Использование электрообогрева для защиты входных элементов двигателя от обледенения

Противообледенительная защита — важнейший элемент обеспечения безопасности полетов воздушных судов. Проанализированы различные варианты противообледенительных систем (ПОС), исходя из целесообразности их применения для рассматриваемой конфигурации входных элементов авиационного двигателя. Выполнен расчет областей выпадения капель на поверхность лопатки и определены коэффициенты захвата капель. Разработана математическая модель электрической ПОС применительно к данной конфигурации защищаемых элементов и рассчитана потребная мощность обогрева. Предложено использование комбинированной ПОС, включающей постоянный обогрев носка лопатки и циклический обогрев остальной части лопатки. По результатам исследования, ввиду сложности устройства обогрева хвостовой части лопатки, рекомендовано применение гидрофобного покрытия. Данные решения позволяют значительно сократить мощность, отбираемую от двигателя.

Литература

[1] Авиационные правила, часть 33 (АП-33). Нормы летной годности двигателей воздушных судов. Межгосударственный авиационный комитет, 2012, 43 с.

[2] Federal Aviation Regulation, part 33, Airworthiness Standards: Aircraft Engines. Federal Aviation Administration publ., 2011. 739 p.

[3] Certification Specifications for Engines (CS-E). European Aviation Safety Agency, 2011.

[4] Тенишев Р.Х., ред. Противообледенительные системы летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1967. 320 с.

[5] Goraj Z. An overview of the deicing and antiicing technologies with prospects for the future. 24th International Congress of the Aeronautical Sciences, 2004, рр. 1–11.

[6] Фролов К.В., ред. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV-21 Самолеты и вертолеты. Кн. 3: Авиационные двигатели. Москва, Машиностроение, 2010. 720 с.

[7] Жердев А.А., Горячев А.В., Жулин В.Г., Горячев П.А. Математическая модель процесса фазовых превращений ледяных кристаллов при их движении внутри каналов испытательного стенда и в проточной части газотурбинного двигателя. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, спец. вып. № 1: Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования и жизнеобеспечения, 2013, с. 65–74.

[8] Антонов А.Н., Аксенов Н.К., Горячев А.В., Горячева Н.Е. Расчетно-экспериментальное исследование тепломассообмена при обледенении авиационных двигателей. Тепломассообмен ММФ-2000. Т. 5: Тепломассообмен в двухфазных системах, 4-й минский междунар. форум. Минск, 2000, с. 278–282.

[9] Антонов А.Н., Аксенов Н.К., Горячев А.В., Чиванов С.В. Основы расчета, конструирования и испытаний противообледенительных систем авиационных газотурбинных двигателей. Москва, ЦИАМ, 2001. 268 с.