RU2604921C2 - Method of ice and snow removing from aircraft surface - Google Patents
Method of ice and snow removing from aircraft surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604921C2 RU2604921C2 RU2015117323/11A RU2015117323A RU2604921C2 RU 2604921 C2 RU2604921 C2 RU 2604921C2 RU 2015117323/11 A RU2015117323/11 A RU 2015117323/11A RU 2015117323 A RU2015117323 A RU 2015117323A RU 2604921 C2 RU2604921 C2 RU 2604921C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- ice
- snow
- air
- critical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/02—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by ducted hot gas or liquid
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиации, а именно к техническому обслуживанию поверхностей самолета во время предполетной подготовки в зимнее время согласно требованиям международной организации ИКАО (Международная Организация Гражданской авиации).The invention relates to the field of aviation, namely to the maintenance of aircraft surfaces during preflight preparation in the winter in accordance with the requirements of the international organization ICAO (International Civil Aviation Organization).
Современные способы очистки самолета делятся на две группы: обработка летательного аппарата химическими реагентами; обработка самолета струей горячего воздуха из приспособления, перемещаемого вдоль поверхности [1].Modern methods of cleaning the aircraft are divided into two groups: chemical treatment of the aircraft; processing the aircraft with a stream of hot air from a device moving along the surface [1].
Главными недостатками перечисленных выше методов являются высокая стоимость химических реагентов, используемых в процессе обработки, большая длительность самого процесса обработки, причем, в результате, за время очистки самолет успевает вновь покрыться коркой льда и снега.The main disadvantages of the above methods are the high cost of chemicals used in the processing process, the long duration of the processing process, and, as a result, during cleaning the aircraft manages to again become covered with ice and snow.
Предлагаемый способ удаления льда и снега с поверхности самолета позволяет повысить качество и производительность труда путем увеличения скорости обработки, мобильности предлагаемого устройства, значительного снижения стоимости процесса обработки.The proposed method of removing ice and snow from the surface of the aircraft can improve the quality and productivity by increasing the processing speed, mobility of the proposed device, significantly reducing the cost of the processing process.
Рассмотрены следующие аналоги.The following analogues are considered.
Известен способ очистки поверхности самолета от льда и снега, основанный на обдуве поверхности газовой струей, вырабатываемой турбогенератором, который перемещают вдоль очищаемой поверхности [2].A known method of cleaning the surface of an airplane from ice and snow, based on blowing the surface of a gas jet generated by a turbogenerator, which is moved along the surface to be cleaned [2].
Основные недостатки метода - это длительность процесса обработки и возможный перегрев обшивки самолета высокотемпературной струей воздуха.The main disadvantages of the method are the length of the processing process and possible overheating of the skin of the aircraft with a high-temperature air stream.
Известен американский патент, в котором обшивка самолета очищается с помощью электромагнитного индуктора, установленного в определенных районах конструкции крыла, руля высоты и руля направления [3].An American patent is known in which the skin of an airplane is cleaned using an electromagnetic inductor installed in certain areas of the wing structure, elevator and rudder [3].
Основным недостатком данного способа является наличие тяжелого дополнительного оборудования на борту самолета, что приводит к увеличению массы самолета и ухудшению технико-экономических показателей эксплуатации самолета. Необходимо также отметить неблагоприятное воздействие электромагнитных волн на экипаж и обслуживающий персонал летательного аппарата.The main disadvantage of this method is the presence of heavy additional equipment on board the aircraft, which leads to an increase in the mass of the aircraft and the deterioration of technical and economic performance of the aircraft. It should also be noted the adverse effects of electromagnetic waves on the crew and maintenance personnel of the aircraft.
Отметим также установку для удаления льда с самолета, запатентованную в Японии [4], основным недостатком которой можно считать необходимость строительства в каждом аэропорту дорогостоящих объектов, на которых проводится предполетная обработка самолетов, разработка сложного наземного оборудования и использование химических реагентов, имеющих неблагоприятное экологическое воздействие на окружающую среду.We also note the installation for the removal of ice from an airplane, patented in Japan [4], the main disadvantage of which is the need to build expensive objects at each airport, which preflight the aircraft, develop sophisticated ground equipment and use chemicals that have an adverse environmental impact on environment.
