Обледенение карбюратора (carb Icing)
Геннадий Хазан:
КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ
Наземная проверка
Убедитесь в том, что датчик температуры воздуха в карбюраторе показывает достоверные данные (это возможно только при холодном двигателе), и, если они ошибочны, вы должны будете учитывать это и высчитывать точные показатели. Узнайте соотношение температуры точки росы с внешней температурой, тогда вам не придётся проводить визуальную проверку, выглядывая из окна.
Подготовка к взлёту
Во время предвзлётной проверки убедитесь в отсутствии обледенения. Внимание: во время проверки регулятор оборотов должен быть выключен, поэтому его требуется включить, согласно лётному руководству для пилотов, т.е. в режиме ниже 80% скорости вращения, перед завершением проверки.
Проверка подогрева карбюратора на земле во время подготовки к взлёту должна включать следующие шаги:
• включите режим полного подогрева карбюратора и убедитесь в том, что температура воздуха в карбюраторе повысилась;
• проверьте скорость вращения: она должна снизиться и остаться на этом уровне, если нет обледенения. Если скорость вращения восстанавливается, т.е. вновь возрастает, это
означает, что в карбюраторе образовался лёд, который только что был растоплен поступающим тёплым воздухом. Когда вы снова включите режим «холодного воздуха», скорость вращения возрастёт.
Режим зависания
После проверки точности датчиков включите подогрев, чтобы избежать обледенения. (Как минимум, 15С на датчике температуры для «R22». Стрелка должна слегка выходить за пределы жёлтой зоны в «R44 Astro/Raven I» или больше, если того требуют обстоятельства). Запомните – маловероятно, что вам придётся летать в условиях, когда обледенение не представляет угрозы. В режиме зависания не убирайте руку с рычага общего шага, чтобы иметь возможность регулировать подогрев карбюратора. Всегда сначала приземляйтесь, поскольку рычаг может упасть, вызывая аэроинерционное вращение, что приведёт к аварии. Такое уже случалось. Если ваш вертолёт какое-то время находился в режиме зависания над мокрой травой, в карбюраторе мог образоваться лёд. Приземлитесь и прочистите карбюратор, включив полный прогрев, прежде чем вылететь.
Набор высоты
Датчик должен показывать температуру, равную минимум 15С или более, если того требуют условия. Не забывайте, что двигатель вертолёта – дефорсированный, а это значит, что дроссельный клапан не будет открываться полностью, и, в отличие от самолётов, двигатель может обледенеть как во время взлёта, так и в процессе набора высоты. (См. Рис.4)
Крейсерский полёт
Во время крейсерского полёта следите за тем, чтобы обогрев был достаточным, и на датчике - минимум 15С или более, если того требуют условия. Если вы считаете нужным установить прогрев на полную мощность, сделайте это. Производитель двигателей «Lycoming» предупреждает, что полный прогрев не отразится на работе двигателя, если отбор мощности составляет около 75% расчётной мощности, а номинальная мощность вертолёта «R22» как раз равна 75% расчётной мощности двигателя. Если вы управляете «R22», имеющим вспомогательную систему подогрева, вам, скорее всего, придётся постоянно регулировать степень прогрева, чтобы поддерживать необходимую температуру. При полёте в условиях, в которых возможно обледенение, пилота должна заботить не возможность преждевременного воспламенения или детонации из-за подогрева в режиме крейсерского полёта, а необходимость поддерживать работу двигателя независимо от того, сколько тепла для этого потребуется.
Внимание: В вышеописанных случаях, при управлении вертолётом «R44 Astro/Raven I», который имеет термодатчик, вам потребуется следить за тем, чтобы его стрелка лишь немного выходила за пределы жёлтого сектора.
Снижение
Прежде чем опустить рычаг общего шага, обязательно включите полный подогрев карбюратора примерно на 15-20 секунд. Если вы управляете вертолётами «R22» или «R44», которые оснащены системой подогрева карбюратора, вне зависимости от действий, предлагаемых системой, включите полный подогрев. На высоте 200 футов выберите автоматический режим подогрева. Карбюратор будет прогрет, и дроссельный клапан откроется, когда вы увеличите мощность, так что обледенения не произойдёт и на этом последнем отрезке. При переходе в зависание не убирайте руку с рычага общего шага. Если подогрев по-прежнему включён в полном режиме, доступная мощность будет на 13% меньше.
Геннадий Хазан:
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВРЕМЯ ПОЛЁТА?
Когда происходит обледенение карбюратора, снижаются обороты, и происходит падение давления в впускном коллекторе. Лёд будет образовываться выше дроссельной заслонки из-за эффекта инжекции потока и испарения топлива.
