Электротепловые противообледенительные системы

С помощью электрической энергии обогреваются, как правило, подвижные элементы конструкции самолётов, к которым подача горячего воздуха для обогрева невозможна, или нецелесообразна по конструктивным соображениям, например к воздушным винтам турбовинтовых двигателей самолётов, или к лопастям воздушных винтов вертолётов.

Обогрев лопастей и обтекателей воздушных винтов самолётов

Нагревательные элементы лопастей воздушных винтов располагаются у передних кромок по всей длине лопастей.

На обогрев воздушного винта самолёта в среднем уходит около 12 кВА (киловольтампер). По этой причине невозможен одновременный обогрев двух воздушных винтов на двухдвигательном самолёте, или обогрев четырёх винтов на четырёхдвигательном. Обогрев воздушных винтов производится по очереди. Для этой цели используются программные механизмы, которые включают обогрев винтов поочерёдно, обычно на 38,5 сек, в течение которых образовавшийся на лопастях лёд подтаивает и сбрасывается центробежной силой. На четырёхдвига­тельных самолётах на обогрев одновременно включаются два воздушных винта.

Контроль работы системы обогрева производится по сигнальным лампам, загорающимся при включении обогрева соответствующего винта, а также по амперметрам генераторов, от которых работает система обогрева.

На вертолётах для обогрева каждой лопасти несущего винта используются три секции нагревательных элементов, расположенных вдоль всей лопасти на её верхней части, на передней кромке и на нижней части. Программный механизм одновременно включает обогрев одноимённых секций всех лопастей. Напряжение питания 200 В. Контроль работы производится по амперметру, который с помощью поворотного выключателя подключается к соответствующим секциям.

Электроэнергия переменного тока подаётся на обогрев воздушных винтов самолётов и вертолётов с помощью кольцевых токосъёмников и щёток.

Обогрев лопастей и обтекателей воздушных винтов производится перемен­ным током напряжением 115 В.

На Ту-154Б предусмотрен электрический обогрев предкрылков. При этом для обогрева предкрылков используется нагревательный элемент постоянного действия (тепловой нож) и 16 секций циклического обогрева (по 8 секций на каждой консоли крыла). При включении обогрева предкрылков напряжение 200 В подаётся на тепловой нож и одновременно запускается в работу программный механизм, который вырабатывает управляющие импульсы продолжительностью по 38,5±2 сек. Управляющие импульсы подаются на контакторы включения обогрева симметрично расположенных секций циклического обогрева левой и правой консоли крыла.

Контроль работы обогрева производится по сигнальной лампе, загорающейся при включении на обогрев секций №4 и по амперметру генератора, работающего на обогрев. Максимальный ток, потребляемый тепловым ножом и одной парой секций, составляет 130 А. На земле, для исключения прогара секций вследствие перегрева, введена блокировка включения обогрева от КВ обжатия главной левой стойки шасси.

Для обеспечения наземной проверки токов, потребляемых секциями циклического обогрева и тепловым ножом, предусмотрено подключение специального тестера.

11.3. Обогрев стёкол кабины экипажа

С помощью электрической энергии на самолётах и вертолётах обогреваются стёкла кабины экипажа. Нагревательные элементы плёночного типа располагаются между слоями стекла (на Ан-2 нагревательные элементы представляют собой тугоплавкую проволоку, имеющую большое электрическое сопротивление). На нагревательные элементы подаётся напряжение переменного тока, обеспечивающее защиту от обледенения стекла в полёте (на Ан-2 – напряжение постоянного тока).

На большинстве самолётов обогрев стёкол имеет два режима работы:

- сильно – обеспечивает защиту от обледенения;

- слабо – обеспечивает защиту от запотевания.

Режимы отличаются друг от друга величиной подаваемого на нагревательный элемент напряжения, а следовательно – мощностью, рассеиваемой на стекле. Чтобы обеспечить для разных режимов разные значения напряжения, используются автотрансформаторы, а на самолётах с основной системой электроснабжения трёхфазного переменного тока – также и переключение питания при разных режимах обогрева на линейное напряжение 200 В и фазное – 115 В.

На разных самолётах рабочая температура стекла определена в +30°С или в +40°С. Контроль температуры производится с помощью термодатчиков, запрессованных между слоями стекла. В настоящее время используется два вида датчиков температуры:

- терморезисторы, сопротивление которых при росте температуры уменьшается;

- датчики из платиновой проволоки (ТД-1 или ТД-2) толщиной, сопротивление которых при росте температуры увеличивается.

Терморезисторы используются в автоматах обогрева стёкол АОС-81М. Проволочные датчики используются в термоэлектрорегуляторах ТЭР-1М.

Схема обогрева стёкол с АОС-81М

Терморезистор включен в одно из плеч мостовой схемы с закороченной диагональю (см. рис. 9…). В два симметричных плеча включены две обмотки поляризованного реле, соответственно L1 и L2, включенные встречно. Переменное сопротивление Rp служит для настройки температуры стекла.

При низкой температуре стекла электрическое сопротивление терморезистора RT > Rp, ток в L1 больше, чем в L2. Поляризованное реле срабатывает, включая обогрев. В процессе нагрева RT уменьшается. При достижении температуры настройки +30°С RT < Rp, изменяется направление тока в диагонали мостовой схемы – ток в L2 становится больше, чем в L1, поляризованное реле отпускает свои контакты, выключая обогрев.

В состав АОС-81М входят три одинаковых мостовых схемы, обеспечивая независимое управление обогревом трёх стёкол. АОС-81М используется на Ан-2, Ан-24, Ан-26, Ил-18, Ан-12, Ту-134, Ту-154 и др.

Рис. 11.2. Схема одного канала АОС-81М.

Схема обогрева стёкол с ТЭР-1М.

Датчик из платиновой проволоки ТД включается в одно из плеч мостовой схемы, которая входит в состав термоэлектрического регулятора ТЭР-1М (см. рис. 9….). Остальные три плеча образованы резисторами R1, R2, R3, R4.

Рис. 11.3.Схема обогрева стекла с ТЭР-1М.

Резистор R1 служит для настройки температуры стекла. При низкой температуре стекла сопротивление ТД мало, измерительный мост разбалансирован. Транзистор ПП1 открыт, а ПП2 – закрыт. При этом с выходного усилителя, собранного на ПП3 и ПП4, подаётся сигнал на контактор включения обогрева.

По мере роста температуры стекла сопротивление ТД растёт. При достижении настроечной температуры происходит перебалансировка моста. Транзистор ПП1 закрывается, а ПП2 – открывается. При этом ПП3 открывается, а ПП4 – закрывается, что приводит к снятию напряжения с контактора включения обогрева. После остывания стекла процесс повторяется. ТЭР-1М используется на Ми-8Т (П), Як-40, Як-42, Ил-86 и др.

Дата добавления: 2014-12-29