飞机结冰探测技术及防除冰系统工程应用.pdf

《飞机结冰探测技术及防除冰系统工程应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1卷第2期2010年5月航空工程进展ADVANCESINAER()NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．1NO．2May2010文章编号：1674—8190(2010)02—112—04飞机结冰探测技术及防除冰系统工程应用李航航，周敏(zlt京航空工程技术研究中心，北京100076)EngineeringApplicationofIcingDetectionTechniqueandAnti—icingandDeicingSystemonAircraftLiHanghang，ZhouMin(BeijingAero

2、nauticalTechnologyResearchCenter，Beijing100076，China)摘要：飞机结冰是飞行过程中所面临的严重安全隐患，不同气象条件下会产生各种不同的结冰类型。文章介绍了几种常见冰型、成冰机理及其对飞机结构和系统可能产生的危害程度，分析研究了目前国内外飞机结冰探测技术的现状和发展趋势，总结了各种防除冰措施在飞机上的应用和技术特点，并以波音777飞机防除冰系统设计为例，说明典型飞机结构防除冰系统设计的特点和功能。关键词：飞机；冰型；结冰机理；结冰探测；防除冰系统中图分类号：V321．229文献标识码：AAbs

3、tract：Icingisoneofmainfactorsthatthreatentheflight．safetyofanaircraft．Therearedifferentkindsoficingshapesunderdifferentweatherconditiom．Thedifferentkindsoficingshapesandicingmechanismandtheharmforaircraftstruc-tureandsystemsarepresentedinthispaper．Thedevelopmentoficingdete

4、ctiontechniqueisanalyzed，andtheapplicationandtechnicaltraitofdifferentkindsofanti—icinganddeicingsystemaresummarized．Taketheanti-icinganddeicingsys—tenofBoeing777forexample，thedesigntraitandfunctionoftypicalanti-icinganddeicingsystemareintroduced．Keywords：aircraft；icingsha

5、pe；icingmechanism；icingdetection；anti—icinganddeicingsystem0引言飞机结冰是指在特定气象条件下在飞机表面产生水分凝结成冰的现象，多发生在飞机的升力表面(如机翼、尾翼)、螺旋桨和旋翼、发动机进气道、风挡玻璃、外露传感器等部件的迎风表面。飞机结冰严重威胁飞机的飞行安全。飞机发生轻度结冰就会降低飞机的飞行性能，主要表现为升力下降、阻力增加、升阻比大幅下降等，进而造成飞行姿态控制困难。严重结冰时可能造成飞机在小迎角下出现失速或操纵翼面发生失效等现象而造成机毁人亡。据资料统计，飞机在飞行中因结

6、冰问题而导致空难事故的概率超过15％。近年来，已经发生了多起因飞行结冰而造成的重大空难事故。如2009年6月法国A330客机在大西洋上空飞行时遇到恶劣天气发生结冰引起飞机坠毁，造成228人遇收稿日期：2010—05—04；修回日期：2010—05—22通信作者：李航航，li_hanghang：@163．tom难；2006年6月，我国一架特种飞机在执行任务中也因严重结冰而发生一等空难，造成数十人死亡。据美国FAA／NASA统计，飞机出现结冰后导致空难事故中有10％以上是因为飞机结冰造成舵面操纵失效[1]。因此，研究飞机飞行中可能出现的结冰现象

7、、结冰机理以及飞机是否结冰、结冰后的除冰效果等问题成为各国航空飞行器设计必须解决的迫切难题。1飞机结冰机理及危害分析1．1飞机结冰机理分析容易发生积冰的云层主要有层云(StratiformCloud)和积云(CumuliformCloud)两大类。层云类包括层云、层积云、高层云和雨层云，发生结冰的高度多在0～7km范围，其垂直方向厚度多小于2．0km，水平方向长度最大可达几百公里，液态水含量通常在0．1tO．9g／m3范围，能使飞机发生连续积冰。积云类包括积云、高积云、雨积云等，发生结冰的高度多在1．2～7．3km范围，其水平方向长度一般不

8、超过10km，厚度与长度相当，液态水第2期李航航等：飞机结冰探测技术及防除冰系统工程应用含量较高，最高可达3．9g／m3以上，能使飞机发生间断积冰[2创。飞机在大气环境温度0℃以