結(jié)冰嚴(yán)重影響飛機(jī)的飛行安全,飛機(jī)最容易結(jié)冰的部位主要有機(jī)翼、水平尾翼、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道、大氣數(shù)據(jù)傳感器、風(fēng)擋玻璃等。通常來說,飛機(jī)產(chǎn)生升力的主要結(jié)構(gòu)是機(jī)翼,結(jié)冰之后其外形和平整度發(fā)生細(xì)微變化,機(jī)翼內(nèi)部的氣動結(jié)構(gòu)布局也會隨之改變,繼而造成飛機(jī)機(jī)翼的升力系數(shù)和升阻比指標(biāo)下降,飛機(jī)的起降性能下降。導(dǎo)致飛機(jī)表面結(jié)冰的主要原因是:在冷水滴含量較高及溫度較低的氣象環(huán)境條件下,大氣中的冷水滴與飛機(jī)金屬表面進(jìn)行碰撞形成冰層,當(dāng)冰層達(dá)到一定的厚度,機(jī)翼就會結(jié)冰,結(jié)冰后不僅會造成飛機(jī)重量增加,而且如果關(guān)鍵部件結(jié)冰,還會對飛機(jī)的飛行安全形成嚴(yán)重的危害。本論文就是搭建一個機(jī)翼結(jié)冰和除冰的仿真實驗平臺,模擬飛機(jī)實際飛行過程中出現(xiàn)的結(jié)冰現(xiàn)象,通過運(yùn)用電脈沖除冰實驗方法,以供研究人員得出除冰效果的影響因素。根據(jù)機(jī)翼除冰的特點(diǎn),本文設(shè)計了動態(tài)多物理場測試系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。線圈固定在升降臺懸臂的一端,升降臺通過PLC控制伺服電機(jī)帶動絲杠進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動,調(diào)節(jié)升降臺的高度。脈沖信號作用于線圈,電脈沖信號由高壓脈沖電源發(fā)出,可以調(diào)節(jié)電脈沖的電壓和脈寬,線圈周圍會產(chǎn)生電場,電場就會在機(jī)翼蒙皮周圍感應(yīng)出磁場,這樣線圈和機(jī)翼蒙皮之間會產(chǎn)... 

【文章來源】：長江大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

飛行事故圖

第1章緒論3圖1-1飛行事故圖Figure1-1Flightaccidentdiagram天氣溫度低，飛機(jī)在機(jī)場停留時，飛機(jī)表面就會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。如圖1-2所示。當(dāng)外界環(huán)境出現(xiàn)降雪、雨夾雪和水，加上空氣相對濕度較高，環(huán)境溫度低于0℃時，都有可能會導(dǎo)致飛機(jī)的表面結(jié)冰。如果雪、霜、冰等附著在飛機(jī)表面時，飛機(jī)的飛行安全就會受到嚴(yán)重的影響。會導(dǎo)致飛機(jī)的阻力增加，升力減小，改變飛機(jī)空氣動力特性，最后會嚴(yán)重影響飛機(jī)的穩(wěn)定性。飛機(jī)表面的積冰或雪如果不能夠及時清理，就會給飛機(jī)的起飛和運(yùn)行帶來極大的安全隱患，最后會造成致命的后果。因此，飛機(jī)在雨雪天氣起飛之前，在地面就必須進(jìn)行除冰處理，用來保證飛機(jī)的飛行安全，避免飛行事故的發(fā)生[6]。圖1-2飛機(jī)結(jié)冰圖Figure1-2Aircrafticingchart1.2飛機(jī)除冰技術(shù)為了保證飛機(jī)在飛行過程中的安全，必須設(shè)計出合適、合理的、滿足除冰要求的機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)。機(jī)翼防/除冰系統(tǒng)，一是防，二是除。防主要有三種方法，一是化學(xué)物質(zhì)防冰法，但是防冰化學(xué)物質(zhì)的作用時間短、

第1章緒論4用量很大，且多元醇等化學(xué)物質(zhì)會污染環(huán)境；二是疏水涂層防冰法，主要是在飛機(jī)蒙皮上涂一層疏水材料（丙烯酸聚氨酯-聚四氟乙烯），但是疏水材料結(jié)冰了，整個就會失去防冰性能；三是熱氣防冰法，是使用次數(shù)最高的防除冰系統(tǒng)之一，所有大中型飛機(jī)一般都采用這種防冰系統(tǒng)方式，主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)、機(jī)翼、尾翼的防冰[7-12]。大型運(yùn)輸機(jī)通常采用從發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)引氣，經(jīng)過一系列處理，最后對各種部位進(jìn)行防冰。圖1-3中一種最普遍的熱氣防冰系統(tǒng)的處理過程，發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)引出的熱空氣經(jīng)過高壓引氣活門調(diào)壓、預(yù)冷器調(diào)溫后，通過防冰活門控制，然后進(jìn)入機(jī)翼前緣防冰腔，保證前緣和機(jī)翼部分不結(jié)冰。進(jìn)入防冰腔后，熱空氣會在雙蒙皮通道內(nèi)流動，會發(fā)生熱量交換，把熱量傳給蒙皮外表面，熱量就會導(dǎo)致冰層融化，達(dá)到防冰的效果，但這種方法有一個弊端，會加重了發(fā)動機(jī)的負(fù)擔(dān)，很大程度上影響了發(fā)動機(jī)動力，增加了燃油的消耗，是一種不經(jīng)濟(jì)的方法。圖1-3飛機(jī)機(jī)翼熱氣防冰系統(tǒng)示意圖Figure1-3Airplanewinghotairanti-icingsystem除主要有三種方法，一是電熱除冰法，將電加熱元件安裝在機(jī)翼內(nèi)側(cè)，當(dāng)加熱元件加熱時，會使機(jī)翼同步產(chǎn)生熱量，與機(jī)翼相接觸的冰層在加熱的過程中就會融化成水或水膜，在飛機(jī)飛行的過程中，由于離心力的作用，水或水膜會被甩出去[13]；二是氣動除冰法，在機(jī)翼前緣安裝彈性塑管，機(jī)翼表面結(jié)冰后，對彈性塑管充放高壓氣體使機(jī)翼產(chǎn)生形變，就會對冰層產(chǎn)生剪切應(yīng)力，當(dāng)剪切應(yīng)力大于冰層的附著力時，冰層就會脫落[14]，但是彈性塑管有一些缺點(diǎn)，易受腐蝕，需定期更換，且除冰速率較慢，當(dāng)冰層厚度很大時，除冰效果不好[15]；三是電脈沖除冰法[16-19]，采用銅絲繞制而成的呈環(huán)狀脈沖線圈，一般放置在蒙皮內(nèi)側(cè)，并與蒙皮保持?

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本文編號：3294866