飞机除冰液空气动力学性能研究

介绍了飞机除冰液适航审定、飞机除冰液空气动力学性能发展历史、相关标准和测试方法等,分析了测试应注意的问题。空气动力学性能是飞机除冰液重要的一项技术指标,我国适航部门一直严格按照要求对该项性能进行审定以确保航空安全。     

飞机蒙皮材料在醋酸钾型除冰液中腐蚀行为研究

目的 评价醋酸钾型除冰液能否用于飞机除冰以及对飞机蒙皮材料腐蚀性的影响。方法 采用AutoLab电化学工作站对飞机蒙皮材料在不同浓度缓蚀剂、无缓蚀剂醋酸钾型除冰液中的干湿交替腐蚀电化学行为进行分析,通过扫描电镜观察其腐蚀前后表面形貌及涂层/基体金属界面形貌。结果 无缺陷飞机蒙皮涂层在除冰液中的阻抗模值高达2.78×1010 Ω?cm2,而缺陷涂层的阻抗模值只有1.72×107 Ω?cm2,说明缺陷破坏了涂层的完整性,降低了涂层的阻抗模值,明显加速了飞机蒙皮材料的腐蚀。带缺陷飞机蒙皮试样经除冰液腐蚀不同周期后的低频区Rct存在较大变化,试样在高浓度无缓蚀剂除冰液中的Rct始终低于在低浓度溶液中的Rct;试验初期,试样在高浓度除冰液中的Rct较大,说明此时缓蚀剂浓度较高,缓蚀作用明显;但随着腐蚀周期的延长,Rct逐渐减小,说明缓蚀剂逐渐失效,高浓度除冰液的腐蚀性逐渐增强并高于低浓度除冰液。腐蚀实验后,飞机蒙皮涂层表面和涂层/基体金属界面处存在一定的腐蚀产物;人造缺陷破坏了涂层的完整性,降低了涂层的结合力,甚至产生局部剥离,造成除冰液浸入,在划痕处发生了较严重的膜下腐蚀。结论 醋酸钾型除冰液对飞机蒙皮材料存在一定的腐蚀性,尤其是当涂层存在缺陷时,腐蚀较为严重。     

蒸馏废飞机除冰液所得馏分的气相色谱-质谱分析

采用气相色谱-质谱联用技术对蒸馏废飞机除冰液所得馏分进行分析,分离出了3个峰,鉴定出馏分中被蒸出的除冰液有效成分为乙二醇、2-辛酮和2-辛醇,利用峰面积归一化法确定各组分的相对含量为乙二醇占85.78%,2-辛酮占1.54%,2-辛醇占12.68%。     

道面除冰液对增稠型飞机除冰液防冰性能影响的研究

通过粘度、防冰时间等指标,研究了道面除冰液对飞机除冰液的影响,研究表明,道面除冰液可使飞机除冰液的粘度降低,防冰时间减少。     

飞机除冰液快速换热器设计

根据飞机除冰作业标准的要求,提出采用燃油加热方式实现飞机除冰液的快速加热.通过理论分析,计算出换热器的必备燃油率和容积需求,根据计算结果给出飞机除冰液快速燃油换热器的基本结构.并对换热器的换热面积、换热管强度和换热效率进行理论计算和校核.最后通过试验验证所设计换热器的有效性.     

飞机除冰液流变特性研究

冬季飞行时,寒冷的天气常会导致机翼、测压测速传感头等关键表面结冰,影响飞机的空气动力学性能,严重时甚至会造成安全事故。据此,美国联邦航空管理局(FAA)要求寒冷天气飞机起飞时必须进行除防冰操作。目前,最常用的方法是喷洒二醇基除冰液,如Ⅱ型、Ⅳ型除冰液。由于Ⅱ、Ⅳ型除冰液粘度较Ⅰ型除冰液更高,FAA要求对其空气动力学性能进行测试,而除冰液的流变性能直接影响空气动力学性能,因此,采用Brookfield粘度计对防冰液在不同温度、不同转速下的流变性能进行研究,讨论了不同模型对防冰液流变性能的拟合程度。结果表明,在一定范围,Brookfield粘度计测量除冰液粘度具有较高的精度和重现性,幂律模型和Carreau模型均能较好的拟合剪切速率与粘度的关系,相对而言,Carreau方程拟合精度较高,但是其方程更为复杂,参数较多。     

