Обслуживание воздушного судна в различных климатических условиях

дипломная работа

Введение

Летательные аппараты гражданской авиации базируются и летают в различных климатических условиях, характеризующихся географическим расположением и состоянием атмосферы. Эти условия эксплуатации самолетов и обусловливают специфические особенности их технического обслуживания. Рассмотрим характеристику основных климатических зон.

Состояние атмосферы и насыщенность воздуха неорганическими и органическими соединениями зависят от климатической зоны земного шара. В каждой зоне климат характеризуется следующими факторами: циркуляцией атмосферного воздуха, обменом тепла и влаги, приходом и расходом солнечной энергии, насыщенностью парами и примесями неорганического происхождения, наличием органических соединений. Можно принять следующую классификацию зон: заполярная, умеренного климата, сухих степей, полупустынь и пустынь, влажных тропиков и субтропиков. Каждая зона характеризуется вполне определенными значениями основных параметров атмосферы.

Для заполярной зоны характерны короткое холодное лето и продолжительная зима; ветры и метели большой силы. Эту зону разделяют на две подзоны: влажную и сухую.

Влажная подзона располагается вблизи открытой в течение всего года морской воды. Здесь низкие температуры воздуха сочетаются с высокой относительной влажностью, достигающей 85--95% (среднее значение -- 88%). Суточные колебания влажности зимой сглажены, а летом достигают 15--20%; почти полностью отсутствуют суточные колебания температуры. Исключения составляют, вызванные движением холодного или теплого фронтов воздушных масс. Средние температуры: февраль -- минус 20--22° С, июль--плюс 5--6° С. Крайние значения отрицательной температуры составляет минус 50° С, положительной 35° С. Среднегодовая температура составляет минус 6,5° С.

Сухая подзона имеет существенное отличие от влажной, особенно в зимний период, когда поверхность океана покрыта льдом. Средняя температура самого теплого месяца плюс 8,6° С, самого холодного минус 30° С. Максимальная отрицательная температура минус 63° С. Среднегодовая температура минус 12,3° С. Среднегодовая относительная влажность 70--75%, туманов мало. Здесь также бывают ветры большой силы --до 15 м/с, с порывами до 70 м/с.

Зоны сухих степей, полупустынь, и пустынь характеризуются резко континентальным климатом с значительными колебаниями годовой и суточной температуры; малое количество осадков летом, низкие температуры и высокая влажность (воздуха зимой; засоленность грунта и грунтовых вод, высокая запыленность воздуха, сильные ветры, высокий уровень солнечной радиации. Такие зоны характерны для Средней Азии и Ближнего Востока. В летний период здесь высокая температура воздуха, низкая влажность и большая запыленность.

Температура почвы достигает 80° С с прогревом слоя атмосферы высотой до 3000 м. Среднемесячные температуры воздуха составляют 30° С, а максимальные -- до 55° С. Летом даже ночью температура воздуха бывает выше 30° С. Прогрев воздушных масс обусловливает малый температурный градиент по высоте. Перепад суточной температуры достигает 40--50° С, что в сочетании с горным рельефом местности приводит к возникновению сильных ветров местного происхождения. Летом влажность воздуха не превышает 6%, характерны сильные ветры -- до 30 м/с. В этих условиях на лёссовых и песчаных грунтах образуется пыль, которую вертикальные потоки воздуха поднимают до высоты 6000 м. Зимний период характерен пасмурной погодой с низкой облачностью и сплошными туманами. В этот период много осадков, относительная влажность достигает 90--100%.

Районы, относящиеся к зоне тропиков и субтропиков, в большинстве случаев принадлежат к экваториальной области и области экваториального муссона, включающей обширные районы земного шара. В зимний сухой сезон климатические условия здесь соответствуют примерно лету умеренных широт

Температурный градиент с подъемом на высоту соответствует 4--5° С на каждые 1000 м. Максимальная температура не превышает 48° С. Суточные колебания температуры не превышают 10° С. Почти весь год относительная влажность воздуха достигает 75--95%. В этих зонах выпадают осадки с грозами, часто возникают ураганы и тайфуны, при которых скорость ветра доходит до 50 м/с. Интенсивность солнечной радиации очень велика.

