Анализ технической эксплуатации ПОС ВС Ил-76ТД

 

[1] Материал выполнен в соавторстве с О. В. Осиповым.

Анализ технической эксплуатации ПОС ВС Ил-76ТД

 

1.1 Общее описание и работа

Противообледенительная система (ПОС) предназначена для предотвращения образования и удаления образовавшегося льда с поверхностей самолета, обледенение которых отрицательно сказывается на безопасности полета и летных характеристик.

От обледенения на самолете защищены крыло (предкрылок), хвостовое оперение, силовая установка (воздухозаборники, направлявшие аппараты и коки двигателей), стекла кабины экипажа, приемники полного давления и датчики углов атаки [3], [4].

Предкрылок и силовая установка обогревается воздухом, отбираемым от компрессоров двигателей, а хвостовое оперение, лобовые стекла кабины экипажа, приемники полного давления и датчики углов атаки оборудованы электрическим обогревом.

ПОС предкрылка, хвостового оперения и силовой установки могут включаться автоматически по сигналу от интенсиметра-сигнализатора обледенения ИСО-16. Отключение происходит:

- при исчезновении сигнала интенсиметра-сигнализатора обледенения ИСО-16 с пятиминутной задержкой времени;

- вручную - выключателем аварийного отключения автоматики ПОС;

- автоматически - при отказе 2-х генераторов.

В целях предотвращения перегрева носовых частей предкрылка и оперения и выхода их из строя ЗАПРЕЩАЕТСЯ на земле включать ПОС крыла и оперения. При случайном включении указанных ПОС на земле при работающих двигателях загорается красное сигнальное табло «Отключи ПОС кр., оп.» на панели противообледенительной системы.

Сигнализация о начале и условиях обледенения самолета и двигателей обеспечивается интенсиметром-сигнализатором обледенения самолета ИСО-16 и четырьмя сигнализаторами обледенения двигателей ДО-206.

Информация о начале обледенения выдается [7]:

- на светосигнализатор «Обледенение самолета» на приборной доске летчиков - по сигналу от любого из пяти датчиков (ДО-38Т из комплекта ИСО-16 и четырех сигнализаторов обледенения двигателей ДО-206);

- на табло «Обледенение» на панели ПОС (правый пульт летчиков) - по сигналу от датчика ДО-38Т из комплекта ИСО-16;

- на четыре табло «Обледен.двигат.» на панели ПОС - по сигналам датчиков ДО-206.

Информация об интенсивности обледенения выдается непрерывно на указатель «Лед» из комплекта ИСО-16, установленный на панели ПОС.

Внутренние поверхности электрообогреваемых стекол (кроме форточек) для предотвращения запотевания обдуваются горячим воздухом. Остальные стекла кабин летчиков и штурмана, а также стекла окон грузовой кабины для предотвращения запотевания оборудованы дренажно-осушительными устройствами. Кроме этого на больших лобовых стеклах кабины летчиков установлены стеклоочистители (по два на каждом стекле).

Визуальный осмотр предкрылка, воздухозаборников двигателей и хвостового оперения может производиться через форточки кабины летчиков, смотровые окна и окна в дверях грузовой кабины, смотровой прибор ТС-27АМП. Для осмотра в ночное время на самолете по левому борту установлены две фары освещения - одна между шпангоутами № 11 и 12, вторая – у шпангоута № 54.

Выключатель фары для подсвета кромки крыла и мотогондол находится на шпангоуте № 17 по левому борту, выключатель фары подсвета стабилизатора - на щитке освещения в тех отсеке кабины экипажа.

 

1.2 ПОС крыла и предкрылка

Противообледенительная система крыла обеспечивает защиту от обледенения предкрылка, поэтому в дальнейшем система будет называться ПОС предкрылка.

Предкрылок оборудован воздушно-тепловой противообледенительной системой постоянного действия [4].

Образование льда предотвращается путем обогрева носовой части предкрылка горячим воздухом, который отбирается от компрессоров двигателей самолета.

Элементы управления и контроля за работой ПОС предкрылка расположены на панели противообледенительной системы, установленной на пульте правого летчика.

