Systèmes de prélèvement d'air
Les températures à haute altitude dans lesquelles les aéronefs opèrent peuvent être bien inférieures à 0 ° F. Combiné avec des températures froides saisonnières, cela fait du chauffage de la cabine plus qu'un simple luxe. Les avions pressurisés qui utilisent des systèmes de climatisation à cycle d'air mélangent l'air prélevé avec l'air froid produit par la turbine d'expansion de la machine à cycle d'air pour obtenir de l'air chaud pour la cabine. Ceci est abordé dans la section traitant de la climatisation à cycle d'air dans ce chapitre. Les aéronefs non équipés d'un système de climatisation à cycle d'air peuvent être chauffés par l'une des quelques méthodes possibles.
Certains aéronefs à turbine non équipés de systèmes de cycle d'air utilisent encore l'air de prélèvement du compresseur du moteur pour chauffer la cabine. Diverses dispositions existent. L'air prélevé est mélangé à l'air ambiant, ou à l'air de retour de la cabine, et distribué dans tout l'avion via des conduits. Le brassage de l'air peut se faire de différentes manières. Les vannes de mélange d'air, les vannes de contrôle de débit, les vannes d'arrêt et diverses autres vannes de contrôle sont contrôlées par des interrupteurs dans le cockpit. Un système de chauffage de l'air de prélèvement STC utilise des mini-éjecteurs dans les cabines d'hélicoptère pour combiner l'air de prélèvement avec l'air de la cabine. Tous ces systèmes de chauffage à air prélevé sont simples et fonctionnent bien, tant que les vannes, les conduits et les commandes sont en état de fonctionnement.
Systèmes de chauffage électrique
Parfois, un appareil de chauffage électrique est utilisé pour chauffer l'avion. L'électricité circulant dans un élément chauffant réchauffe l'élément. Un ventilateur soufflant de l'air sur les éléments et dans la cabine est utilisé pour transférer la chaleur. D'autres éléments de plancher ou de paroi latérale rayonnent simplement de la chaleur pour réchauffer la cabine.
Les éléments chauffants électriques nécessitent une quantité importante de la puissance du générateur de l'avion, qui est mieux dédiée au fonctionnement d'autres appareils électriques. Pour cette raison, ils ne sont pas très courants. Cependant, leur utilisation au sol lorsqu'elles sont alimentées par une source électrique au sol permet de préchauffer la cabine avant l'embarquement des passagers et de ne pas surcharger le système électrique.
Réchauffeurs de carénage d'échappement
La plupart des avions légers monomoteurs utilisent des systèmes de chauffage du carénage d'échappement pour chauffer la cabine. L'air ambiant est dirigé dans une enveloppe métallique, ou chemise, qui enveloppe une partie du système d'échappement du moteur. L'air est réchauffé par l'échappement et dirigé à travers une vanne de chauffage pare-feu dans la cabine. Cette solution simple ne nécessite aucune alimentation électrique ou moteur et utilise de la chaleur qui serait autrement gaspillée.
Une préoccupation majeure des systèmes de chauffage de carénage d'échappement est la possibilité que les gaz d'échappement puissent contaminer l'air de la cabine. Même la moindre fissure dans un collecteur d'échappement pourrait envoyer suffisamment de monoxyde de carbone dans l'habitacle pour être fatal. Des procédures d'inspection strictes sont en place pour minimiser cette menace. La plupart impliquent de pressuriser le système d'échappement avec de l'air, tout en inspectant les fuites avec une solution savonneuse. Certains exigent que l'échappement soit retiré et mis sous pression lorsqu'il est immergé sous l'eau pour détecter toute fuite. La fréquence de détection des fuites de chaleur d'échappement peut être toutes les 100 heures.
Parfois, le système d'échappement est légèrement modifié dans une configuration de chaleur de carénage. Par exemple, un silencieux d'échappement peut avoir de nombreux goujons soudés attachés, ce qui augmente le transfert de chaleur vers l'air de la cabine. Chaque point de soudure est un emplacement pour une fuite potentielle.