Пусковые характеристики двигателей в первую очередь зависят от сорта топлива, вязкости топлива и масла.

Влияние температуры сказывается как на вязкости топлива таки на его испаряемости. При температурах, характерных для Заполярья и Восточной Сибири зимой, вязкость топлива Т-1 увеличивается в десятки раз. Увеличение вязкости топлива ТС-1 при этой же температуре примерно в два раза ниже. Это свидетельствует о более благоприятных пусковых характеристиках топлива ТС-1 по сравнению с топливом Т-1. С понижением температуры испаряемость топлива ухудшается, а следовательно, ухудшается и его воспламенение.

Запуск поршневых двигателей затруднен при температуре окружающего воздуха ниже 5° С и невозможен при температуре ниже минус 3--6° С без предварительного их подогрева.

Запуск турбовинтовых двигателей затруднен при температуре минус 5° С и ниже и практически невозможен при температурах минус 15° С и ниже. Усложняется запуск и турбореактивных двигателей при температуре минус 15° С и ниже, а поэтому их также подогревают.

Существенной причиной ухудшения пусковых характеристик турбовинтовых и турбореактивных двигателей является наличие влаги в топливе. Оно проявляется как в ухудшении воспламеняемости топлив, так и в уменьшении подачи топлива вследствие возможного забивания фильтров кристаллами льда. Вода в фильтрах накапливается при фильтрации топлива кроме того, с понижением температуры из топлива, находящегося в системе летательного аппарата, выделяется свободная вода, которая при отрицательных температурах кристаллизуется. Кристаллы льда оседают на фильтроэлементах, и это .также приводит к уменьшению подачи топлива.

Рис. 1. Зависимость кинематической вязкости авиационных топлив от температуры

Для предотвращения образования кристаллов льда в топливе и обмерзания топливных фильтров производят очистку топлива от воды фильтрами-сепараторами, а также применяют специальные присадки, повышающие растворимость воды в топливе или образующие с водой смеси с низкой температурой замерзания.В качестве такой присадки наиболее широкое распространение получил этилцеллозольв (условное название -- жидкость «И»), который добавляется в топливо до 0,3% по объему и тщательно перемешивается. Эффективность действия присадок, находящихся в топливе, сохраняется в течение 2-3 месяца при условии тщательного предохранения топлива от попадания влаги.

Существенным фактором, влияющим на пусковые характеристики двигателей, является величина момента сопротивления ротора двигателя, зависящая от динамического момента инерции и сил трения. Силы трения существенно зависят от вязкости масла. Градиент существенно влияние вязкости масел сказывается при запуске поршневых и турбовинтовых двигателей, поэтому при низких температурах в обязательном порядке необходим подогрев двигателей. На работу электросистем запуска наибольшее влияние оказывают влажность и насыщение воздуха парами солей, щелочей, кислот, так как это приводит в ряде случаев к пробою изоляции и к интенсивному процессу коррозии электропроводки, особенно в местах стыков и спайки.

Наличие влаги в виде атмосферных осадков и колебания температуры вблизи 0°С могут снизить надежность и механических элементов систем запуска, так как в этих условиях не исключается замерзания влаги в подвижных элементах, а следовательно, и выход из строя.

Поэтому, цель данной выпускной квалификационной работы, являеться рассмотрение особенностей технической эксплуатации самолетов в разлинчных климатческих условиях. Я считаю, что тема эта актуально, так как территория Российской Федирации огромна, она охватывает практически все возможные климатические зоны, что делает рассмотрения этого вопроса очень важным.

Делись добром ;)