ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНЫЕ  СИСТЕМЫ

10.1. Общая характеристика и основные данные

Защита самолета от обледенения обеспечивается воздушно-тепловой, электрической и жидкостной противообледенительными системами (ПОС).

С помощью воздушно-тепловой ПОС защищаются:

Горячий воздух в систему подается от десятой ступени компрессора каждого двигателя АИ-24ВТ. Обтекатель ротора компрессора двигателя РУ 19А-300 обогревается воздухом, отбираемым из-за седьмой ступени.

С помощью электрической ПОС защищаются:

Самолеты с 1980 года выпуска оборудованы двумя датчиками РИО-3. В данной главе рассматривается ПОС самолетов, оборудованных одним РИО-3.

Нагревательные элементы приемников полного и статического давления воздуха, РИО-3, СО-4А и ДУА питаются постоянным током напряжением 27 В, а лопасти винтов и их обтекатели – переменным током напряжением 115 В 400 Гц. Питание нагревательных элементов стекол осуществляется переменным током, величина напряжения для каждого стекла указывается в паспорте.

С помощью жидкостной ПОС от обледенения защищен блистер штурмана. В качестве противообледенительной жидкости в системе используется спирт-ректификат гидролизный, который подается насосом на переднюю часть блистера из бака емкостью 2,7 л.

В настоящей главе приводится описание воздушно-тепловой и жидкостной ПОС. Воздушно-тепловая ПОС функционально состоит из ПОС крыла, хвостового оперения и воздухозаборника двигателя РУ 19А-300, а также с ПОС двигателя АИ-24ВТ. ПОС крыла и хвостового оперения питается от двух одинаковых систем левого и правого двигателей, соединенных между собой трубопроводом кольцевания.

Основные данные

1. Расход воздуха, отбираемого от двигателей:

2. Температура воздуха, отбираемого от двигателя для нужд ПОС ..................... 210…250^оС;

3. Давление воздуха, отбираемогоот двигателя для нужд ПОС  ............................ до 7кгс/см^2;

4. Минимальная температура наружного воздухапри которой используется ПОС ..... 20^оС.

10.2. Устройство, элементы управления и контроляработы ПОС крыла,  хвостового оперенияи воздухозаборника РУ 19А-300

Устройство системы

В систему входят (Рис. 10.1):два фланца отбора воздуха с патрубками в которых установлены дроссельные шайбы, ограничивающие отбор воздуха от двигателя. Установлены на корпусе камеры сгорания с правой стороны;

два шаровых компенсатора, предназначенные для предохранения трубопровода от разрушения вибрационными нагрузками, создающимися при работе двигателей, а так же для компенсации температурных расширений трубопроводов. Расположены на участке трубопроводов между фланцами отбора воздуха и запорными кранами под капотами двигателей справа;

два запорных крана, предназначенные для включения и выключения подачи горячего воздуха в систему. Золотник крана управляется электромеханизмом МП-5И, в котором имеются концевые выключатели отключающие электромеханизм при полностью открытом (закрытом) положениях крана. На корпусе крана установлен концевой выключатель, обеспечивающий сигнализацию отрытого положения крана. Управление краном осуществляется вручную или автоматически по сигналу от РИО-3. Краны установлены за противопожарной перегородкой справа в районе камеры сгорания;

Рис. 10.1. Схема противообледенительной системы.

два обратных клапана, предназначенные для предотвращения перетекания воздуха из неработающей системы в исправную при отказе одной из них. Клапаны лепесткового типа. Установлены в трубопроводах за запорными кранами;

трубопроводы, изготовленные из нержавеющей стали, имеют теплоизоляцию. Соединение трубопроводов шарового типа. Для компенсации температурных изменений длины в трубопроводах установлены компенсаторы телескопического типа с металло-фторопластиковыми антифрикционными втулками. Трубопроводы отбора воздуха от двигателей установлены в мотогондолах. Перед запорным краном в правой мотогондоле установлен штуцер отбора воздуха на обогрев двигателя РУ 19А-300, а за запорными кранами штуцеры отбора воздуха на наддув гидробака. После обратных клапанов часть воздуха по трубопроводу направляется в микроэжекторные трубы центроплана и отъемной части крыла, а другая часть в трубопровод кольцевания и далее отдельным трубопроводом в противообледенительную систему хвостового оперения и воздухозаборника двигателя РУ 19А-300. Трубопровод кольцевания расположен в носке и переднем зализе центроплана. Трубопровод подачи воздуха в хвостовое оперение из переднего зализа центроплана между шп. № 16…17 введен в фюзеляж. В фюзеляже трубопровод расположен в верхнем правом коробе. Между шп. № 39…40 трубопровод разветвляется к килю и стабилизатору, между шп. № 42…43 – к правой и левой частям стабилизатора. Трубопровод подачи воздуха в ПОС воздухозаборника двигателя РУ 19А-300 подсоединен к трубопроводу кольцевания в правой мотогондоле и далее проложен по подкосам фермы крепления двигателя и фермы шасси и по правому борту мотогондолы до шп. № 21. Далее по стенке шп. № 21 трубопровод идет на левый борт к штуцеру коллектора обогрева носка воздухозаборника;