Известен способ, в котором удаление и предотвращение обледенения самолета достигаются обработкой поверхности через спаренные форсунки агрегата противообледенительными смесями под избыточным давлением [5].A known method in which the removal and prevention of icing of the aircraft is achieved by surface treatment through twin nozzles of the unit with anti-icing mixtures under excess pressure [5].
Очевидно, что основными недостатками данного способа являются необходимость разработки дополнительного оборудования и использования дорогостоящих реагентов, а также проблемы, связанные с утилизацией отходов после обработки самолета.Obviously, the main disadvantages of this method are the need to develop additional equipment and the use of expensive reagents, as well as problems associated with the disposal of waste after processing the aircraft.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является способ наземной очистки обшивки самолета путем удаления льда газовоздушной струей, отбираемой через штуцер, установленный на самолете. Воздух через гибкий шланг поступает в форсунку [6].The closest technical solution chosen for the prototype is a method for ground cleaning of the skin of an airplane by removing ice with a gas jet taken through a fitting mounted on an airplane. Air through a flexible hose enters the nozzle [6].
Недостатками данного способа можно считать длительность обработки поверхности самолета, необходимость наличия дополнительного наземного оборудования и персонала, занятого обслуживанием данного оборудования. За время обработки самолета поверхность успевает покрыться новым слоем льда и снега, качество обработки поверхности резко ухудшается.The disadvantages of this method can be considered the duration of surface treatment of the aircraft, the need for additional ground equipment and personnel engaged in the maintenance of this equipment. During the processing of the aircraft, the surface manages to be covered with a new layer of ice and snow, the quality of surface treatment is sharply deteriorating.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является существенное упрощение процедуры предполетной подготовки самолета, уменьшение времени очистки ответственных поверхностей самолета от льда и снега, экономическая эффективность.The technical result of the invention is a significant simplification of the pre-flight preparation of the aircraft, reducing the time for cleaning critical surfaces of the aircraft from ice and snow, economic efficiency.
Технический результат достигается тем, что ответственные поверхности самолета подогревают предварительно подготовленной до определенной температуры смесью горячего и холодного воздуха. При этом подогрев ответственных поверхностей самолета осуществляют изнутри, используя для этого имеющуюся противообледенительную систему. Подготовку воздуха, отобранного от маршевых двигателей, осуществляют с помощью эжекторов, установленных в системе отбора воздуха от маршевых двигателей.The technical result is achieved by the fact that the critical surfaces of the aircraft are heated with a mixture of hot and cold air previously prepared to a certain temperature. In this case, the critical surfaces of the aircraft are heated from the inside, using the existing anti-icing system. The preparation of air taken from the marching engines is carried out using ejectors installed in the air sampling system from the marching engines.
Предлагаемое изобретение обладает изобретательским уровнем, новизной и промышленной применимостью.The present invention has an inventive step, novelty and industrial applicability.
Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:The invention is illustrated by the following description and drawings, where:
на фиг. 1 показан общий вид обогреваемых поверхностей самолета;in FIG. 1 shows a general view of the heated surfaces of an airplane;
на фиг. 2 показана схема подогрева предкрылка и носка крыла самолета;in FIG. 2 shows a diagram of the heating of the slat and nose of the wing of an airplane;
на фиг. 3 показана система отбора горячего воздуха от маршевых двигателей и подготовки воздуха с помощью эжекторов до заданной температуры;in FIG. 3 shows a system for extracting hot air from marching engines and preparing air using ejectors to a predetermined temperature;
на фиг. 4 - схема функционирования способа удаления льда и снега с поверхности самолета;in FIG. 4 is a flow diagram of a method for removing ice and snow from an aircraft surface;
на фиг. 5 показана схема работы эжектора.in FIG. 5 shows a diagram of the operation of the ejector.
