飞机系统 8飞机防冰与排雨系
ME飞机防冰排雨系统
飞机结冰的危害
结冰部位 机翼前缘 尾翼前缘 危害
翼型阻力增加，导致升力下降， 临界攻角下降； 飞机操纵性降低。
发动机进气道
风档玻璃 仪表探头 飞机天线 给排水口
进气效率下降； 发动机功率降低； 发动机结构损坏。
防碍机组人员视线 导致仪表系统失灵 天线折断；系统失效 系统功能丧失
第二节
一、分类
飞机防冰系统
除冰系统
结冰探测系统
目视探冰法（探冰棒） 机械式探冰法 同位素探冰法 机械除冰系统 电脉冲除冰系统
除冰系统
防冰系统
气热防冰 电热防冰 防冰液防冰
二、飞机结冰探测系统
目视探冰法（探冰棒）
探测原理：靠机组人员观察探冰棒的 结冰情况得知整架飞机的结冰情况。 附件： 周期加热电路
电热防冰；
气热防冰；
液体防冰。
排雨装置：
风挡雨刷系统 风挡排雨剂系统
凝结温度低； 混合性能好 附着力强 无腐蚀作用 无毒 防火性能好
常用防冰液
甲醇 乙醇（酒精） 乙烯乙二醇等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三节 风挡防冰/排雨系统
玻璃内外表面上的冰、霜、雾、雨会使它的清 晰度或能见度降低，严重影响飞行员的视线。 现代飞机设有风挡防冰/防雾系统及排雨装置： 防冰/防雾系统：
为随时探测结冰情况，探冰棒设有周期 加热电路，结冰信号不会积累而造成误 指示。
探冰灯
夜间为探冰棒提供照明（机翼观察灯也 可称为探冰灯）。
三、飞机除冰系统:
机械除冰系统——除冰带
民航—飞机结构与系统-----复习资料
基本名词：1、飞机过载：就是飞机在某飞行状态的升力与重力的比值。
4、飞机结构强度试验包括哪些内容？飞机结构强度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。
5、简述结构安全系数确定的基本原则。
原则是既保证结构有足够的强度，刚度又使重量最轻，目前飞机的受力结构主要使用铝合金材料，其强度极限约为比例极限的1.5倍。
6、薄壁结构：骨架加蒙皮，以骨架为基础的一种结构形式，强度、刚度大，重量轻，广泛应用在飞行器上。
7、机翼激振力：机翼扭转产生加剧弯扭振动的附加升力。
8、主操纵系统：是实施对副翼、升降舵和方向舵的操纵，供飞行员操纵飞机绕纵轴、横轴和立轴转动，改变或保持飞机的飞行状态。
10、增升装置：提高飞机起降（低速）时的升力特性的装置，主要有前缘襟翼和后缘襟翼11、操纵力感觉装置：操纵力感觉装置也叫载荷感觉器或加载机构，是为操纵杆提供定中力和模拟感力的装置。
12、座舱热载荷：维持座舱内温度恒定时，单位时间内传入或传出座舱的净热量为座舱热载荷。
13、气动除冰——气动除冰是机械式除冰的一种，气动法是给结冰翼面前缘的除冰带充以一定压力的空气，使胶带膨胀管鼓起而破碎冰层。
14、气热防冰——将加热的空气充入防冰管道，加热翼面，从而防止结冰的一种方法。
15、液体防冰——将冰点很低的液体喷洒在防冰部位，使其与过冷水滴混合后冰点低于表面温度而防止结冰16、国际防火协会将着火分为三类：A类指的是：纸、木材、纤维、橡胶及某些塑料等易燃物品。
B类指的是：——汽油、煤油、滑油、液压油、油脂油漆、溶剂等易燃液体着火着火；C类指的是：——供电与用电设备断路、漏电、超温、跳火等引发的着火；基本概念：4、飞机过载包括设计结构强度时规定的设计过载、飞行时允许的使用过载和随飞行状态变化实际过载。
5、为检查飞机结构在设计的使用条件下能否达到设计的承载能力，必须进行强度刚度试验，刚度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。