飞机常用镀镉钢在机场道面除冰液中的腐蚀行为

采用全浸泡腐蚀试验方法和电化学测试研究了飞机常用镀镉钢在机场道面除冰液中的腐蚀行为。采用能谱和红外光谱分析了腐蚀产物的构成。结果表明:在机场道面除冰液中,随着温度的升高,镀镉钢试件的腐蚀速率逐渐增大,镀镉钢的腐蚀不是纯扩散控制的电化学反应,阳极的电化学反应与镀镉层的腐蚀溶解有关;经过铬酸盐钝化后的镀镉钢和镀镉钛钢在机场道面除冰液中的腐蚀可能存在多个氧化还原反应,铬酸盐钝化产物也参与了电化学反应,腐蚀反应比较复杂;腐蚀产物中含有碳酸盐和磷酸盐;镀镉钢表面上的碳酸盐可能来自机场道面除冰液有机盐的分解,磷酸盐可能来自机场道面除冰液中的缓蚀剂或pH缓冲剂。     

飞机除冰液对机场停机坪混凝土冻融破坏试验与研究

近年来,经济的快速发展,人们物质生活水平的提升,人们出行时选择飞机作为交通工具的现象已较为普遍。飞机作为空中交通工具,其飞机安全性至关重要,也受到全社会的普遍关注。在寒冷地区,飞机容易出现结冰的情况,一旦飞机结冰则会给飞行安全带来较大的影响,所以在飞机结冰状态下是严禁进行飞行的。目前为了确保冬季飞机的安全,往往会使用除冰液来做避免飞机出现结冰的现象。除冰液的主要成分为乙二醇,其使用后是对飞机结冰现象得到了有效的缓解,但对于停机坪上的混凝土也带来了较大的破坏,使用飞机除冰液后,混凝土出现了不同程度的脱皮和砂石剥落的情况,这不仅对飞机起飞和降落时的舒适性带来较大的影响,而且还危及到飞行的安全性。文中针对3.5％-25％浓度飞机除冰液作用下的混凝土的抗冻性能进行了分析,从试验中可以发现随着飞机除冰液浓度的不断升高,混凝土冻融破坏程度则随之减弱,但飞机除冰液不会被化学侵蚀。     

甲酸钾除冰液作用下机场道面混凝土单面冻融试验研究

采用单面冻融法,研究了不同甲酸钾除冰液浓度作用下机场道面混凝土冻融前后的性能,并对机场道面混凝土表面剥落物质量、介质吸入率、超声波相对动弹性模量和孔结构进行了测定。结果表明：在除冰液作用下,混凝土的孔隙水饱和度显著提升,使混凝土冻融后的破坏程度加剧;在除冰液浓度作用下,混凝土冻融时的表面剥落物质量和介质吸入率与冻融介质的性质及混凝土孔隙水饱和度有关,大小顺序皆为：6%>12%>24%>0,超声波相对动弹性模量与混凝土内部结构复杂程度有关,除冰液浓度对超声波相对动弹性模量下降影响大小顺序为：24%>6%>12%>0;随除冰液浓度（6%、12%、24%）增加,单面冻融后混凝土的平均孔径呈先增大后减小的趋势。     

机场道面除冰液作用下大掺量粉煤灰混凝土的抗冻性

通过大掺量粉煤灰混凝土（HFCC）试件在质量分数为3.5%,12.5%,25%机场道面除冰液（CMA溶液）、质量分数为3.5％的NaCl溶液、质量分数为3.5％的飞机除冰液（AD溶液）、质量分数为25%的商品飞机除冰液与水中快速冻融试验,获得了冻融过程中HFCC的质量损失率和相对弹性模量的变化规律。结果表明:在质量分数为3.5%的介质中,HFCC在NaCl溶液中的冻融破坏以表面剥落为主,在AD,CMA溶液中以内部冻融损伤为主;与水中冻融条件相比,质量分数为3.5%的CMA溶液延缓了HFCC的冻融破坏作用;HFCC在CMA溶液作用下的冻融破坏与其质量分数密切相关,CMA溶液质量分数越高,HFCC的冻融破坏作用越小,当CMA溶液的质量分数在12.5%以上时,即使经受600次快速冻融循环,其质量损失率和相对动弹性模量损失均很小;在质量分数为25%的冻融介质中,HFCC在商品飞机除冰液中的抗冻性较差,在机场道面除冰液中抗冻性较好;HFCC完全能够应用于较高质量分数CMA溶液进行冬季除冰雪作业的水泥混凝土机场跑道。