микроэжекторные трубы, предназначенные для подвода горячего воздуха в воздушно-тепловые противообледенители крыла и хвостового оперения. Микроэжекторный способ распределения тепла с рециркуляцией отработанного воздуха обеспечивает равномерный обогрев поверхности по длине, высокую температуру передней кромки и экономное расходование горячего воздуха. Установлены в носках центроплана, ОЧК, киля и стабилизатора;

датчик радиоизотопного сигнализатора обледенения РИО-3, предназначенный для выдачи сигнала об обледенении в электронный блок  с момента попадания самолета в зону обледенения до выхода из нее. Принцип действия основан на изменении поглощения бетта-излучения радиоактивного вещества слоем льда, нарастающем на выносном штыре датчика. Конструкция датчика такова, что выход прямого радиоактивного излучения во внешнюю среду исключен. Установлен на носке фюзеляжа с правой стороны между шп. № 1…2;

электронный блок, предназначенный для выдачи сигнала об начале обледенения самолета, непрерывной сигнализации об обледенении, автоматического включения ПОС крыла и оперения, а так же включение нагревательного элемента датчика. Установлен в фюзеляже под полом между шп. № 8…9.

Элементы управления и контроля работы системы (Рис. 10.2)

1. Сдвоенный переключатель “Крыло и опер. Вход РУ-19”. Имеет положения “Автомат-Откл.-Ручное”. В положении “Ручное” питание от АЗС поступает на электромеханизмы МП-5И для открытия запорных кранов, в положении “Откл.” запорные краны закрываются. В положении “Автомат” обеспечивается автоматическое открытие запорных кранов по сигналам электронного блока РИО-3. Закрытие запорных кранов во всех случаях осуществляется вручную, установкой переключателя в положение “Откл.” Установлен на ПППД на щитке управления обогревом и ПОС.

2. Трехпозиционный  переключатель  “Сигнал.  Обле-ден. Самолета-Контроль”. В положении “Контроль” питание от АЗС поступает в электронный блок, а так же систему сигнализации исправности обогрева датчика РИО-3. В положении “Сигнал. Обледен. самолета” питание поступает в электронный блок и систему обогрева датчика РИО-3. Установлен на ПППД летчиков;

3. Концевой выключатель ДП-702, блокировки обогрева датчика РИО-3 на земле. Установлен на левой амортстойке шасси;

4. Две лампы-кнопки “Отбор на ПОС” (зеленые), сигнализации открытого положения запорных кранов. Лампы горят при открытом положении запорных кранов, если сработали концевые выключатели, расположенные на кранах. При закрытых кранах исправность ламп проверяется нажатием кнопок. Установлены на ПППД летчиков;

Рис. 10.2. Элементы управления и контроля работы ПОС.

5. Сигнальная лампа “Обледенение самолета” (красная). Горит при обледенении самолета, сигнал проступает из  электронного блока РИО-3. Установлена на ПППД летчиков;

6. Сигнальная лампа “Контроль сигнал. обледен. самолета” (зеленая). Горит когда трехпозиционный переключатель находится в положении “Контроль” и исправен нагревательный элемент РИО-3.

10.3. Работа системы

В полете при включенном переключателе “Сигнал. обледен. самолета”, а положении спаренного переключателя “Крыло и оперен. Вход РУ-19” в “Автомат” и наличии обледенения сигнал из электронного блока РИО-3 поступает на сигнальную лампу “Обледен. самолета” и одновременно на реле  управления подачей питания на электромеханизмы МП-5И запорных кранов, которые становятся на самоблокировку. Электромеханизмы открывают золотники кранов, обеспечивая подачу горячего воздуха в систему. В крайнем положении штоков электромеханизмов они обесточиваются, а при крайнем открытом положении золотников кранов срабатывают концевые выключатели, которые обеспечивают подачу питания на сигнальные лампы “Отбор на ПОС”.