6、飞机载荷按其产生及作用特点可分为飞行载荷、地面载荷和座舱增压载荷。
飞机的防冰防雨系统(已处理)
飞机的防冰防雨系统摘要本论文主要对飞机的防冰防雨系统进行分析。
从飞机的结冰现象展开来阐述结冰探测器的种类及工作原理、飞机防冰防雨系统的工作原理热气防冰,电热防冰,化学溶液防冰,机械防冰以及防雨装置和应用以及风挡的防冰、排雨及控制中的问题,最后对防冰防雨系统的部分故障进行分析。
关键字:热气防冰电热防冰化学溶液防冰机械防冰以及防雨装置ABSTRACTThis paper mainly explains the ice and rain protection system of the airplane.From the aircraft icing phenomenon to explain the types of ice and working principle of the detector、working principle and application of the aircraft ice and rain protection system hot air anti-icing、electric anti-icing、chemical solution anti-icing,mechanical anti-icing and rain-resistant device and the problem of windshield anti-ice,behind the rain.Then finally analysis the part faults of the ice and rain protection systemKey words:hot air anti-icing、electric anti-icing、chemical solution anti-icing、mechanical anti-icing and water-resistant device 目录摘要IABSTRACT II绪论1一、飞机结冰现象21、结冰的条件和类型21.1条件21.2类型22、云的形成和分类22.1云的形成22.2云的分类2飞机结冰的主要气象参数24、结冰强度和结冰厚度25、冰形36、机翼及尾翼结冰的影响37、发动机进气部件结冰影响37.1发动机进气部件结冰37.2螺旋桨结冰38、风挡玻璃及探头结冰的影响48.1风挡玻璃结冰58.2测温测压探头结冰5二、结冰探测器种类及工作原理简介51.直观式51.1探冰棒51.2探冰灯62.自动式62.1振荡式结冰探测器62.2压差式结冰探测器73.放射性同位素结冰信号器7三、飞机防冰防雨系统的分类、工作原理及应用71.热气防冰72.电热防冰93.化学溶液防冰114.机械除冰115.飞机地面除冰126.飞机防雨装置12四、风挡防冰排雨及控制中的问题121、风挡玻璃的防冰方法122、风挡玻璃的防雾133、档排雨系统134、排雨液135、厌水涂层136、风挡刮水器147、发动机进气部件结冰影响147.1温度控制组件147.2过热控制组件157.3功率控制组件15结论16致谢17参考文献18绪论飞机在大气中飞行时,只要遇到高湿度(或低温)两个条件,就可能结冰,结霜,起雾等。
飞机系统与附件课程教学课件：11.1 飞机防冰排水系统1
防冰和排雨系统
过程
探测器放射出
延伸到气流中圆柱体
冰层
部分B粒子
计数器接收B粒子 减少
防冰和排雨系统
若冰层厚度达到结冰
经放大器 后发出结冰信号 推动执行元件 本身加温电路
雪对飞机的安全重要性不言而喻
防冰和排雨系统
防冰和排雨系统的功用 大气中飞行时
和负温/低温 结冰/结霜/起雾
防冰和排雨系统
结冰对飞机性能及效率影响
