CN102211668A - 一种将尾气用于飞机风挡的防露系统及其实现方法 - Google Patents

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张清泉
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Abstract

本发明公布了一种将尾气用于飞机风挡的防露系统及其实现方法，包括安装在排气通道上的尾气收集装置、与尾气收集装置相连的尾气处理装置、与尾气处理装置相连的尾气排放装置。本发明一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，采用飞机尾气作为风挡的加热源，减少了飞机风挡加热的能耗，提高了飞机的运行能力；采用陶瓷制造收集管，降低了收集管的制造成本，减少了耐高温金属的消耗，节约了资源；采用自动控制系统控制加热过程，保证了各处加热的稳定，而且提高了智能化处理能力。

Description

一种将尾气用于飞机风挡的防露系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种用于飞机风挡的防露系统，具体是指一种将尾气用于飞机风挡的防露系统及其实现方法。
背景技术
飞机在正常的飞行高度，机外的气温通常很低，即使是一般的民用飞机，正常飞机高度的机外气温都在－20℃左右，军用飞机由于其飞行高度更高，机窗外的大气温度就更低了。在低温环境飞行，飞机的机身温度也相当低，而飞机内部由于人体舒适度的需要，必须保持常温（25℃左右），这样飞机内外则形成温差。温差的存在，导致机身容易形成凝露甚至结霜。对于驾驶员来说，要求驾驶室的挡风玻璃不能形成凝露，因为一旦形成凝露，视线受阻，安全可能出问题。目前常用的解决办法是在风挡玻璃夹层加入加热层，利用外电源对其进行加热，随着风挡玻璃温度的升高，凝露问题可以解决，这种方式利用了外电源，影响了飞机上其它系统的电力供应，对于动力依靠背负的飞机来说，降低能耗是提高其飞行距离的有效手段。
发明内容
本发明的目的在于克服目前飞机在高空飞行时，其风挡加热需要消耗大量电力的难题，提供一种将尾气用于飞机风挡的防露系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，其特征在于：包括安装在排气通道上的尾气收集装置、与尾气收集装置相连的尾气处理装置、与尾气处理装置相连的尾气排放装置，所述的尾气收集装置至少包括一个安装在排气通道上的收集管，在每个收集管上均安装有单向阀，所述的收集管平均分布在尾气通道的排气口上。发明通过收集飞机发动机排出的高温废气，将其进过处理后，使其达到一定的物理参数，而后通到需要加热的空间对加热部件进行持续加热并使部件保持温度，然后通过尾气排放装置排出飞机，以达到降低能耗的同时防露、防雾的目的。收集管呈勾状，高温高速的飞机尾气从排气通道向外部排出时，勾状的收集管收集位于排气通道的排气口边缘的高温尾气，在快速的流动作用下，沿收集管输送到尾气处理装置中。收集管可以设置多个，对于民用客机，可以采用3至4个收集管，且收集管均匀分布在排气通道上
所述的收集管由耐高温的陶瓷制成。由于飞机尾气从发动机排出，此时的废气温度很高，对于废气的采集，收集管应当采用耐高温材料制成，在金属、复合材料等耐高温材料中，优选陶瓷材料。
所述的尾气处理装置包括依次连接的除水器、恒温腔、压力调节器，还包括与除水器、恒温腔、压力调节器分别连接的控制装置，所述的除水器与尾气收集装置连接，压力调节器与尾气排放装置连接。从收集管得到的飞机尾气不能直接用于对风挡的加热，必须经过严格的处理，使其达到预定的含水量、温度、以及合适的压强等物理参数，才能够用于对风挡加热。控制装置根据不同处理的需要，控制尾气流通的流速，能及时对机内各处温度的检测值与设定值比较，从而达到信号反馈并控制各个部件的工作状态。
所述的尾气排放装置包括排气管，在所述排气管上安装有压力控制阀。飞机的尾气不能直接排出机体，以免因废气的排出产生负压，将机外的冷空气吸入机内，导致加热效果不明显甚至加热失败。
一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，包括以下步骤：
（A）气体采集；
（B）温度调节；
（C）压力调节；
（D）湿度调节；
（E）流量调节；
（F）输出尾气对飞机风挡加热，并将尾气排出飞机体外。
进一步讲，所述步骤（A）是利用安装在排气通道上的尾气收集装置采集飞机的高温尾气，并在单向阀的作用下存储飞机的高温尾气。
进一步讲，所述步骤（B）是将飞机高温尾气在恒温腔内降温并保持其温度，其温度范围为80C°至200C°。
进一步讲，所述步骤（C）是利用压力调节器将高压尾气降压，其压强范围为0.2至1.0个标准大气压。
进一步讲，所述步骤（D）是利用除水器去除尾气内的含水量，经处理后尾气的相对湿度＜20%。
