Технические науки/9
Почекаев Д. Ю., Скрыпка И. А.
Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ»
«Методика испытаний системы определения обледенения ЛА»
Проблема обеспечения
безопасности полетов летательных аппаратов (далее ЛА) стала особенно острой с
увеличением высоты и скорости полетов, размеров летательных аппаратов и
интенсивным использованием авиации как вида транспорта.
Решение ее в значительной
степени зависит от уровня оснащенности самолетов специальными системами, в
частности системами, обеспечивающими безопасность полетов в
сложных метеорологических условиях - при обледенении.
Безопасность полетов
летательных аппаратов в значительной степени зависит от возможностей
непосредственного контроля метеорологических условий полета летательного
аппарата и своевременного выявления начала процесса его обледенения. Это
осуществляется при помощи специальных устройств – сигнализаторов обледенения,
устанавливаемых на борту самолетов. Сигнализаторы используются для выдачи
информации о начале обледенения, а также включения и выключения
противообледенителей наиболее важных агрегатов (силовых установок, датчиков
приборов, остекления и т. п.) или автоматического управления режимами работы противообледенительных систем (далее ПОС),
особенно в случаях циклического режима
их работы.
В настоящее время подавляющее большинство самолетов оборудуются системами
сигнализации обледенения.
Разработанная
система сигнализации обледенения ЛА состоит из вибрационного датчика обнаружения
льда и электронного преобразователя. Принцип действия таких сигнализаторов
основан на зависимости частоты сигнала датчика от толщины осевшего льда на его
чувствительном элементе. При включении питания системы, чувствительный элемент начинает совершать
колебания, частота которых определяется ее жесткостью. Возбуждение колебаний
производится с помощью электромагнитной системы возбуждения, находящейся в
датчике и задающим частоту устройством. При оседании льда на чувствительном
элементе (мембране) его жесткость повышается, что приводит к увеличению частоты
колебаний. При толщине льда, определяемой чувствительностью сигнализатора,
частота колебаний достигает такой величины, при которой срабатывает
блок контроля.
Чувствительный
элемент (датчик) устанавливается в набегающем потоке, монтируется на входе в
канал воздухозаборника в зоне максимального понижения температуры воздушного
потока.
При обледенении
летательного аппарата поступает сигнал обледенения в бортовую аппаратуру
регистрации параметров, на устройство сигнализации экипажу, а также команды на
включение и выключение противообледенительной системы. После сигнала об обледенении экипажу
поступает сигнал на обогрев датчика - для сброса льда с чувствительного
элемента. После сброса льда с мембраны частота колебаний восстанавливается,
обогрев датчика отключается, индикаторы и транспаранты гаснут. При повторном
нарастании льда на мембране весь процесс повторяется.
Методика испытаний
системы определения обледенения ЛА состоит в следующем:
1. Проверка выдачи сигналов и
команд при внешних условиях, находящихся в следующих диапазонах: относительная влажность
95-100%, температура +10…-25ºС.
2. Проверка тока,
обеспечиваемый выходами ПОС, обогрев датчика, обогрев
кронштейна при напряжении 27В, который должен быть не менее 5А на каждый выход.
При опробовании проводят
проверку работоспособности и операции, предусмотренные эксплуатационной
документацией на аттестуемый сигнализатор обледенения. Цель опробования:
убедиться в работоспособности прибора, предоставленного на аттестацию. Датчик
помещают в рабочую зону термокамеры. В климатической камере
задают значения температуры +10 °С и влажности 95%.
Включают сигнализатор и дают прогреться в течение 15 минут. После прогрева температуру понижают до
значения –20 °С и проверяют появление разовых команд и сигналов
сигнализатора.
Условия
выдачи сигналов и команд прибора
определяют, задавая поочередно ряд температур в климатической камере при
относительной влажности не менее 95%. Включают прибор и дают прогреться в
течение 15 минут. Помещают датчик сигнализатора в климатическую камеру. Задают следующие
значения температуры в термокамере в девяти точках
диапазона измерения: +10, +5, 0, -5, -7, -10, -15 -20, -25 градусов Цельсия, при
начальной влажности не менее 95% . После задания каждого значения для
установления температурного равновесия выдерживают датчик в течение пяти минут,
а затем производят измерение. При выдаче сигналов ПОС,
обогрев датчика, обогрев кронштейна к каждому подключаем вольтметр универсальный цифровой и амперметр цифровой.
По результатам испытаний определяется
пригодность системы определения обледенения ЛА. Система должна выдавать сигналы
и команды при относительной влажности 90-100% и температуре от -5 до -10ºС.
В случае если сигналы и команды выданы системой сигнализации в диапазоне
допустимых температур, то она признается годной.
Литература:
О. К. Трунов «Обледенение самолетов и средства борьбы с ними» М.,
«Машиностроение»,