Горячий воздух от двигателей поступает по трубопроводам в микроэжекторные трубы крыла и оперенья. Вытекая из отверстий с критической скоростью, горячий воздух эжектирует воздух из полости носка крыла или оперения смешивается с ним в смесительной камере и, протекая по каналам гофра, нагревает обшивку носка крыла и оперения. Воздух, отдавший свое тепло, выходит в полость носка, частично вновь эжектируется, а частично отводиться в атмосферу через жалюзи на законцовках крыла и оперения. Одновременно часть горячего воздуха поступает в ПОС воздухозаборника двигателя РУ 19А-300. Для выключения системы необходимо снять самоблокировку реле подачи питания на электромеханизм МП-5И. Это достигается установкой спаренного выключателя “Крыло и опер. Вход РУ-19” в положение “Откл.”

Из трубопровода отбора воздуха от правого двигателя часть воздуха поступает в систему обогрева двигателя РУ 19А-300. Штуцер отбора установлен перед запорным краном. В трубопроводе подачи воздуха к коллектору обогрева установлен кран золотникового типа с электромеханизмом МП-5И и концевым выключателем сигнализации открытого положения крана. Управление электромеханизмом осуществляется переключателем “Обогрев РУ-19”, установленном на панели обогрева и ПОС ПППД летчиков. Контроль открытого положения осуществляется по загоранию сигнальной лампы, расположенной над переключателем.

10.4. Устройство, элементы управления и контроля работы ПОС двигателей АИ-24ВТ

Устройство системы

В систему каждого двигателя входят:

Элементы управления и контроля работы системы

1. Два двухпозиционных переключателя “ВНА лев. (прав.)”, предназначенные для управления электромеханизмами МП-5И перекрывных (запорных) кранов. Имеют положение “Открыто” и “Закрыто”. Установлены на панели обогрева и ПОС ПППД летчиков.

2. Трехпозиционный переключатель “Винт. ОСН. Сист.-Откл.-Авар. сист.”, предназначенный для включения системы обогрева лопастей и втулок винтов, а так же системы сигнализации об обледенении двигателя. Установлен на панели обогрева и ПОС ПППД летчиков.

3. Трехпозиционный нажимной переключатель “Контроль винт лев. (прав.)”, предназначенный для проверки системы на земле при работающих двигателях за счет имитации срабатывания контактов СО-4А. Установлен на панели обогрева и ПОС ПППД летчиков.

4. Две сигнальные лампы (красные) “Обледен. Лев. (прав.) двигат.”, загораются при поступлении сигнала от датчиков СО-4А или нажимного переключателя “КОНТРОЛЬ” при включенном основном или аварийном режиме обогрева лопастей и обтекателей втулок винтов. Установлен на ПППД летчиков.

5. Две сигнальные лампы (зеленые) “ВНА лев. (прав.) двиг.”, загораются при поступлении сигнала от датчиков СДУ-3А-0.35 при давлении в трубопроводах подвода воздуха в коллекторы микроэжекторных камер воздухозаборников –0,35 кгс/см² и более. Установлены на ПППД летчиков.

6.Две сигнальные лампы (зеленые) “Винт лев. (прав.) двиг.”, загораются поочередно через 24 с. Питание поступает от шины 115В через гасящее сопротивление одновременно с подачей питания на обогревательные элементы лопастей и обтекателей втулок воздушных винтов. Установлены на ПППД летчиков.

10.5. Работа системы

В полете при положении переключателя “Винт” в “Осн. сист.” и наличии обледенения двигателя сигнал от датчика СО-4А поступает в панель управления ПУ-24АМ, которая включает в автоматическую работу систему обогрева лопастей и обтекателей втулок воздушного винта и выдает сигнал на лампу “Обледен лев. (прав.) двиг”.

После ручного открытия перекрывного (запорного) крана, воздух из-за компрессора двигателя по трубопроводам через два входных отверстия в лобовом картере поступает в кольцевую полость и, пройдя через внутренние полости лопаток входного направляющего аппарата, обогревает их передние кромки и выходит в воздушный тракт двигателя.

Обогрев приемника полного давления АДТ-24 производится постоянно. Воздух для его обогрева подается по отдельному трубопроводу, подсоединенному к основному трубопроводу до перекрывного крана.