Основными обогреваемыми поверхностями самолета, обрабатываемыми во время предполетной подготовки, являются предкрылки крыла, передняя часть носка крыла, носок киля и стабилизатора (см. фиг. 1).The main heated surfaces of the aircraft processed during preflight preparation are wing slats, the front of the wing toe, keel toe and stabilizer (see Fig. 1).
Горячий воздух поступает в предкрылки и носок крыла, носки киля и стабилизатора по специальным трубопроводам, принадлежащим противообледенительной системе самолета (ПОС) и расположенным в конструкции самолета (см. фиг. 2).Hot air enters the wing slats and nose, keel and stabilizer socks through special pipelines belonging to the aircraft de-icing system (PIC) and located in the aircraft structure (see Fig. 2).
На современных летательных аппаратах при полете во время обледенения именно эти части конструкции самолета подвергаются воздушно-тепловому воздействию. При этом воздушно-тепловая система ПОС подтвердила свою эффективность при эксплуатации самолетов в самых сложных климатических условиях полета. Данная часть воздушных коллекторов принадлежит системе ПОС, которая обычно включается при обледенении самолета в полете.On modern aircraft during flight during icing, it is these parts of the aircraft structure that are exposed to air-heat exposure. At the same time, the POS air-thermal system proved to be effective in operating aircraft in the most difficult climatic conditions of flight. This part of the air collectors belongs to the PIC system, which is usually activated when the aircraft is icing in flight.
Отборы горячего воздуха от маршевых двигателей самолета (см. фиг. 3 и фиг.4) включаются непосредственно перед взлетом самолета, находящегося на взлетно-посадочной полосе (ВПП).The selection of hot air from the mid-flight engines of the aircraft (see. Fig. 3 and Fig. 4) are included immediately before take-off of the aircraft, located on the runway.
Горячий воздух, отбираемый от маршевых двигателей, имеет довольно высокую температуру (tвозд≥280°C). Обработка горячим воздухом такой температуры может привести к деформации обшивок самолета. Поэтому для охлаждения воздушной струи в каждом пилоне маршевых двигателей установлены дополнительные устройства - эжекторы, выполняющие функцию охлаждения воздушной струи до температуры 80-100°C (см. фиг. 5). На каждом эжекторе установлены заслонки, регулирующие отборы наружного воздуха, необходимого для охлаждения горячего воздуха.The hot air drawn from the marching engines has a rather high temperature (t air ≥280 ° C). Hot air treatment at this temperature can lead to deformation of the skin of the aircraft. Therefore, for cooling the air stream in each pylon of marching engines, additional devices are installed - ejectors that perform the function of cooling the air stream to a temperature of 80-100 ° C (see Fig. 5). On each ejector, dampers are installed that regulate the selection of outdoor air necessary for cooling the hot air.
Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит трубопровод 1 отбора горячего воздуха от маршевого двигателя 2, перекрываемый клапаном 3. В трубопроводе 1 также установлен датчик температуры 4, подающий сигнал на блок управления 5, с которого, в свою очередь, данные отображаются на индикаторе панели пилота 6. Установленные в трубопроводе 1 клапаны 7 и 8 включают в работу устройства эжектор 9. В эжекторе 9 установлен биметаллический элемент 10, который выполнен полым и имеет каплевидную форму в сечении, обладает низкой температурной инерционностью. Длина биметаллического элемента 10 должна быть отпарирована на заданную температуру 80-100°C (это температура, при которой перемещение нулевое). При этом один его конец жестко закреплен в трубопроводе увеличенного диаметра 11, а другой - подвижно на качалке 12, связывая посредством тяги 13 и рычага оси 14 биметаллический элемент 10 с заслонкой 15. На выходе из трубопровода увеличенного диаметра 11 установлен датчик температуры 16, измеряющий температуру воздуха, поступающего в подогреваемые отсеки 17 системы ПОС.A device for implementing the proposed method comprises a hot
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Для удаления льда и снега с ответственных поверхностей самолет выкатывается на ВПП. Летчик включает тормоза на шасси самолета. После прогрева маршевых двигателей 2 ручки управления двигателями (РУД) устанавливаются в режим «номинальный».To remove ice and snow from critical surfaces, the aircraft rolls onto the runway. The pilot turns on the brakes on the aircraft landing gear. After warming up the marching engines, 2 engine control knobs (ORE) are set to the “nominal” mode.
