N+1
24 августа 2016, 15:17
Обледенение двигателей обнаружат с помощью светодиодов
Канадская компания Podium Aerospace разработала компактную оптическую систему на светодиодах, способную обнаруживать образующуюся на важных деталях турбореактивного двигателя ледяную корку
Обледенение самолетов в полете - явление частое и иногда представляющее серьезную опасность. В двигателях обледенению подвержены холодные зоны: воздухозаборник, вентилятор и несколько первых ступеней компрессора. Образующийся на их лопатках лед может ухудшать сжатие воздуха, ухудшая и общую работу силовой установки. Кроме того, от ледяной корки могут откалываться крупные куски и повреждать внутренние элементы двигателя.
Надежного инструмента, позволяющего определять обледенение в двигателе, в отличие от планера, сегодня пока не существует. Дело в том, что воздух, поступающий в силовую установку, претерпевает сильные температурные колебания, нагреваясь из-за торможения и сжатия на входе воздухозаборника и резко остывая из-за расширения в камере за входом или в зоне после вентилятора. Из-за этого обледенение в двигателе может происходить при температуре окружающего воздуха в плюс 5-10 градусов Цельсия.
Стандартные самолетные системы предупреждения о начале обледенения для двигателей не годятся как из-за своих размеров, так и принципов работы. Кроме того, установка аналогичных систем в двигатель существенно увеличит его массу, а значит потребует доработки конструкции мотогондолы и крыла самолета. По этой причине летчики обнаруживают обледенение по косвенным признакам: вибрации двигателей, изменения частоты их шума и параметров работы.
Разработанная канадцами система компактна, легка и может с высокой точностью обнаруживать начало процесса обледенения. Система состоит из двух наклоненных друг навстречу другу светодиодов и фотодиода, расположенного между ними. Диоды диаметром три миллиметра каждый прикрыты прозрачным материалом, а светодиоды установлены так, чтобы при нормальных условиях их световое излучение проходило сквозь прозрачное окошко. Длина окошка составляет чуть больше 12 миллиметров, а ширина - около пяти миллиметров.
При начале образования льда на поверхности окошка все больше излучения светодиодов будет отражаться к фотодиоду и система оповестит летчиков об опасности. Прозрачное окошко также имеет датчик температуры, данные с которого также будут передаваться в кабину пилотов, чтобы те имели представление о температурных условиях в той зоне двигателя, где началось образование льда. По данным Podium Aerospace, ее система практически не добавит массы двигателю и не будет мешать нормальному протеканию воздушных потоков в нем.
Предварительные испытания прототипа системы уже были проведены в лабораторных условиях и признаны успешными. Теперь Podium Aerospace намерена испытать ее на самолете на разных высотах и скоростях полета. Затем систему установят на двигатель для летных испытаний.
Работами по созданию систем обнаружения обледенения в двигателях на протяжении последних лет занимаются сразу несколько компаний. Такие исследования стали возможны благодаря появлению компактных и легких элементов, которые могут быть без труда встроены в кожух двигателя или сами силовые установки.
Например, Национальный научно-исследовательский совет Канады, агентство курирующие различные разработки, ведет два проекта разработки систем обнаружения обледенения. В рамках первого в двигатель планируется встраивать ультразвуковые датчики, а второго - электростатические датчики. Первые будут обнаруживать лед за счет отражения ультразвуковых колебаний, а вторые - изменения электрической проводимости датчика от контакта с кристалликами льда. Оба проекта технически сложны и предполагают серьезное усложнение конструкции двигателей....
Авторские права на данный материал принадлежат «N+1». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Поделиться
Май 8, 2024
Аэрофлот поставит новый рекорд по количеству рейсов между Москвой и Казанью
Май 8, 2024
Как правильно оценивать состояние композитных элементов самолета
Май 8, 2024
В МАИ отметили 79-ю годовщину Великой Победы
Май 8, 2024
Госдума выполнит задачи, обозначенные в указе по развитию авиационных путей