詹大可 张 帆 赵澎渤

民用飞机气动除冰系统技术

詹大可 张 帆 赵澎渤

飞机在结冰气象条件下飞行时，部件迎风表面可能结冰，结冰严重时危及飞行安全。民用飞机大多配备防（除）冰系统保护飞机重要部件（如翼面前缘、短舱前缘、螺旋桨、空速管和风挡等），常用的防（除）冰防护方式包括热气防冰、气动除冰、电加温防（除）冰、防冰液防冰等。其中，气动除冰技术非常成熟，系统重量和能源消耗小，故应用非常广。

原理和组成

气动除冰技术通过对覆盖在防护表面的除冰套进行周期性的充放气，使得冰层破碎并脱落，并通过气流将冰块吹除。工作原理如图1所示。

气动除冰系统包含压力调节安全阀、水分离器（排水阀）、引射分配阀、单向阀、压力开关、时间控制器、控制面板和开关等成品部件，典型组成示意图如图2所示。防冰引气通过单向活门进入系统后，单向活门防止气流反向流动，气流再通过压力调节安全阀调压、水分离器（排水阀）除水，然后进入引射分配阀。在时间控制器的控制下，引射分配阀按预定时序向对应除冰套充气或抽气，除冰套充气时膨胀管膨胀，使膨胀管外表面上所结冰层破裂，破碎冰块被迎风气流吹除；除冰套抽气时膨胀管收缩，以保持尾翼前缘气动外形。在无结冰环境飞行时，引射分配阀对所有除冰套抽气以保持尾翼的气动特性。

重量

CCAR23/FAR23（正常类、实用类、特技类和通勤类飞机）的单发飞机翼面安装气动除冰系统所需重量约为11kg，所需电能约为250W；……