Горячий воздух, отбираемый от компрессоров двигателей, через централизованную систему отбора воздуха поступает в трубопроводы, общие с системой кондиционирования, расположенные в носках левой и правой консолей крыла. Эти трубопроводы имеют отводы в районе средней части крыла, через которые воздух подается в трубопровода ПОС предкрылка. На входе в ПОС на каждой консоли крыла установлены по две заслонки включения обогрева (внутренние, расположенные ближе к оси симметрии самолета, и внешние). Выход из строя одной заслонки (в левой или правой консолях крыла) не приводит к снижению эффективности ПОС, так как воздух в достаточном количестве проходит через другую заслонку. Далее воздух подается по трубопроводам ПОС в предкрылок средней и отъемной частей крыла через трубки Вентури и подвижные соединения трубопроводов.

Трубки Вентури работают как ограничители подачи воздуха только в случае разрушения воздушной магистрали, расположенной за ними. Подвижные соединения трубопроводов обеспечивают подачу воздуха в предкрылок при его убранном и выпущенном положениях. Через подвижные соединения воздух попадает в коллекторы, представляющие собой трубопроводы с отверстиями, расположенные в противообледенительных камерах по всей длине предкрылка. Коллекторы обеспечивают равномерную раздачу воздуха по длине предкрылка и являются ограничителями подачи воздуха. Коллекторы отдельных секций предкрылка стыкуются с помощью специальных проставок, обеспечивающих независимое снятие любой секции. Противообледенительные камеры стыкуются гофрированными муфтами.

Из коллекторов воздух попадает противообледенительные камеры, а затем в каналы, образованные наружной и гофрированной внутренней обшивками предкрылка, через две заслонки электромеханизмами МПК-13А-5. Электропитание механизмов осуществляется постоянным током +27В, открытое положение заслонок сигнализируется двумя соответствующими световыми сигнализаторами на щитке ПОС. Отработанный воздух выбрасывается в атмосферу через жалюзи во внутренней обшивке предкрылка и щель между предкрылком и неподвижной частью крыла.

Температура воздуха в камерах обогрева предкрылка контролируется в 1-й секции (СЧК) и 5-й секции (ОЧК) с помощью термометра 2ТУЭ-477К, в состав которого входит двухстрелочный индикатор 2ТУЭ-4К и два приемника температуры П-77. Предельная температура – 220°С в воздухе, на земле – 100°С при проверке в течение 1, 5 минут на режиме «МГ». Выключается обогрев после выхода из зоны обледенения, либо на пробеге при скорости 160…130 км/ч.

 

1.2.1 Заслонка включения обогрева

В носовой части СЧК установлены четыре заслонки (две внешние и две внутренние) для открытия и закрытия воздушной магистрали ПОС предкрылка [4].

Заслонка представляет собой кран поворотного типа, приводимый в действие электромеханизмом.

В исходном положении заслонки закрыты. Открываются заслонки при установке рукояток выключателей «Крыло внутрен. Заслонки» и «Крыло внешние заслонки» во включенное (верхнее) положение на панели противообледенительной системы на правом пульте летчиков.

При подаче электропитания в цепь открытия заслонки электромеханизм поворачивает заслонку на 90°, открывает проходное сечение. При открытом положении заслонки в отверстии корпуса с надписью «Открыто» видна черта визуального указателя.

При подаче электропитания на закрытие заслонка возвращается в исходное положение, перекрывая линию подачи воздуха. В отверстии корпуса с надписью «Закрыто» появляется красная черта визуального указателя.

Кроме визуальных указателей, в заслонке встроена электрическая система сигнализации открытого положения. При открытом положении заслонки загорается соответствующая сигнальная лампа «Заслонки» на панели противообледенительной системы.

Параметры воздуха, протекающего через заслонку:

- температура, °С………………………………….…………..….…...до 300

- давление, кг/ …………………………………………………….до 12

- расход, кг/час …………………………………………..........….…...до 10000

- напряжение питания, В………………………………………………27+2, 7

- время срабатывания на открытие/закрытие заслонки, сек……... не более 2

 

1.2.2 Термометр 2ТУЭ-477К

Термометр 2ТУЭ-477К предназначен для измерения и индицирования температуры воздуха в камерах обогрева 1-й секции (СЧК) и 5-й секции (ОЧК) левого и правого предкрылка [4], [5]. В комплект термометра входит указатель 2ТУЭ-4К и два приемника П-77. Указатели и приемники соответственно взаимозаменяемы.

