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直升機如何摘掉“冰帽子”?防冰除冰妙招了解一下

來源:中國軍網-解放軍報作者:劉任豐 王 越 李家奇責任編輯:姬彩紅
2021-01-15 07:15

海軍航空大學飛行教官馬衞平講解直升機旋翼防冰除冰妙招——

直升機如何摘掉“冰帽子”

■劉任豐 王 越 李家奇

米-38直升機在嚴寒天氣下開展試飛訓練。資料照片

直升機具有低空、低速、小面積垂直起降等特點,被廣泛應用在運輸、巡邏、救護等領域。然而在高空嚴寒地帶,一層薄薄冰雪就像一頂“冰帽子”裹在直升機旋翼表面,成為威脅飛行安全的“隱形殺手”。直升機該如何摘掉旋翼上的“冰帽子”?

直升機在高空嚴寒地帶飛行時,大氣中冷水滴會迅速聚集在高速旋轉的旋翼槳葉前緣,凝結成冰。不要小看這層冰,它會改變旋翼的氣動外形和質量分佈,影響直升機飛行性能,嚴重時會導致直升機失控失速,甚至墜毀。有的凝結較大的冰塊會從高速旋轉的旋翼槳葉上脱落,損壞直升機上其他部件。

這就需要對直升機旋翼進行防冰除冰處理。直升機旋翼是一個大表面積轉動部件,不僅輸送電源技術複雜,而且防冰除冰技術的運用方式與固定翼飛機也不同。為了破解這個難題,工程師們集思廣益,發明了多種直升機旋翼防冰除冰妙招。

妙招一:氣動帶除冰

氣動帶除冰是一種機械除冰技術,又稱為膨脹管除冰技術。它的原理是利用飛機部件前緣表面膨脹管的膨脹作用,使外表面冰層破碎脱落。這種方式通常用於旋翼、尾槳前緣位置,在直升機飛行過程中,不斷給膨脹管進行充氣膨脹、卸壓收縮,使冰層破裂,脱離表面。

妙招二:液體防冰

在高緯度、高海拔地區,直升機旋翼根部防凍液噴孔持續向旋翼表面噴塗防凍液,再利用旋翼旋轉產生的離心力將防凍液甩到部件防護表面。除冰劑是一種化學溶液,由一定比例的乙二醇和水混合組成,由於乙二醇的冰點低於水,當它與旋翼表面水滴混合後,會使混合液凝固點低於旋翼表面温度,從而不結冰。

妙招三:電熱除冰

電熱除冰,顧名思義是將電能轉化為熱能進行除冰,一般分為連續加熱和間斷加熱兩種方式。直升機旋翼加熱時耗電量大,出於節能考慮,直升機旋翼採用間斷加熱方式進行除冰。高空中,旋翼結冰區域加熱後,冰層底部會先融化,再利用旋翼旋轉產生的離心力甩出殘冰。這種方式具有起效快、可靠性好、不受時間和地域限制等優點,也是目前最成熟、最實用的旋翼除冰技術。

近年來,新型材料在防冰除冰方面的應用逐漸凸顯。世界上某直升機製造商對超疏水錶面材料在防冰除冰方面的應用進行了研究,但效果並不理想。相信,隨着科學技術水平不斷進步,具有低耗能、簡易操作特點的新型材料必將成為解決直升機旋翼防冰除冰問題的新方法。

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