоши» с обшивкой крыла.
При обледенении самолета задача пилота сводится к выдерживанию требуемой скорости и малого угла атаки, так как на малых углах воздушный поток плавно обтекает крыло сверху, а на больших может произойти срыв потока и в результате—полная потеря скорости.
При полете в сложных метеорологических условиях снижение следует производить только в том случае, если на это имеется разрешение. При полете в зоне переохлажденного дождя необходимо увеличить мощность мотора и набирать высоту для выхода в слой более теплого воздуха, не увеличивая при этом угла атаки больше, чем это необходимо.
|