Ребра лобового картера обогреваются отработанным маслом.

Воздух для микроэжекторных камер обогрева воздухозаборников двигателей отбирается от основного трубопровода после перекрывного крана. Для обеспечения определенного расхода воздуха в месте установки штуцера отбора имеется дроссельная шайба.

Воздух через отверстия коллектора и микроэжекторные щели камеры подается в носок воздухозаборника, увлекая за собой воздух из камеры воздухозаборника, и смешивается с ним. Отдавая тепло наружной обшивке и внутренним перегородкам, воздух возвращается в камеру, откуда часть воздуха вновь увлекается в щель камеры, а остальная часть выходит в подкапотное пространство через отверстия облегчения в шпангоуте воздухозаборника.

При давлении в трубопроводе, подводящем воздух в коллекторы микроэжекторных камер 0,35 кгс/см² и более, срабатывает сигнализатор давления СДУ-8А-0.35 и выдает сигнал на сигнальную лампу “ВНА лев. (прав.) двиг.”

Выключение ПОС двигателей производится вручную выключателем “ВНА лев. (прав.)”.

10.6. Жидкостная ПОС блистера штурмана

Устройство системы

В систему входят:

Элементы управления системой

1. АЗС-2 “ПОС блистера”, обеспечивающий подачу питания на реостат регулирования тока электродвигателя насоса. Установлен на верхнем щитке штурмана.

2. Реостат “РегулированиЕ противообледенения блистера”. Установлен на панели радиооборудования.

10.7. Эксплуатация противообледенительных систем

Проверка до запуска двигателей

До запуска двигателей при подключенных на борт аэродромных источниках электроэнергии и включенных всех АЗС и АЗР ПОС (группа “Противообледенение и обогрев”), а так же АЗС “t^о масла двиг. Лев. (прав.)” (группа “Двигатели”) необходимо проверить сигнализацию работы ПОС, для чего:

лампой-кнопкой “Отбор на ПОС” проверить исправность сигнальных ламп открытого положения запорных кранов;

убедиться по вольтметрам в наличии питания по переменному току 115 В и постоянному 27 В;

установить переключатель “Сигнал. Обледен. самолета-Контроль” в положение “Контроль”, а переключатель “Крыло и опер. Вход РУ-19” в положение “Автомат”;

через 3 мин. дать команду связному надеть защитный кожух на штырь датчика РИО-3 и убедиться, что не позднее чем через 15 с загораются сигнальные лампы “Контроль” и “Обледен. самолет”, а через 30…40 с – лампа-кнопка “Отбор на ПОС”;

дать команду связному снять защитный кожух со штыря датчика РИО-3 и убедиться, что через 2…8 с гаснет сигнальная лампа “Контроль”, через 15…40 с гаснет сигнальная лампа “Обледен. самолета”, а лампы-кнопки “Отбор на ПОС” продолжают гореть;

установить переключатель “Крыло и опер. Вход РУ-19” положение “Откл.” и убедится, что лампы-кнопки “Отбор на ПОС” погасли;

установить переключатель “Сигнал. Облед. самолета - Контроль” в нейтральное положение;

установить переключатель “Винт” в положение “Осн. сист.” и по загоранию сигнальных ламп “Облед.  Лев. (прав.) двигат.” проверить исправность системы сигнализации обледенения двигателя, после чего переключатель установить в положение “Откл.”

Проверка после запуска двигателей

Для проверки ПОС двигателей необходимо установить переключатели “ВНА лев. (прав.)” в положение “Открыто” и убедиться, что через 5…10 с загорятся две сигнальные лампы “ВНА лев. (прав.) двиг.”, свидетельствующие о наличии давления воздуха в системе 0,35 кгс/см² и более, после выключения системы сигнальные лампы должны погаснуть.

Для проверки ПОС крыла, оперения и воздухозаборников двигателей РУ 19А-300 необходимо установить переключатель “Крыло и опер. Вход РУ-19” в положение “Ручное” и убедиться, что через 30…40 с загорятся лампы-кнопки “Отбор на ПОС”, свидетельствующие об открытии крана, и мощность по ИКМ упадет на 5…10 кгс/см², после выключения системы лампы кнопки погаснут, показания ИКМ восстановятся до прежнего значения. Во избежание температурной деформации носков крыла и оперения ПОС необходимо выключить сразу после загорания ламп-кнопок. Если в течение 1…1,5 мин. после включения обогрева какая-либо из двух ламп загорится, выключить ПОС и проверить работоспособность запорного крана.