Indépendamment de l'âge ou de l'état, les aéronefs équipés de systèmes de chauffage du carénage d'échappement doivent contenir un dispositif de détection de monoxyde de carbone dans le cockpit.
Appareils de chauffage à combustion
Un appareil de chauffage à combustion pour avion est utilisé sur de nombreux avions de petite et moyenne taille. Il s'agit d'une source de chaleur indépendante du ou des moteurs de l'avion, bien qu'elle utilise du carburant provenant du système de carburant principal de l'avion. Les appareils de chauffage à combustion sont fabriqués par quelques entreprises différentes qui approvisionnent l'industrie aéronautique. La plupart sont similaires à la description qui suit. Les unités les plus récentes sont équipées d'interrupteurs électroniques d'allumage et de contrôle de la température.
Les radiateurs à combustion sont similaires aux radiateurs à carénage d'échappement en ce sens que l'air ambiant est chauffé et envoyé dans la cabine. La source de chaleur dans ce cas est une chambre de combustion indépendante située à l'intérieur de l'enveloppe extérieure cylindrique de l'unité de chauffage. La bonne quantité de carburant et d'air est enflammée dans la chambre intérieure étanche à l'air. Les gaz d'échappement de la combustion sont acheminés par-dessus bord. L'air ambiant est dirigé entre la chambre de combustion et la virole extérieure. Il absorbe la chaleur de combustion par convection et est canalisé dans l'habitacle.
Système d'air de combustion
L'air utilisé dans le processus de combustion est de l'air ambiant prélevé à l'extérieur de l'avion ou dans le compartiment dans lequel le réchauffeur à combustion est monté. Un ventilateur assure que la quantité et la pression d'air correctes sont envoyées dans la chambre.
Certaines unités ont des régulateurs ou une soupape de décharge pour assurer ces paramètres. L'air de combustion est complètement séparé de l'air qui est réchauffé et envoyé dans la cabine.
Système de ventilation
L'air de ventilation est le nom de l'air qui est réchauffé et envoyé dans la cabine. En règle générale, il entre dans le réchauffeur à combustion par une prise d'air dynamique. Lorsque l'avion est au sol, un ventilateur de ventilation commandé par un interrupteur d'accrochage du train d'atterrissage fonctionne pour aspirer l'air. Une fois en l'air, le ventilateur cesse de fonctionner car le débit d'air dynamique est suffisant. L'air de ventilation passe entre la chambre de combustion et l'enveloppe extérieure de l'appareil de chauffage à combustion où il est réchauffé et envoyé dans la cabine.
Système de carburant
Comme mentionné, le carburant pour le réchauffeur à combustion est tiré d'un réservoir de carburant d'avion. Une pompe à carburant à pression constante avec soupape de décharge aspire le carburant à travers un filtre. Une électrovanne principale en aval délivre le carburant à l'unité. Le solénoïde est contrôlé par l'interrupteur du chauffage de la cabine dans le cockpit et trois interrupteurs de sécurité situés sur le chauffage à combustion. Le premier interrupteur de sécurité est un interrupteur de fin de course de gaine qui maintient la vanne fermée si l'unité n'a pas assez de débit d'air de ventilation pour la maintenir dans la plage de température de fonctionnement correcte. Le second est un pressostat qui doit détecter la pression du ventilateur d'air de combustion pour permettre au solénoïde de s'ouvrir. Le carburant n'est acheminé vers la chambre de combustion que s'il y a de l'air avec lequel il peut être mélangé. Enfin, un interrupteur de surchauffe contrôle également le solénoïde principal d'alimentation en carburant.
Un solénoïde secondaire est situé en aval du solénoïde principal d'alimentation en carburant. Il fait partie d'une unité de contrôle de carburant qui abrite également un régulateur de pression et un filtre à carburant supplémentaire. La vanne s'ouvre et se ferme sur commande du thermostat du chauffage à combustion. Pendant le fonctionnement normal, le réchauffeur s'allume et s'éteint en ouvrant et en fermant ce solénoïde à l'entrée de la chambre de combustion. Lorsqu'il est ouvert, le carburant s'écoule à travers une buse qui le pulvérise dans la chambre de combustion.