Температура горячего воздуха воспринимается теплочувствительным элементом каждого приемника П-77, расположенного по одному в камере 1-й секции (СЧК) и 5-й секции (ОЧК) левого и правого предкрылка, а индицируется двумя магнитоэлектрическими логометрами указателя 2ТУЭ-4К. Указатель подключается с помочью реле к приемникам П-77 левого и правого предкрылка. Реле управляется выключателем «Предкрылок-лев.-прав.», расположенным на панели контроля и управления ПОС. В каждый данный момент указатель 2ТУЭ-4К показывает температуру воздуха в 5-й секции (ОЧК) по левой шкале и в 1-й секции (СЧК) по правой шкале левого или правого предкрылка в зависимости от положения выключателя «Предкрылок-лев.-прав.».

 

Основные технические данные:

Напряжение питания измерителя, В……….……………………27+2, 7

Диапазон измерения температуры, °С ………………………….50 - 300

Рабочий диапазон температуры, °С……………………………..100 - 250

Погрешности измерителя при нормальных условиях, °С:

в рабочем диапазоне…………………………..……………… не более +3

в диапазоне температуры 50-100°С…… …………………...не более +6

Напряжение питания ламп подсвета указателя, В…………... 20+2

Цена деления шкалы прибора, °С………………………..…... 10

Сопротивление изоляции указателя (при нормальной температуре и относительной влажности от 30 до 80%), Мом…...………………….не менее 20

 

1.3 ПОС хвостового оперения

Элементами ПОС хвостового оперения является электрообогреваемые носки стабилизатора и киля. Участки оперения (секции носков) нагреваются специальными нагревательными элементами [4].

В состав ПОС хвостового оперения входят:

- электрообогреваемый носок стабилизатора (8 секций);

- электрообогреваемый носок киля (5 секции);

- программный механизм ПМК-21С, обеспечивающий работу ПОС хвостового оперения в режиме «Выше - 20°С»;

- программный механизм ПМК-21ТВ-2 серии, обеспечивавший работу ПОС хвостового оперения в режиме «Ниже - 20°С»;

- релейные блоки дифференциальной защиты нагревательных элементов от коротких замыканий;

- блок-реле проверки обогрева;

- коммутационная аппаратура (контакторы, реле, трансформаторы, включатели и др.).

Нагревательные элементы цикличного действия выполнены в виде сеток из константановой проволоки, а элементы постоянного действия – в виде жгута из константановой проволоки. Нагревательные элементы впрессованы между слоями стеклоткани обшивки и при это внутренние слои являются теплоизоляционными, а внешние – электроизоляционными. Каждая секция состоит из 3 нагревательных элементов и теплого ножа.

Элементы управления ПОС хвостового оперения и контроля за ее работой размещены на панели противообледенительной системы на пульте правого летчика.

Включение ПОС хвостового оперения производится переключателем «Выше -20°С - Автомат - Ниже -20°С», расположенном на пульте правого летчика. При этом вступает в работу программный механизм ПМК-21, по командам которого секции цикличного действия включаются на прогрев на 38, 5 + 5 с и охлаждаются в течение 115 + 7с. Тепловой нож с ПМК-21 не связан и работает постоянно. Циклограмма работы ПОС хвостового оперения показана на рисунке 2. Для защиты от перегрева установлены термовыключатели АД-155М-А12 с температурой настройки 50 + 10°С. Электроблокировка системы действует от концевого выключателя «Земля-Воздух», а в воздухе – при выключении генераторов 3-х двигателей. Порядок включения секций контролируется по загоранию соответствующих световых сигнализаторов на пульте бортинженера, исправность работы секций контролироваться по амперметру АФ-150, подключенному к генератору, питающему сеть. Проверка на земле производится только техническим составом АТБ с дополнительным подсоединением тестера НТПП-3.

Агрегаты управления ПОС хвостового оперения получают электропитание от бортовой сети постоянного тока +27В, нагревательные элементы - от генераторов переменного тока (200/115А).

Для наблюдения за стабилизатором в условиях обледенения используется прибор ТС-27АМП.

Рисунок 2 – Циклограмма работы ПОС хвостового оперения

 

1.4 ПОС воздухозаборников двигателей

Противообледенительная система воздухозаборников двигателей является составной частью ПОС силовой установки. Кроме воздухозаборника на двигателе от обледенения защищены кок и входной направляющий аппарат [3], [4].

Воздух на обогрев носка воздухозаборника, кока и ВНА отбирается от VI и XI ступеней второго каскада компрессора двигателя в зависимости от режима работы двигателя. Отбор воздуха за VI ступенью производится на оборотах ротора второго каскада выше 8700 + 156 об/мин, при значениях оборотов ниже указанных отбор производится за XI ступенью, как показано на рисунке 3.