Вертолёт «R22» оснащён очень хорошей системой управления двигателем, которая отрегулирует количество оборотов посредством открытия клапана, из-за чего можно не заметить, что в карбюраторе скопился лёд (См. Уведомление о безопасности № 31 компании «Робинсон Хеликоптерс Кампани»). Вследствие этого, первым признаком обледенения, который заметит пилот, будут перебои в работе двигателя, что означает, что двигатель вскоре остановится совсем.
КАК ДОЛЖЕН ДЕЙСТВОВАТЬ ПИЛОТ?
Что если пилот всего лишь опустит рычаг шаг-газа? Дроссельная заслонка закроется под действием механизма управления дроссельной заслонкой, и лёд образуется ниже заслонки из-за снижения давления. Если учесть, что лёд уже образовался выше дроссельной заслонки, двигатель вот-вот остановится.
Что если пилот включит полный подогрев карбюратора и сразу опустит ручку шаг-газа? Что ж, двигатель сразу остановится!
Что если пилот увеличит коррекцию и опустит рычаг шаг-газа? Увеличение коррекции приведёт заслонку в правильное положение и не позволит механизму управления дроссельной заслонкой закрыть заслонку во время опускания рычага шаг-газа, что, в свою очередь, сохранит нужные обороты. Теперь можно включить полный подогрев карбюратора, и, если двигатель всё-таки остановится, шаг будет небольшим, скорость вращения винта будет снижаться медленнее, и у Вас будет время для перехода в авторотацию.
ПОРЫВЫ ВЕТРА/ТУРБУЛЕНТНОСТЬ
Скорость вращения несущего винта подвержена воздействию порывов ветра и турбулентности. Скорость вращения возрастает при нагрузке на диск винта. Если вы упустили момент обледенения карбюратора, система управления двигателем, реагируя на возросшую нагрузку на диск, закроет клапан, чтобы компенсировать увеличение скорости вращения винта. Закрытие клапана плюс уже имеющийся лёд – блокировка и полная остановка двигателя.
Система управления двигателем измеряет параметры поведения летательного аппарата, поэтому, чем больше отклонение скорости вращения винта от установленной нормы, тем быстрее произойдёт реакция системы. Это значит, что дроссельная заслонка будет закрыта очень быстро.
СИСТЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОГРЕВА КАРБЮРАТОРА
Данная система была установлена во избежание обледенения карбюратора, однако она включает подогрев карбюратора тогда, когда пилот опускает рычаг, то есть слишком поздно. Необходимо включать полный подогрев на 15-20 секунд до любого значительного снижения мощности, иначе это приведёт к остановке двигателя. Со мной это случалось. Данная система призвана помогать пилоту поддерживать установленный режим подогрева двигателя, однако бывает сложно приработать систему так, чтобы она реагировала на малейшие изменения: мощность меняется в процессе крейсерского полёта, и это может сбить настройки подогрева, установленные пилотом. Основным преимуществом этой системы является снижение нагрузки на пилота – она уменьшает степень подогрева карбюратора при увеличении мощности при завершении авторотации или снижения.
КАК ПРОГРЕВ КАРБЮРАТОРА ВЛИЯЕТ НА МОЩНОСТЬ
Включение полного подогрева карбюратора вызовет снижение мощности примерно на 13%. Эффективная мощность двигателя (в л.с.) проверяется при скорректированной стандартной температуре 15С. Есть один проверенный временем метод определения влияния подогрева на мощность: на каждые 4?С, прибавляемые к стандартным 15С, происходит потеря мощности на 1%. Поскольку прогрев карбюратора, как правило, составляет 40?С выше стандартной температуры, данный режим подогрева вызовет потерю мощности в размере 10%. К тому же, тёплый воздух менее плотный, и смесь получается более насыщенной, и в итоге потеря мощности приближается к 13% из-за подогрева. В следующих таблицах я округляю это значение до 10%.
Геннадий Хазан:
ПРИМЕРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВО ВПУСКНОМ КОЛЛЕКТОРЕ С ПРОГРЕВОМ КАРБЮРАТОРА
Номинальная мощность – 124 л.с.
Максимальная мощность, 5 минут – 131 л.с.
Увеличение температуры воздуха, полный режим подогрева карбюратора 40С
Примерная потеря мощности составляет 1% на каждые 4С увеличения температуры
Таким образом, увеличение температуры на 40С снизит мощность на 10%
10% от 124 л.с.=12 л.с.
Согласно таблице регулировки мощности компании «Lycoming», 1 дюйм рт.ст. давления во впускном коллекторе = 8 л.с.