Для проверки системы обогрева двигателя РУ 19А-300 необходимо установить  переключатель “РУ-19” в положение “Обогрев” и убедиться, что через 30…40 с загорится сигнальная лампа, свидетельствующая об открытии крана, после выключения системы лампа гаснет.

Эксплуатация в полете

Перед выполнением полета в условиях обледенения при подготовке к выруливанию после запуска двигателей ПКЭ необходимо включить переключателем “Сигнал. Обледен. самолета” сигнализатор обледенения РИО-3, а переключателем “Винт” сигнализатор обледенения ВНА СО-4А. При температуре наружного воздуха +5^оС и ниже, а так же независимо от условий погоды переключателями “ВНА лев. (прав.)” включить ПОС двигателей, а переключателем “Винт” установить в положение “Авар. сист.”, но не ранее чем за 10 мин до взлета. ПОС крыла и оперения необходимо включить вручную переключателем “Крыло и опер. Вход РУ-19” после взлета и уменьшения режима работы двигателей до номинального или максимального режима.

Производить взлет запрещается, если на поверхности самолета имеются отложения льда, снега или инея.

Экипаж обязан немедленно принять меры для выхода из района обледенения при:

После выхода из района обледенения и уверенности в отсутствии льда на обогреваемых поверхностях выключить ПОС крыла и оперения.

При полете на эшелоне включение ПОС самолета и двигателей производится перед входом  в зону с условиями обледенения. Перед включением ПОС самолета расход воздуха в СКВ необходимо уменьшить до 2ед по УРВК-18, а после выключения восстановить до 3,5…4 ед. ПОС блистера штурмана включается при необходимости обзора воздушного пространства и пролетаемой местности в случае появления льда на блистере.

При обледенении слабой интенсивности ПОС крыла и оперения должна работать непрерывно, а при обледенении средней и сильной интенсивности – периодически , для  чего через каждые 8…10 мин полета включать ПОС на 3...4 мин. Сброс льда с носков крыла контролировать визуально.

Работу ПОС во всех случаях контролировать по загоранию соответствующих сигнальных ламп и падении давления в ИКМ на 5…10 кгс/см². Включение ПОС самолета и двигателей приводит к уменьшению скорости на 10…20 км/ч.

Запоздалое включение ПОС двигателя приводит к сбросу льда в двигатель, что может вызвать нарушение устойчивой его работы, повреждения лопаток компрессора и выключения двигателя.

При обнаружении в полете на носках воздухозаборников двигателей льда, как при включенной, так и выключенной ПОС двигателя, а также во вех случаях полета в условиях обледенения при появлении хлопков в двигателях или колебаний стрелки ИКМ, необходимо:

выключить обогрев ВНА, если он был включен (не включать, если он был выключен);

установить режим работы двигателей не ниже 63^о по УПРТ;

немедленно принять меры к выходу из района обледенения, быть готовым зафлюгировать винт в случае останова двигателя, произвести посадку на ближайший аэродром;

при невозможности выхода из зоны обледенения включить обогрев ВНА одного из двигателей. После сброса льда с носков воздухозаборников этого двигателя через 2…3 мин включить обогрев ВНА другого двигателя. В случае останова двигателя после включения ВНА, обогрев ВНА другого двигателя включать только после запуска остановившегося двигателя.

При снижении и заходе на посадку включение ПОС самолета и двигателей производиться в условиях обледенения, а так же при температуре наружного воздуха в пункте посадки ниже +10^оС. Во избежание возникновения отрицательной тяги, режим работы двигателей соответствующий примерно нулевой тяге (полетный малый газ), необходимо увеличить на 4^о по УПРТ по сравнению с тем значением, которое устанавливается рычагом упора ПМГ по фактической температуре наружного воздуха.

Перед выпуском закрылков в посадочное положение убедиться в отсутствии льда на стабилизаторе (в ночное время использовать подсвет). При необходимости выхода из зоны обледенения и необходимости выполнить посадку со льдом на несущих поверхностях самолета посадка выполняется с закрылками, отклоненными на 15^о.

При уходе на второй круг, а так же в полете с одним работающим двигателем разрешается использовать взлетный режим работы двигателей при включенной ПОС самолета и двигателей.

Выключение ПОС самолета в условиях обледенения производить после приземления, а ПОС двигателей после заруливания на стоянку.