Переключение отбора происходит автоматически заслонкой переключения ступеней, установленной на двигателе.

Рисунок 3 – Отбор воздуха от компрессоров двигателей

 

Максимальное рабочее давление воздуха на входе в ПОС воздухозаборника - 3, 0 атм, максимальная температура воздуха на входе - 320°С. ПОС каждого двигателя имеет автономное управление. Элементы управления и контрам за работой ПОС воздухозаборников размещаются на панели противообледенительной системы (на правом пульте летчиков).

Сигнализаторы имеют двухступенчатую - по режиму работы «день-ночь» - регулировку яркости свечения. Выключатель регулировки яркости установлен на пульте правого летчика.

Воздух, отбираемый от компрессора двигателя, проходит через заслонку включения ПОС двигателя. Часть воздуха поступает на обогрев кока и ВНА двигателя, а другая часть - подводится к фланцу, отбора воздуха на обогрев воздухозаборника.

Сразу за фланцем располагается регулятор избыточного давления, соединенный через монтажную проставку с трубкой Вентури, которая ограничивает подачу воздуха на обогрев воздухозаборника. Элементы магистрали соединены стяжными хомутами, трубка Вентури стыкуется с входным патрубком с помощью муфты. Через входной патрубок воздух подается в кольцевую противообледенительную камеру, а из нее через щель во внутренней обшивке, расположенную в верхней части носка воздухозаборника, попадает в кольцевой канал переменного сечения, образованный внешней и внутренней обшивкой. Отработанный воздух через овальные щели в нижней части носка воздухозаборника выбрасывается в атмосферу.

Контроль за давлением в ПОС воздухозаборников - по двум двухстрелочным указателям «1двиг.2» и «3двиг.4». ПОС воздухозаборников двигателей включается вручную четырьмя выключателями «Двигатели» на панели ПОС на правом пульте летчиков или автоматически по сигналу «Сигнал ПОС» от ИСО-16 в положении «Автомат» выключателей «Двигатели» и выключателя аварийного отключения автоматики ПОС.

Включение системы контролируется по загоранию четырех сигнальных ламп «1», «2», «3» и «4». При установке выключателей в положение «Обогрев» на обмотку реле включения заслонки каждого двигателя поступает напряжение 27В с шин распределительных устройств (ЦРУ35, ЦРУ37, ЦРУ38, ЦРУ36). Реле срабатывает, и напряжение подается на обмотку электродвигателя заслонки. Заслонка включения ПОС двигателя открывается. При полностью открытой заслонке срабатывает встроенный в нее концевой выключатель, а через контакты реле проверки ламп подается напряжение на включение лампы сигнализации открытого положения заслонки.

Реле включения заслонки установлено в блок-реле системы ограничения параметров воздуха и ПОС каждого двигателя.

Отключение обогрева производится переводом выключателя в нижнее положение. При этом обмотка реле включения заслонки на открытие обесточивается, а через его контакты напряжение с шины распределительного устройства проходит на закрытие заслонки. Заслонка закрывается. Закрытие заслонок контролируется по погасанию сигнальных ламп «1», «2», «3» и «4» на панели ПОС.

При положении «Автомат» схема работает так же, но включение производится по сигналу от ИСО-16, а отключение при исчезновении этого сигнала или выключателем аварийного отключения автоматики ПОС.

Выявляет обледенение лопаток ВНА первого каскада компрессора, кока двигателя и воздухозаборников гондол двигателей, а также сигнализируют о наличии обледенения датчики ДО-206, блоки БД-137 в 5-ом техническом отсеке, красный световой сигнализатор «Обледенение ВНА» на щитке ПОС бортинженера. Система готова к работе с момента погасания светосигнального табло «Р топлива».

 

1.5 ПОС приемников полного давления и датчиков угла атаки

Система предназначена для обогрева входных отверстий приемников полного давления, а также фланцев и флюгеров датчиков углов атаки (ДУА) [4], [5].

Три приемника полного давления установлены на фюзеляже в зоне шпангоутов № 8 и 9 (два на левой борту и один на правом).

Два датчика углов атаки установлены на фюзеляже в зоне шпангоутов

№ 6 и 7 (один на левом борту и два на правом).

Система состоит из обогревательных элементов, входящих в конструкцию каждого прибора, трех сигнализаторов, коммутационной и защитной аппаратуры.

Для включения системы служит переключатель на панели обогрева на правом пульте летчиков.

