Полет в условиях обледенения

Обледенением называется отложение льда в полете на обтекае­мой поверхности ВС, воздухозаборниках двигателей и внешних деталях некоторых приборов, установленных на ВС. Обледенение ухудшает аэродинамические, летно-технические и эксплуатаци­онные характеристики ВС.

Обледенение ГТД может привести к помпажу из-за уменьше­ния расхода воздуха через двигатель и самовыключению последне­го. Оторвавшиеся куски льда могут попасть в двигатель и разру­шить рабочие лопатки компрессора.

Обледенение ВС происходит лишь при определенных сочета­ниях температуры и влажности воздуха. Чаще всего оно начинает­ся, если в воздухе имеется переохлажденная вода. Обледенение происходит при сталкивании переохлажденных капель воды с час­тями ВС.

Наибольшая вероятность обледенения - в облаках, состоящих только из переохлажденных водяных капель, т.е. в чисто водяных. Поскольку водяные капли могут существовать в переохлажденном состоянии, главным образом, при температуре от 0 до -10 °С, то именно эти значения температуры являются наиболее опасными в отношении обледенения. Такие температуры чаще всего встреча­ются в нижних слоях атмосферы, поэтому обледенение возникает в основном на высотах до 3000 м.

Обледенение возможно и на больших высотах, в так называе­мых высококучевых облаках, располагающихся обычно выше 3000 м. Капли воды могут существовать в высококучевых облаках в переохлажденном состоянии при температурах значительно ниже -10 °С, поэтому здесь обледенение может происходить при температурах от —25 до —30 °С.

Для оценки скорости льдообразования и соответствующей сте­пени опасности обледенения используется понятие интенсивно­сти обледенения — скорости изменения толщины слоя льда, об­разующегося на поверхности самолета. Выделяют три интенсив­ности обледенения: слабая — до 1 мм/мин; средняя — от 1 до 2 мм/мин; сильная — свыше 2 мм/мин. Известны случаи, когда в особо благоприятных для обледенения условиях его интенсив­ность достигала 20...25 мм/мин.

Одна из основных мер по обеспечению безопасности полетов в условиях обледенения — своевременное включение противообле- денительной системы (ПОС). Отложение льда на несущих поверх­ностях самолета при неработающей ПОС и вызванное этим увели­чение сопротивления могут быть частично или полностью ком­пенсированы поддержанием рекомендованной РЛЭ скорости по­лета, а также повышенным режимом работы двигателей.

Основная опасность обледенения заключается в том, что лед, откладываясь на обтекаемых частях ВС, увеличивает их размеры и массу, изменяет форму. Связанные с этим падение подъемной силы и рост сопротивления приводят к увеличению потребной тяги или мощности, а значит, к уменьшению избытка последних. В результате уменьшаются потолок, крейсерская и максимальная скорости полета, его дальность и продолжительность. Ухудшаются маневренные характеристики ВС, возрастает расход топлива.

Отложение льда на несущих поверхностях самолета вызывает торможение воздушного потока, вследствие чего могут возникать местные срывы даже при малых углах атаки, что создает условия для возникновения раннего общего срыва потока. Таким образом, при обледенении несущих поверхностей велика вероятность при­ближения к срывному режиму, что приводит к уменьшению кри­тического угла атаки и подъемной силы.

Обледенение винтов сопровождается тряской самолета, возни­кающей вследствие появления дисбаланса лопастей, так как лед намерзает на лопасти неравномерно и по времени, и по количест­ву. Сначала он появляется на втулке винта, а затем распространя­ется к концевым частям лопастей. Обледенение винтов опасно еще и тем, что куски льда могут сорваться с лопастей и повредить обшивку самолета или попасть в двигатель.

Воздухозаборник ГТД может обледенеть и тогда, когда отсутст­вует обледенение на обтекаемых частях самолета. Причина этого заключается в том, что кинетический нагрев передних частей крыльев и оперения значительно больше, чем на входе в ГТД. Об­леденение воздухозаборников двигателя может происходить в об­лаках при небольшой положительной температуре воздуха (3...5 °С).

Обледенение вертолетов наблюдается как при горизонтальном, так и при вертикальном полете. Обледенению подвержены несу­щий и хвостовой винты вертолетов. Лед отлагается на лопастях винта в основном у их основания и в средней части. Причем чем ниже температура наружного воздуха, тем большая часть лопасти покрывается льдом.

Для предупреждения экипажа о начале обледенения на верто­летах так же, как и на самолетах, устанавливаются сигнализаторы обледенения.

Опыт показывает, что вертолеты более чувствительны к обле­денению, чем самолеты, так как отложение льда на лопастях вин­тов вертолетов происходит быстрее, чем на выступающих частях самолетов, даже при умеренном обледенении. Последствия обле­денения стабилизатора самолета в процессе захода на посадку бу­дут рассмотрены в гл. 15.

Дата добавления: 2015-05-08