增大
、减少升力，导致有害振动
大气压力
不能正常工作
操纵舵面活动
危及无线电
接收与发射
积聚在风挡玻璃上影响驾驶人员
防冰和排雨系统
结冰强度
冰在飞机部件表面形成的速度
防冰和排雨系统
结冰信号器
达到结冰 ➢ 向驾驶人员发出结冰信号
防冰系统除冰
灵敏度 发出结冰信号所需
冰层厚度
振荡式/压差式结冰信号器 放射性同位素结冰信号器
防冰和排雨系统
结冰探测器
组成 传感 /支撑座/安装盘/ 壳体/电子控制电路/电气接头
原理 传感元件结冰后振荡
发生变化
防冰和排雨系统
出现结冰 传感元件结冰
通过探测器侧面 小孔感受空气的静压
防冰和排雨系统
工作情况
➢ 膜片有冲压空气作用弯曲和触点
➢ 结冰时
，膜片和触点结合
➢ 接通驾驶舱结冰信号灯发出
➢ 同时接通本身加温电路
地进行
防冰和排雨系统
原理 利用结冰后从
结冰探测器 抵达计数器
构成
是放射源和计数器 ➢ 加温元件/屏蔽罩/圆柱体/
平板/外壳/电插座等
防冰和排雨系统
无数微小水滴 遇到微粒杂质 形成体积更大的水滴 降温至 并遇到
飞机防冰排雨系统PPT课件
飞机防冰排雨系统的历史与发展
02
01
03
早期的飞机防冰排雨系统主要采用机械式或气动式结 构，如加热空气或机械振动等方式去除冰和雨水。
随着技术的发展，现代飞机防冰排雨系统采用了更加 先进的技术，如电热式、微波式和激光式等。
这些新技术能够更加高效地去除冰和雨水，提高飞机 的安全性和性能。
02
飞机防冰排雨系统的组成和工作原理
加热阶段
如果需要，控制单元会激活加热元件，对相应区 域进行加热，融化冰霜和蒸发雨水。
判断阶段
控制单元根据接收到的信号和预设阈值，判断是 否需要启动防冰排雨系统。
排水阶段
同时，排水口开始工作，将机体表面的雨水排出 。
主要组件的功能
传感器
负责实时监测飞机表面 状况，是整个系统的“
感知器官”。
控制单元
系统的“大脑”，接收传感器 信号，根据算法决定是否启动
加热元件和排水口。
加热元件
排水口
融化冰霜、蒸发雨水， 防止飞机表面结冰或积
水。
迅速排出机体表面的雨 水，保持飞机飞行安全。
03
飞机防冰排雨系统的分类和应用
飞机防冰排雨系统的分类
机械式防冰系统
利用机械能将冰破碎并去除，如气动和电动除冰系 统。
热力防冰系统
通过加热元件将飞机表面加热，以防止冰的形成， 如电热和热气防冰系统。
飞机的安全和正常运行。
提高航班准点率
通过飞机防冰排雨系统的使用， 可以减少因气象因素导致的航班 延误和取消，提高航空运输的效
率和航班准点率。
降低维护成本
飞机防冰排雨系统的正常运行可 以减少飞机维修和保养的频率， 从而降低航空公司的维护成本。
对未来研究和发展的展望
大型飞机短舱进气道防冰系统概述
大型飞机短舱进气道防冰系统概述大型飞机短舱进气道防冰系统是大型民用或军用飞机的重要组成部分，进气道防冰系统主要作用是防止飞机在高空飞行时气流中的冰雪沉积在引擎进气口处，从而影响飞机引擎的正常运行和安全飞行。
目前的大型飞机短舱进气道防冰系统大多采用热空气防冰技术。
热空气防冰技术是将来自飞机引擎燃烧室的热空气通过管路输送到进气道壁面上，以加热进气道表面，从而防止冰雪沉积。
由于进气道防冰系统对于飞机安全性至关重要，因此，大型飞机短舱进气道防冰系统必须考虑多种因素，包括效率、重量、可靠性、成本以及维护和修理等。
近年来，随着航空工业和科技的不断推进，大型飞机短舱进气道防冰系统也在不断提高和改良，主要表现在以下方面。
首先，大型飞机短舱进气道防冰系统采用了更高效的防冰技术。
热空气防冰技术仍然是主流，但是采用了更加高效的热空气输送管路设计和控制系统，从而提高了系统的能效。
其次，大型飞机短舱进气道防冰系统对于飞行状态的响应速度进行了优化。