Таким образом, при полном подогреве карбюратора номинальная мощность 124 л.с. будет возможна при 12, делённом на 8 = 1,5 дюйма рт.ст. давления во впускном коллекторе выше нормы
Следовательно, при подогреве в полном режиме максимальная взлётная мощность 131 л.с. будет возможна при 13, делённом на 8 = 1,6 дюйма рт.ст. давления во впускном коллекторе выше нормы
«ROBINSON ASTRO/RAVEN I»
С ДВИГАТЕЛЕМ LYC 0-540-F1B5
Номинальная мощность – 205 л.с.
Максимальная мощность, 5 минут – 225 л.с.
Увеличение температуры воздуха, полный режим подогрева карбюратора 40С
Примерная потеря мощности составляет 1% на каждые 4С увеличения температуры
Таким образом, увеличение температуры на 40С снизит мощность на 10%
10% от 205 л.с.=20 л.с.
Согласно таблице регулировки мощности компании «Lycoming», 1 дюйм рт.ст. давления во впускном коллекторе = 12 л.с.
Таким образом, при полном подогреве карбюратора номинальная мощность 205 л.с. будет возможна при 20, делённом на 12 = 1,6 дюйма рт.ст. давления во впускном коллекторе выше нормы
Следовательно, при подогреве в полном режиме максимальная взлётная мощность 225 л.с. будет возможна при 22, делённом на 12 = 1,8 дюйма рт.ст. давления во впускном коллекторе выше нормы
«ROBINSON ASTRO/RAVEN I»
С ДВИГАТЕЛЕМ LYC 0-540-F1B5
Пример
Принимая во внимание вышеизложенное, если пилот рассчитывает номинальную мощность (124 л.с.), максимальную взлётную мощность 5 минут (131 л.с.) для вертолёта «Robinson R22 Beta II» и применяет подогрев карбюратора на 20?С, это вызовет изменение давления во впускном коллекторе, необходимое для выхода на данные показатели (124 л.с./131 л.с.). Таким образом, потребуется более высокое давление, нежели то, которое указано в таблице с предельным значением давления (см.выше).
«Robinson R44 Astro/Raven I» менее подвержен обледенению карбюратора. Датчик температуры располагается ниже дроссельного клапана (см.рис.1). К тому же, тепло в карбюраторе сохраняется за счёт того, что двигатель защищён капотом.
Тем не менее, необходимо включать полный подогрев карбюратора на 15-20 секунд перед любым существенным снижением мощности.
Вертолёт «Robinson R44 Astro/Raven I» оснащён двигателем с непосредственным впрыском топлива, что избавляет пилота от необходимости регулировать температуру подогрева карбюратора.
Геннадий Хазан:
Ричард Морнингтон-Сэнфорд вот уже тридцать пять лет работает в сфере авиационной промышленности. Из них 25 он управляет вертолётами «Robinson».
Ричард – инженер по обслуживанию вертолётов, лицензированный Управлением гражданской авиации США, лётный инструктор и эксперт по расследованию причин аварий на воздушном транспорте. Это уникальное сочетание профессиональных навыков и квалификаций позволяет ему быть востребованным на мировом уровне.
Одним из самых важных элементов полёта Ричард считает безопасность и уделяет ей много внимания.
«Безопасность полёта зависит, главным образом, от внимательности пилота и его способности правильно реагировать, а также решать проблемы, возникающие во время полёта. Чем внимательнее пилот относится к воздушному судну, тем меньше вероятность того, что он может неадекватно отреагировать на вполне безобидный показатель и превратить его в реальную угрозу. Как правило, мы много времени и сил уделяем отработке ситуаций, при которых двигатель выходит из строя, однако, согласно статистике, это не входит в число самых распространённых причин аварий. Тем не менее, выход двигателя из строя является одной из главных причин аварий в процессе подготовки пилотов, поэтому, конечно, необходимо отрабатывать авторотацию, но также следует разобраться, что же всё-таки служит причиной гибели пилотов».
Ричард проводит курс технического обслуживания вертолётов «Robinson R22/R24», а также европейский курс обеспечения лётной безопасности для пилотов «Robinson R22/R44».
Источник:
Информационный бюллетень по безопасности полетов 2012-02 (с)
Obormot:
а почему не используется автоматическая регулировка температуры воздуха на впуске?
например как на последних карбюраторных ВАЗах.
там автоматический смеситель, смешивающий холодный воздух и подогретый (воздухозаборник возле выпускного коллектора, "жаровня"), поддерживающий температуру +35.
там стоит простейших термосиловой элемент, очень надежно, электричества не надо.
система-то наверняка скопирована с какой-нибудь иномарочной.
Навигация