Système de mise à feu
La plupart des appareils de chauffage à combustion ont une unité d'allumage conçue pour recevoir la tension de l'avion et l'augmenter pour allumer une bougie d'allumage située dans la chambre de combustion. Les appareils de chauffage à combustion plus anciens utilisent des unités d'allumage de type vibreur. Les unités modernes ont un allumage électronique. L'allumage est continu lorsqu'il est activé. Cela se produit lorsque l'interrupteur de chauffage est placé en position ON dans le cockpit et que le ventilateur d'air de combustion crée une pression d'air suffisante dans la chambre de combustion. L'utilisation de la bougie d'allumage appropriée pour le chauffage à combustion est essentielle. Vérifiez les données approuvées par le fabricant.
Les contrôles
Les commandes du chauffage à combustion se composent d'un interrupteur de chauffage de la cabine et d'un thermostat. L'interrupteur de chauffage de la cabine démarre la pompe à carburant, ouvre le solénoïde d'alimentation en carburant principal et active le ventilateur d'air de combustion, ainsi que le ventilateur d'air de ventilation si l'avion est au sol. Lorsque le ventilateur d'air de combustion monte en pression, il permet à l'unité d'allumage de démarrer. Le thermostat envoie de l'énergie pour ouvrir le solénoïde de contrôle du carburant lorsque la chaleur est nécessaire. Cela déclenche la combustion dans l'unité et la chaleur est transmise à la cabine. Lorsque la température présélectionnée est atteinte, le thermostat coupe l'alimentation du solénoïde de contrôle de carburant et la combustion s'arrête. L'air de ventilation continue de circuler et d'évacuer la chaleur. Lorsque le niveau de température descend à celui en dessous duquel le thermostat est réglé, le chauffage à combustion se rallume.
Des dispositifs de sécurité
Diverses commandes automatiques du réchauffeur à combustion empêchent le fonctionnement du réchauffeur lorsque des conditions dangereuses existent. Comme indiqué, un interrupteur de limite de conduit coupe le carburant vers le réchauffeur lorsqu'il n'y a pas assez de débit d'air pour maintenir le conduit du réchauffeur en dessous d'une température prédéfinie. Ceci est généralement causé par un manque de débit d'air de ventilation. Un interrupteur de surchauffe réglé à une température plus élevée que l'interrupteur de fin de course du conduit protège contre toute surchauffe. Il est conçu pour couper le carburant vers le chauffage à combustion avant qu'un incendie indésirable ne se produise. Lorsque cet interrupteur s'active, une lumière s'allume dans le cockpit et le réchauffeur ne peut pas être redémarré tant que l'entretien n'en a pas déterminé la cause. Certains appareils de chauffage contiennent un circuit pour empêcher le carburant d'être livré à la chambre de combustion si le système d'allumage ne fonctionne pas.
Entretien et inspection
L'entretien des appareils de chauffage à combustion consiste en des éléments de routine, tels que le nettoyage des filtres, la vérification de l'usure des bougies d'allumage et la vérification que les entrées ne sont pas bouchées. Tous les travaux d'entretien et d'inspection des appareils de chauffage à combustion doivent être effectués conformément aux instructions du constructeur de l'aéronef. Les fabricants d'appareils de chauffage à combustion produisent également des directives d'entretien qui doivent être suivies. Les intervalles entre l'exécution des éléments d'entretien et le temps entre les révisions doivent être respectés pour s'assurer qu'un appareil de chauffage fonctionnant correctement est disponible en cas de besoin.
L'inspection de l'appareil de chauffage à combustion doit être effectuée dans les délais prévus par le fabricant ou chaque fois qu'un dysfonctionnement est suspecté. Les entrées et les sorties doivent être dégagées. Toutes les commandes doivent être vérifiées pour leur liberté de fonctionnement et de fonctionnement. Une observation attentive de tout signe de fuite de carburant ou de fissures dans la chambre de combustion et/ou le carénage doit être effectuée. Tous les composants doivent être sécurisés. Un contrôle opérationnel peut également être effectué. Suivez les critères d'inspection du fabricant pour vous assurer que l'appareil de chauffage à combustion est en état de navigabilité.