当飞机的飞行状态发生变化时，进气道防冰系统需要及时调整热空气的输出量和位置，以提高防冰效果和飞机的安全性。
现在的防冰系统通过先进的控制技术，实现了快速响应和自适应调节的功能，从而使飞机更为安全可靠。
第三，大型飞机短舱进气道防冰系统还采用了新的防冰材料和涂层技术。
新的防冰材料可以提高热传导效率并减少热损失，从而提高防冰效果，减少能源消耗。
新的涂层技术可以增强进气道的表面硬度和耐磨损性，并通过特殊的涂层材料和构造，减少进气道表面的摩擦系数，从而减少冰雪积聚，提高系统的可靠性和耐久性。
第四，大型飞机短舱进气道防冰系统采用了更智能的监测系统和自适应控制技术。
现在的防冰系统可以通过传感器和参数采集系统，实时监测进气道表面的温度、沉积情况，然后通过控制器调节热空气的输出量和位置，以实时保持进气道表面的温度和状态，防止冰雪的积聚。
现代化的防冰监测系统和自适应控制技术，使得防冰系统更加智能化和高效化。
航空驾驶考试题库下册-第4章防冰和排雨系统
（下册）第4章防冰和排雨系统1、结冰对飞机性能及效率的影响是多方面的。
如结冰会增大阻力并减少升力，导致有害振动；会使大气压力仪表不能正常工作；使操作舵面活动卡滞；危机无线电信号的接收与发射。
此外冰或雨水积聚在风挡玻璃上会影响驾驶员的视线。
2、在实际使用中，采取了防冰和除冰两种方式：第一种是在探测到结冰条件后接通防冰系统。
第二种是在探测到存在结冰后接通除冰系统。
3、有的水滴虽然温度降至低于冰点，但仍然以液体的形式存在，称为过冷却水或过冷水。
在负温的云层或冰雹云中，含有大量的过冷水滴。
过冷水滴一旦遇到凝结核，便立即凝结为冰。
水汽在碰到足够冷的凝结核时，也可以直接凝华为冰晶。
4、角状冰危害最大，因为它不但严重破坏了飞机的气动外形，而且与翼型表面结合牢固，难以脱落。
5、结冰信号器有多种形式，一般可分为直观式和自动式结冰信号器两大类。
自动结冰信号器如振荡式、压差式结冰信号器、放射性同位素结冰信号器等，当达到结冰灵敏度时，既可以向驾驶员发出结冰信号，又能自动接通防冰系统进行除冰。
灵敏度指的是当结冰信号器发出结冰信号时所需的最小冰层厚度。
6、振荡式结冰探测器是利用传感元件结冰之后振荡频率发生变化的原理工作的。
由微处理器计算加热器加温和关断的循环次数，当出现2次或以上加热时，微处理器发出1级结冰信号，给发动机进气道防冰。
如果在短时间之内结冰信号频繁产生（≥10次），则微处理器发出2级结冰信号，给机翼防冰系统。
7、压差式结冰探测器又称为冲压空气结冰探测器，它利用测量迎面气流的动压（全压与静压的差值）的原理制成。
根据全压室和静压室之间的气压差报警。
在发动机不工作、没有冲压气流时，接触点处于闭合状态；当发动机工作时，冲压气流进入全压室，由于全、静压之差使膜片弯曲，触点断开。
活动接触点与固定接触点闭合，接通驾驶舱内的结冰信号灯，发出结冰信号，同时接通探测器本省的加温电路。
泄压孔的作用：结冰时，使全压与静压室之间的压力相等。
飞机的防冰系统与除冰解析
1概述1.1飞机的防冰系统与除冰方法飞机的结冰问题严重危害飞机的安全性。
飞机表面出现冰，阻碍了空气的流动，增大了摩擦力并减小升力，尤其是机翼上的冰对飞机起飞影响很大。
积聚在飞机尾翼上的冰可扰乱飞机的平衡，迫使飞机向下倾斜，这种现象称为尾翼失速。
这时，飞机的防冰系统起到了很重要的作用。
通常，飞机上除冰的方法有两种，一种是“渗透机翼”液体除冰系统，一种是膨胀橡胶气囊，称为气体罩，气体罩沿着机翼安装。
但这两种方法都存在缺点，如液体除冰系统效率有限，气体罩增加了飞机重量和功耗。
在格林研究中心开展联合研究，采用可膨胀的石墨箔加热单元技术有效替代通常的除冰方法。