Горячий воздух от маршевого двигателя 2 поступает в трубопровод 1 после открытия клапана 3. Температура воздуха контролируется датчиком температуры 4. Значение температуры через блок управления 5 выводится на индикатор панели летчика 6. Одновременно с открытием клапана 3 происходит подключение эжектора 9 к системе ПОС самолета путем открытия клапана 7 на входе и клапана 8 на выходе эжектора 9.Hot air from the
Горячий воздух по трубопроводу 1 с контролем температуры датчиком 4 поступает в трубопровод увеличенного диаметра 11. Поступающим воздухом производится нагрев биметаллического элемента 10, приводящий к перемещению качалки 12, соединенной с подвижным концом биметаллического элемента 10. Это вызывает перемещение тяги 13, подвижно соединенной с рычагом оси 14 заслонки 15, которой открывается канал наружного воздуха.Hot air through the
За счет эффекта эжекции происходит всасывание наружного холодного воздуха, который, попадая в трубопровод увеличенного диаметра 11, смешивается с воздухом, поступающим от компрессора по трубопроводу 1.Due to the ejection effect, the external cold air is sucked in, which, when it enters the pipeline of increased
Смешанный охлажденный воздух воздействует на биметаллический элемент 10 и, охлаждая его, уменьшает его длину, что, вследствие кинематической схемы управления работой заслонки 15, обеспечивает поворот заслонки 15 и частичное перекрывание поступления наружного воздуха для создания воздушного потока заданной температуры.Mixed cooled air acts on the
Температура воздуха, поступающего в ПОС самолета через эжектор 9, контролируется установленным датчиком температуры 16, значения которого через блок управления 5 выводятся на индикатор панели пилота 6.The temperature of the air entering the PIC of the aircraft through the
Регулировка температуры смешанного воздуха обеспечивается величиной открытия управляемой заслонки 15, через которую поступает воздух низкой температуры.The temperature adjustment of the mixed air is ensured by the opening value of the controlled
Воздух заданной температуры ≈ 80-100°C поступает в подогреваемые отсеки 17 противообледенительной системы самолета.Air of a given temperature ≈ 80-100 ° C enters the
Выполнив прогрев в течение непродолжительного времени, летчик отключает отбор воздуха клапаном 3, отключает клапан 7 на входе и клапан 8 на выходе эжектора 9, отключает тормоза шасси, переводит маршевые двигатели 2 в режим «крейсерский» и страгивает самолет с места, при этом образовавшаяся снежно-ледовая масса сползает с ответственных участков крыла, киля, стабилизатора.After warming up for a short time, the pilot turns off the air bleed by
Самолет готов к взлету.The plane is ready to take off.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенно упростить процесс и снизить время предполетной подготовки самолета, что значительно улучшит технико-экономические показатели обслуживания самолета.Thus, the present invention can significantly simplify the process and reduce the time of pre-flight preparation of the aircraft, which will significantly improve the technical and economic indicators of aircraft maintenance.
В настоящее время предлагаемое изобретение находится на стадии конструкторской проработки.Currently, the present invention is at the design stage.
Источники информацииInformation sources
2. А.Н. Доброхотов, Н.М. Разживин, В.А. Сачин. Авторское свидетельство №703953, СССР. «Способ очистки поверхности самолета от льда и снега».2. A.N. Dobrokhotov, N.M. Razzhivin, V.A. Sachin. Copyright certificate No. 703953, USSR. "A method of cleaning the surface of an airplane from ice and snow."
3. Микроволновый антиобледенитель самолета. Патент US №5615849.3. Aircraft microwave defroster. US patent No. 5615849.
4. «Установка для удаления льда с самолета». JP №3-70680.4. "Installation to remove ice from the aircraft." JP No. 3-70680.
