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桨叶防/除冰技术简述

2021-05-13姚智

科技风 2021年13期

摘 要:首先,介绍了直升机桨叶的结冰条件、影响因素及防/除冰方法,叙述了旋翼防/除冰系统构成、研制及试验工作;然后,对防/除冰桨叶研制及试验研究的部分关键技术进行了归纳阐述;最后,对现状进行总结并对未来的研究做出展望。

关键词:直升机;结冰;防/除冰;桨叶研制;试验研究

桨叶结冰是指直升机桨叶表面聚集冰层的现象。由于旋翼系统桨叶结冰会导致直升机气动外形的破坏,造成飞行时的剧烈颤动,影响直升机的操纵、安全和飞行品质。所以,研究桨叶的结冰机理、防/除冰及试验验证技术都对提升直升机的实际飞行能力具有非常重要的意义。

1 理论概述

1.1 桨叶结冰及防/除冰

直升机桨叶的结冰条件,包含连续最大和间断最大结冰条件等,其状态由液态水含量(LWC)、水滴平均有效直径(MVD)、云雾均匀性、环境温度、大气压力和飞行速度等影响因素共同决定。与常规认知不同,因为露点温度的差异,一方面,会造成云雾水滴在-20℃乃至更低环境温度下,仍然能够以液态水的形式存在;另一方面,也会造成水汽在适宜湿度下,0℃以上环境温度时就产生结冰现象。在实际飞行中,桨叶冰层则主要由云中过冷水滴或过冷降雨撞击桨叶表面凝固形成,其次也可能直接由水汽在桨叶表面凝华而成。现有的防/除冰技术大致有如下几种类型:①电加热防/除冰;②气动防/除冰;③涂层防/除冰;④热气防/除冰;⑤微波防/除冰。其中,电加热防/除冰技术适用于各类冰型,且能够满足桨叶表面复杂的防护要求。……

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