Сигнализация неисправности цепей обогрева ППД осуществляется тремя сигнализаторами красного цвета. При нормальной работе системы обогрева ППД сигнализаторы не горят, при отказе - загораются. Сигнализации отказа обогрева ДУА нет.

Элементы защиты схемы установлены на РУ23 и РУ24 постоянного тока. Вся коммутационная аппаратура размещена в двух коробках Н20, расположенных в техотсеке кабины летчиков на левом и правом бортах.

Электронагревательные элементы встроены в каждый приемник и датчик. Электропитание осуществляется постоянным током, включение и проверка выполняются тремя переключателями на верхнемэлектрощитке пилотов, там же установлены три световых сигнализатора «Контроль исправности» зеленого цвета.

 

1.6 Система обогрева стекол и форточек

Лобовые (малые и большие) окна кабины летчиков, а также нижнее и нижнее переднее стекла кабины штурмана защищены от обледенения при помощи электрообогрева [5]. На больших лобовых окнах кабины летчиков установлены стеклоочистители (по два на каждом окне) для очистки стекол от снега и воды.

Внутренние стекла лобовых окон кабины летчиков, нижнее и нижнее переднее стекла кабины штурмана дополнительно обдуваются воздухом, температура которого регулируется экипажем. Форточки кабины летчиков оборудованы электрообогревом для защиты их от запотевания. Верхнее и боковые окна кабины летчиков, боковые окна кабины штурмана, окна грузовой кабины предохраняются от запотевания и обмерзания при помощи дренажно-осушительной системы.

Элементы управления обогревом и обдувом стекол сосредоточены на пультах летчиков и штурмана.

Электрообогреваются три передних стекла кабины экипажа. Нагревательные элементы представляют собой прозрачные токопроводящие покрытия, нанесенные на внутренние поверхности внешних покрывных слоев стекол. Светопропускание стекол ухудшается не более чем на 28%. Электропитание нагревательных элементов осуществляется от сети через три повышающих трансформатора АТ-7-1, 5 (1-й техотсек). Обогрев имеет два режима работы: «Слабо» и «Сильно». Три переключателя «Обогрев стекол» установлены на верхнем электрощитке пилотов. В режиме «Слабо» первичные обмотки трансформаторов подключается на фазное напряжение 115В, а в режиме «Сильно» - на линейное напряжение 200В. Сопротивление нагревательных элементов не одинаково, поэтому в паспорте стекла указано, на какую выходную клемму должен быть подключен нагревательный элемент. Обогрев стекол нагревает стекло до температуры +38°С. Режим «Сильно» можно включать только в воздухе при входе в зону обледенения, и если он был включен до посадки, то останется включенным и на пробеге. Режим «Слабо» включается при рулении и во время полета, независимо от метеоусловий.

 

1.7 Обогрев отсеков аккумуляторных батарей

Система обогрева обеспечивает автоматическое поддержание в отсеках аккумуляторных батарей температуры (16±4)°С в полете, а также позволяет заблаговременно подогревать аккумуляторы на земле, если температура электролита в них ниже -5°С. Система электрообогрева [5] аккумуляторов левого и правого бортов работают самостоятельно и каждая включает в себя три нагревательных элемента, блок управления обогревом и два датчика температуры ТД-2.

Цепи управления обогревом получают питание от основной сети постоянного тока от РУ-24 через АЗС «Обогрев аккум.». Цепи нагревательных элементов получают питание через АЗС «Обогрев аккум.», расположенных по одному в РУ-61А и РУ-62А. Ток, потребляемый нагревательными элементами каждой системы, составляем 22, 5А. В блоке РУ-63 находятся два термоэлектрических регулятора ТЭР-1М, один (рабочий) настроен на температуру +16°С, а второй (контрольный) – на температуру +40°С. Управление обогревом производится двумя переключателями «Вкл. обогр. аккум – Откл. – Проверка» на щитке управления энергетикой постоянного тока. Для включения обогрева указанные переключатели необходимо установить в положение «Вкл. обогр. аккум.». По сигналам термодатчиком ТД-2 рабочие терморегуляторы ТЭР-1М подают сигналы на включение или отключение питания нагревательных элементов для поддержания температуры +16°С. В случае отказа рабочего ТЭР-1М и увеличении температуры до +40°С, срабатывает контрольный ТЭР-1М и обогрев отключается, загорается световой сигнализатор «Отказ обогрева и проверка» под включателем обогрева. Переключатель необходимо установить в положение «Откл.» и выполнить проверку.