5. «Способ удаления и предотвращения обледенения самолета и установка для его осуществления». US №5104068.5. "The method of removing and preventing icing of the aircraft and installation for its implementation." US No. 5104068.
6. «Способ и устройство для удаления льда с поверхности самолета». WO 2010075923 A1.6. "Method and device for removing ice from the surface of the aircraft." W02010075923 A1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015117323/11A RU2604921C2 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Method of ice and snow removing from aircraft surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015117323/11A RU2604921C2 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Method of ice and snow removing from aircraft surface |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015117323A RU2015117323A (en) | 2016-11-27 |
RU2604921C2 true RU2604921C2 (en) | 2016-12-20 |
Family
ID=57758934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015117323/11A RU2604921C2 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Method of ice and snow removing from aircraft surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2604921C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1403538A1 (en) * | 1986-06-30 | 2005-02-20 | Ю.А. Куранов | AIR-HEAT ANTI-FRONT SYSTEM OF AIRPLANE ENGINE |
WO2010075923A1 (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Marc Liczbinski | Method and device for external de-icing of aircraft |
RU2529927C1 (en) * | 2010-08-30 | 2014-10-10 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Aircraft de-icing system and aircraft with such system |
-
2015
- 2015-05-06 RU RU2015117323/11A patent/RU2604921C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1403538A1 (en) * | 1986-06-30 | 2005-02-20 | Ю.А. Куранов | AIR-HEAT ANTI-FRONT SYSTEM OF AIRPLANE ENGINE |
WO2010075923A1 (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Marc Liczbinski | Method and device for external de-icing of aircraft |
RU2529927C1 (en) * | 2010-08-30 | 2014-10-10 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Aircraft de-icing system and aircraft with such system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Противообледенительные системы летательных аппаратов", п/р Р.Х. Тенишева, М., изд. "Машиностроение", 1967. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015117323A (en) | 2016-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11046442B2 (en) | Weeping ferrofluid anti-ice system | |
CN107271134B (en) | High-precision simulation method for icing wind tunnel hot gas anti-icing test | |
CN109131901B (en) | System and method for operating ducted fan propulsion system during taxiing of aircraft | |
US10273012B2 (en) | Deicing module for an aircraft and method for deicing | |
US10737792B2 (en) | Turbofan engine fluid ice protection delivery system | |
EP2250090B1 (en) | Icing protection for aircraft air inlet scoops | |
CN203858089U (en) | Aircraft anti-icing system testing device | |
US8209950B2 (en) | Detecting ice buildup on an aircraft engine and actuating the turbofan exit nozzle to break the ice | |
CN102438896A (en) | Deicing device for propfan-type propeller blades | |
CN111929025B (en) | Hot gas supply system and method for anti-icing and deicing test | |
EP3069998A1 (en) | Method and device for testing water droplet shedding ability of aircraft wing | |
Li et al. | An experimental study on dynamic ice accretion process over the surfaces of rotating aero-engine spinners | |
WO2010046605A3 (en) | Method for moving an appliance for manoeuvring aircrafts in an airport zone | |
RU2604921C2 (en) | Method of ice and snow removing from aircraft surface | |
Balicki et al. | Effect of the atmosphere on the performances of aviation turbine engines | |
Tian et al. | Experimental Study of Dynamic Ice Accretion Process over Rotating Aeroengine Fan Blades | |
Li et al. | An experimental study of dynamic ice accretion process on aero-engine spinners | |
US9882114B2 (en) | De-icing arrangement and method for de-icing a structural element | |
RU2325307C1 (en) | Method of aircraft take-off | |
Johns | The aircraft engine inlet vortex problem | |
KR101710691B1 (en) | Air generator for an aircraft | |
GB2518232A (en) | Ice accretion prevention | |
RU2378164C1 (en) | Method for reconstruction of takeoff and landing strips of aerodrome | |
RU2724026C1 (en) | Method of reducing effect of icing on aerodynamic surface | |
Li et al. | An experimental investigation on the unsteady heat transfer process over ice accreting surfaces of aero-engine spinner models |