Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Образование льда на крыльях и двигателях самолета — причина аварий и катастроф. Наравне с турбулентностью, электрическими разрядами атмосферы, столкновением с птицами, обледенение является одним из опасных явлений, влияющих на безопасность полета. Центральный институт авиационного моторостроения спроектировал и изготовил установку обводнения потока воздуха, которая имитирует переохлажденное атмосферное облако и позволяет смоделировать ситуацию обледенения частей летательных аппаратов и оценить ее последствия.
«Облако за бортом самолета имеет температуру -40 градусов. Но это облако состоит из жидких — не кристаллических капель. Это метастабильное состояние капель может существовать в атмосфере достаточно длительное время, порядка нескольких часов и даже суток», - объясняет Алексей Горячев, начальник отдела ЦИАМ.
Капли мгновенно застывают при контакте с фюзеляжем и образуют ледяную корку. Обледеневший самолет теряет устойчивость и управляемость, поэтому раньше полеты при облачности были ограничены.
В настоящее время все современные машины проектируют всепогодными, а значит, каждую новую модель необходимо испытать на устойчивость к обледенению.
ЦИАМ создало камеру, внутри которой имитируются условия как на высоте 27 км. Толщина металлических стенок камеры — 4 см. Во время испытаний человеку находиться внутри камеры запрещено.
Сначала мощные компрессоры, которые занимают соседний зал, размером с 3 футбольных поля, закачивают воздух, затем осушают его практически до нулевой влажности и прогоняют его через холодильные установки.
«Воздух создается в количестве до 300 кг в секунду. Небольшой город, как Лыткарино, если накрыть пленкой, можно быстро заморозить до нулевой температуры», - рассказывает Сергей Петров, начальник отделения испытаний ЦИАМ.
Вода в испытательную камеру поступает отдельно и смешивается с охлажденным воздухом в самый последний момент. Распылители особой формы не позволяют ей застыть при отрицательной температуре. В результате образуется переохлажденное облако. Смесь подается на соответствующий двигатель или другой элемент авиационной техники, в результате чего происходит обледенение. «В процессе эксперимента мы должны показать, что характеристики элемента не ухудшаются», - рассказывает Алексей Горячев.
Когда на поверхности крыла нарастает лед, датчики начинают фиксировать изменения аэродинамики самолета по различным показателям.
На стенде тестируют кабины для вертолетов и двигатели средних размеров. Сейчас завершается модернизация большой испытательной камеры диаметром 2 м. Именно в ней будут проходить проверку на устойчивость к обледенению двигатели новейшего российского лайнера МС-21.
ЦИАМ принял участие в Aero India 2015
ЦИАМ создаст двигатели для малоразмерных самолетов
ЦИАМ работает над самолетами будущего