这种超薄石墨覆盖在飞机表面，并不会太多增加飞机重量，且能够快速融化冰。
这种安全的设备目前已向整个航空界推广。
1.2飞机表面结冰现象、结冰形式以及影响因素高空飞行飞机的迎风表面通常会伴随三种不同形式的结冰现象，即“水滴积冰”，“干结冰”和“升华结冰”。
在大气对流层下半部的云雾中，常常存在大量温度低于冰点而仍未冻结的液态水滴•即“过冷水滴”。
“水滴积冰”指的是飞机部件表面的平衡温度低于冰点，过冷水滴撞击并积聚冻结于部件前缘表面而发生的积冰现象。
水滴积冰严重时常常会飞机的气动外形、危害飞机的飞行安全，因此，是飞机防冰与除冰技术的主要研究对象。
“干结冰”指的是飞机在含有大量冰晶或有雨夹雪的云中飞行时.因气动力加热或飞机防冰设备工作等原因使部件迎风表面温度高于冰点，冰晶沉积融化、然后再冻结成冰的现象。
飞机干结冰现象很少遇到，一般无危险，但发动机进气道拐弯处和进气部件表面发生的干结冰现象，积聚的冰晶进人发动机后，会损坏压气机叶片或使发动机熄火，具有一定的危害性。
“升华结冰”指的是飞机由冷区飞入暖区，机体表面温度低于周围气温达到结霜温度时•空气中水汽在飞机表面凝华成冰的现象。
升华结冰. 只要飞机表面温度与周围气温平衡时，冰层便能很快地被融化消失，故不存在危险。
因此，“水滴积冰”成为本文讨论的主要内容。
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飞机系统
结冰对飞行性能的影响较大，特别是起飞、着陆过程中遇上 结冰，处置不当则引发飞行事故。20世纪30年代，就有飞机 结冰坠毁的记录，通航飞机结冰事故比率较大。
飞机结冰的危害
机翼和尾翼前缘结冰: 改变机翼形状，使升力减小，阻力增 大，飞机气动性恶化, 安操性变差，甚至失速；
发动机结冰：使进气减小，功率下降
风档结冰：视界不清
全静管结冰：有关仪表 读数不准,会直接影响 飞行安全
飞机常见结冰部位和防冰方法
现代飞机都有防\除冰系统 Anti-Ice and Deice Systems
• 防冰系统：防止冰的形成 • 除冰系统：除去已结成的冰霜 • 但大多数轻型飞机只有皮托管加温系统，因此不适于在
电动：由电机驱动控制转速，电机变换器改变电机 旋转方向使刷子往返重复 控制板上的洗涤器在 地面清洗风挡玻璃时用
液压驱动：速度控制活门控制液压流量，从而控制 雨刷来回运动速度；控制机构（方向变换器）控 制刷子动作机构左、右端的进回、油从而使刷子 在液压作动下来回运动。
风挡刮水器的使用
下雨时使用：根据雨量大小选择高速或低速位置。空 速过大时，应按规定停止使用。雨太大时效果较差。 地面检查：应洒上水，冬天喷洒酒精，避免干刷。干 刷次数过多可能使玻璃发毛。
结冰条件下飞行。 • 所以，飞机如无防/除冰能力，禁止进入结冰区。如意外
进入，立即接通座舱加温，迅速脱离结冰区
• 本教材主要介绍了飞机翼面、驾驶舱风挡的防冰 及风挡排雨系统
8.1防冰排雨
飞机风挡结冰、起雾或被霜 雪和雨水覆盖，会直接影响 飞行员目视飞行视线，且降 低了风挡的冲击韧性。
现代飞机都有风挡防冰，排 雨系统。
化学方法：目前国外使用防冰化学涂层，除冰带表 面加涂层时，使冰霜难以粘结。达到更
好入已知结冰区；翼 面积冰厚达9.5mm时，才能除冰；不允许 在温度低于-40ºC时使用；飞前检查除冰 带应清洁、无损坏且紧贴翼面
8.2.2气热防冰
即采用热空气加热而防止结冰。
气动除雨器 Pneumatic Rain Removal Systems
安装喷气发动机的小型高速飞机采用 • 利用压气机引出的高压、高温空气吹过风挡除雨。
引气经温度，压力控制后，进入风挡边沿的喷管， 由开关控制喷出。 • 热空气将雨滴击成微粒后吹除； • 空气加热风档防止湿气结冰。
