国产直升机防冰除冰系统零突破,全世界算上中国只有4个

时间:2020-11-27 16:44:12 编辑:环宇 来源:网络整理
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  经过西科斯基公司在阿拉斯加进行的结冰试验发现,靠近桨叶叶根的地方,因没有加热区形成了较厚的冰层结晶。同时四片桨叶同时加热,耗电25千瓦。

  在量产机上,“黑鹰”做了调整,增加了桨叶展向和弦向的加热区面积,加热区覆盖接近叶尖和叶根的桨叶中部区域。同时桨叶加热改为相对两片桨叶循环加热,即每个加热周期有两片桨叶在同时加热,这使得耗电降为17.5千瓦。

  此外还有气动带除冰、液体防冰等技术。气动带除冰,又叫“膨胀管除冰技术”。它的原理是利用飞机部件前缘表面上膨胀管的膨胀作用,使其外表面冰层破碎而脱落的机械除冰技术。

  用于旋翼、尾桨前缘的膨胀管通常有展向、弦向两种形式。周期地使膨胀管充气而膨胀,卸压而收缩,从而使冰层破裂,脱离表面,然后被气流吹去。液体防冰就是向部件防护表面喷射防冻液,与撞击在蒙皮表面上的过冷水滴混合,使液体凝固点低于蒙皮表面温度而不结冰。

  通常采用连续喷射防冻液的防护方式,有时也用周期性喷液的方式。直升机旋翼所采用的液体防冰技术与固定翼飞机相比显得与众不同,它是在旋翼根部设置防冰液喷孔,然后利用直升机旋翼旋转产生的离心力将防冰液甩到桨叶、旋翼前缘表面。

  AH-56A直升机旋翼结冰,旋翼结冰对于直升机来说具有很大的危险性

  值得一提的是,液体防冰是我国早期直升机最常用的防冰除冰技术,主要是用液体酒精作为防冻液防止旋翼桨叶结冰,当时我军装备的米-4和米-5直升机都采用了这个技术。

  但它有一定缺点,比如防冰时间短,仅为30~40分钟;对于已经结冰的旋翼没有除冰功能;酒精挥发威力有限,在环境温度特别低时起不到防冰效果等。

  从当前情况看,气动带除冰和液体防冰技术始于20世纪三、四十年代,属于最早期的防冰除冰技术,但因膨胀管充气时对飞机气动性能影响较大,目前已很少使用。而最晚兴起的电热防冰技术,已成为现代直升机旋翼防冰除冰技术发展的主流。直-20新型通用直升机,采用的应该就是电热防冰除冰技术。

  我国攻克直升机防冰除冰“难题”

  实际上我国在直-20上攻克防冰除冰难题,早有“迹象”和技术准备。

  早在2014年,航空工业航空仪表有限责任公司(武仪)就与中航工业直升机研究所联手协作,攻克了直升机旋翼防冰除冰技术难关,完成某型直升机地面旋翼冰雾喷洒试验验证。

  2017年,邓景辉在接受采访时透露直-20采用的是电热防冰除冰的技术路线来解决直升机的除冰难题,他表示:旋翼除冰技术的关键是通过对复合材料内埋加热组件的热功率密度进行精准控制,如果温度高了可能烧坏桨叶,温度低了又无法除冰,可能导致灾难性的后果。

  此外,加热组件埋在桨叶中,如何在桨叶高速旋转下保证组件的寿命和可靠性,涉及的技术问题非常复杂,因此也成为了美国和法国的不传之秘。但是我国技术人员经过努力,最终攻克了这项先进的旋翼除冰技术。

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