进一步讲，所述步骤（E）是利用压力控制阀控制尾气排放的速度，通过控制系统内部的压强来控制其流量，尾气流量为0.5m3/秒至1.0m3/秒。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1本发明一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，采用飞机尾气作为风挡的加热源，减少了飞机风挡加热的能耗，提高了飞机的运行能力；
2本发明一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，采用陶瓷制造收集管，降低了收集管的制造成本，减少了耐高温金属的消耗，节约了资源；
3本发明一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，采用自动控制系统控制加热过程，保证了各处加热的稳定，而且提高了智能化处理能力。
附图说明
图1为本发明收集管结构示意图。
图2为本发明各部件连接示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：
1-收集管，2-除水器，3-恒温腔，4-压力调节器，5-温度传感器，6-控制装置，7-压力控制阀，8-单向阀，9-排气口，10-排气管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1至2所示，本发明一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，包括依次相连的尾气收集装置、尾气处理装置、尾气排放装置。本发明通过收集飞机发动机排出的高温废气，将其进过处理后，通到需要加热的空间，然后通过尾气排放装置排出飞机。由尾气收集装置、尾气处理装置、尾气排放装置三个部分对飞机风挡进行循环加热，以达到防露的目的。尾气收集装置包括至少一个安装在排气通道上呈勾状的收集管1，收集管1平均分布在排气通道的排气口9上。本实施例采用三个收集管1，且均匀地分布在排气口上，收集管1呈勾状，高温高速的飞机尾气从排气通道向外部排出时，勾状的收集管1收集位于排气通道的排气口边缘的高温尾气，在快速的流动作用下，沿收集管1输送到尾气处理装置中，在每个收集管1上均安装有单向阀8，收集管可以设置多个，对于民用客机，可以采用3个收集管，将3个收集管均匀分布排气口的圆周上，便于采集从发动机排出的尾气。
由于飞机尾气从发动机排出，此时的废气温度很高，对于废气的采集，收集管1应当采用耐高温材料制成，在金属、复合材料等耐高温材料中，优选陶瓷材料。陶瓷材料作为耐高温材料应用在机械上，特别是发动机上的技术手段日趋成熟，应用在飞机尾气收集上具有广阔的前景。
所述的尾气处理装置包括依次连接的除水器2、恒温腔3、压力调节器4以及连接在系统各处的温度传感器，除水器2与尾气收集装置连接，压力调节器4与尾气排放装置连接。从收集管得到的飞机尾气不能直接用于对风挡的加热，必须经过严格的处理，使其达到相对湿度保持在小于20%、温度在80C°至200C°之间、压强在0.2-1.0个标准大气压内、流量在0.5m3至1.0m3等物理参数，才能够用于对风挡加热，温度传感器作为反馈信号，对机内各个加热点的温度适时监测，以保证加热温度在设定范围内。对于飞机内部的各个部件，特别是风挡的加热，需要将其温度控制在一定范围内，以达到飞机内外温差恒定，以免温差过大对风挡的物理参数产生不良影响。
除水器2、恒温腔3、压力调节器4分别与控制装置6连接。采用自动控制装置控制除水器2、恒温腔3、压力调节器4的动作，通过温度传感器作为控制信号源，控制装置6能时刻对机内各处温度的检测值与设定值比较，以比较结果来触动各个控制器的工作状态，进一步讲，是通过温度传感器采集到的除水器2、恒温腔3、压力调节器4等内部气体的温度，将该温度与预先已设定的温度进行比较运算，以运算结果来控制各部件内气体的流速，从而达到信号反馈并控制各个部件的工作状态。
尾气排放装置包括排气管10，在排气管10上安装有压力控制阀7。飞机的尾气不能直接排出机体，以免因废气的排出产生负压，将机外的冷空气吸入机内，导致加热效果不明显甚至加热失败。压力控制阀控制机内各个加热部件内的气体流速，以达到加热恒定的目的。
一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，通过以下步骤实现：
（A）气体采集，利用安装在排气通道上的尾气收集装置采集飞机的高温尾气，并在单向阀8的作用下存储飞机的高温尾气；
（B）温度调节，将飞机高温尾气在恒温腔3内降温并保持其温度，其温度范围为80C°至200C°；
（C）压力调节，利用压力调节器4将高压尾气降压，其压强范围为0.2至1.0个标准大气压；
（D）湿度调节，利用除水器2去除尾气内的含水量，经处理后尾气的相对湿度＜20%；
（E）流量调节，利用压力控制阀7控制尾气排放的速度，通过控制系统内部的压强来控制其流量，尾气流量为0.5m3/秒至1.0m3/秒；
（F）输出尾气对飞机风挡加热，并将尾气排出飞机体外。
如上所述，便可以很好地实现本发明。