化学风挡排雨剂
737大翼防冰流程
防冰电门：ＯＮ 地空电门：空中 防冰电路接通，交流马达控制活门打开，热空气进 入机翼前缘及缝翼防冰腔内的防冰管道及防冰部 位的蒙皮。 防冰活门工作指示灯： 正打开——蓝色 完全打开——暗蓝色 完全关闭——灯灭
地面检查时：发动机推力低于起飞警告，机翼前缘 温度低于一定值，接通防冰电门，指 示灯亮表明系统工作正常； 当发动机推力高于起飞警告，或机翼 前缘温度高于一定值时，防冰电门无 法接通防冰活门，以防止地面过热。
8.2翼面防/除冰 Wing Anti-Ice (WAI) System
翼面：机翼，尾翼前缘，缝翼，襟翼等 方法：小型低速飞机 气动法除冰——气热法防冰
8.2.1气动除冰
• 气动法：向结冰翼面的 除冰袋充以一定压力的 空气，使胶带膨胀管鼓 起而破碎冰层，然后借 助高速气流将冰吹掉。
De-icing boots
8.1.1风挡防冰
2.风挡液体防冰系统 使用酒精等防冰液体可降低冰点的原理（酒精冰点是-117℃） 进行防冰。在预计有结冰条件时，应预先向风挡喷洒防冰液
风挡液体防冰系统
防冰电门接通酒精泵电机时， 电磁活门打开酒精箱供液。经 管路至左右风挡喷出。此时应 打开风挡刷使酒精分布均匀， 并刷去松碎的冰层。
飞机在爬升穿越云层时风挡 玻璃发生快速结冰
8.1.1风挡防冰
通常电热防冰，少数为液体防冰， 有的小飞机两种方法都采用
1.电热防冰工作原理：利用电阻 热升温防止表面结冰或化去薄 冰，是现代飞机风挡常用的防 冰、除雾方式。
运输机的风挡玻璃由三层压合而 成。每两层间夹有透明的金属 导电材料和乙烯树脂胶，通电 发热
液体防冰能力有限，对严重结冰的防冰效果较差
8.1.2风挡排雨
目的：除去风挡玻璃外表面的雨水或凇雪，保持良好透明度。 排雨方式：刷掉、吹除、隔离 对应的排雨装置：
风挡刮水器 气动除雨器 化学风挡排雨剂
风挡刮水器Windshield Wiper
风挡刮水器的工作
在风挡玻璃表面来回运动，刷掉雨水，提高雨天风 挡的清晰度。
外层玻璃表面涂有氧化锡防静电 层，可防止加温时放电跳火
风挡电热防冰易产生的主要故障
过热、断路、玻璃脱层、表面擦伤、褪 色与发毛、产生电火花等。
产生电火花主要是加热元件绝缘层破坏或 玻璃表面涂层击穿所致，发生火花的地方可能出 现局部过热 。
飞行前注意对系统工作的检查测试，地面 加热时间不能过长；飞行中发现上述故障应作好 记录。
热空气来源：发动机引气 辅助发动机APU引气
废气加热器（利用发动机排出的高温 废气给冷空气加热 ） 燃烧加热器（多用于尾翼气热防冰和
直升机气热防冰）
小型飞机采用的废气加热器
防冰时由电门接通电机打开增温节气门与热源活门， 加热的空气进入防冰管道
气热防冰过程：热空气进入机翼、尾翼前缘防冰腔的防 冰管道从小孔高速喷出形成局部低压区，将腔内冷空气 吸入混合而增温，加热周围蒙皮后由翼尖排出。
Chemical Rain Repellant
运输机上广泛采用。此种液体化学品喷 洒在玻璃表面形成透明的薄膜，使雨水 落上后像水银落在玻璃上一样成为水珠。
使用：打开排雨剂电门 在增压密封瓶 中的排雨剂经电磁活门到喷嘴喷出（会 被雨水冲击慢慢消失，有时需反复使 用）。 波音737低速小雨用刮水器，高速大雨 用排雨剂. 干风挡不要使用排雨剂。
不除冰时：胶带紧贴翼面保持较好气动外形；引射 泵使胶带产生真空度。
除冰时：胶带充气鼓起将冰层破碎，吹除。 除冰气源：由发动机压气机引气，经调压、控温后进入除冰 带， 定时器：控制除冰带充气顺序及时间，先外侧充气，6秒后， 再其他。 除冰带：有弦向排列向，有展向排列，充气时交错鼓胀。 按除冰按钮一次：12秒后关闭