Claims (10)

1.一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，其特征在于：包括安装在排气通道上的尾气收集装置、与尾气收集装置相连的尾气处理装置、与尾气处理装置相连的尾气排放装置，所述的尾气收集装置至少包括一个安装在排气通道上的收集管（1），在每个收集管（1）上均安装有单向阀（8），所述的收集管（1）平均分布在尾气通道的排气口（9）上。
2.根据权利要求1所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，其特征在于：所述的收集管（1）由耐高温的陶瓷制成。
3.根据权利要求1或2所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，其特征在于：所述的尾气处理装置包括依次连接的除水器（2）、恒温腔（3）、压力调节器（4），还包括与除水器（2）、恒温腔（3）、压力调节器（4）分别连接的控制装置（6），所述的除水器（2）与尾气收集装置连接，压力调节器（4）与尾气排放装置连接。
4.根据权利要求3所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统，其特征在于：所述的尾气排放装置包括排气管（10），在所述排气管（10）上安装有压力控制阀（7）。
5.根据权利要求1至4所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
（A）气体采集；
（B）温度调节；
（C）压力调节；
（D）湿度调节；
（E）流量调节；
（F）输出尾气对飞机风挡加热，并将尾气排出飞机体外。
6.根据权利要求5所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，其特征在于：所述步骤（A）是利用安装在排气通道上的尾气收集装置采集飞机的高温尾气，并在单向阀（8）的作用下存储飞机的高温尾气。
7.根据权利要求5所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，其特征在于：所述步骤（B）是将飞机高温尾气在恒温腔（3）内降温并保持其温度，其温度范围为80C°至200C°。
8.根据权利要求5所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，其特征在于：所述步骤（C）是利用压力调节器（4）将高压尾气降压，其压强范围为0.2至1.0个标准大气压。
9.根据权利要求5所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，其特征在于：所述步骤（D）是利用除水器（2）去除尾气内的含水量，经处理后尾气的相对湿度＜20%。
10.根据权利要求5所述的一种将尾气用于飞机风挡的防露系统的实现方法，其特征在于：所述步骤（E）是利用压力控制阀（7）控制尾气排放的速度，通过控制系统内部的压强来控制其流量，尾气流量为0.5m3/秒至1.0m3/秒。
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