CN109720582B - 一种复合式电热-防冰液防除冰系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞机翼面除冰领域，特别涉及一种复合式电热‑防冰液防除冰系统，其特征在于，包括：包括控制器(1)、防冰液箱(2)、电热除冰组件(3)以及泵机(4)，其中电热除冰组件(3)包括电热除冰套(5)和电流分配装置(6)；控制器(1)用于接收系统开关给出的开启/关闭信号，得到开启信号后，将信号发送至电热除冰组件(3)和泵机(4)，使电热除冰组件(3)和泵机(4)按预定时序进行工作；防冰液箱(2)用于储存防冰液；电热除冰组件(3)用于对飞机翼面前缘(7)前侧进行除冰；泵机(4)用于抽取防冰液箱(2)中的防冰液。本发明通过复合式防除冰方式，提高了翼面除冰效率，增加了结冰环境下的飞行安全裕度。
Description
技术领域
本发明涉及飞机翼面除冰领域，特别涉及一种复合式电热-防冰液防除冰系统。
背景技术
飞机进入结冰环境后，在飞机翼面前缘将出现冰积聚，影响飞行安全。现有的防除冰方法包括防冰液防冰、电热除冰等。电热除冰系统除冰效果好，但机上能源消耗多、且除冰后翼面后方容易产生残留冰，影响翼面气动性能；防冰液防冰系统不会对翼面气动性能产生影响、机上能源消耗少，但同时由于防冰液装载量有限，所以防冰时间受限(尤其在防冰区域较大时防冰时间有限)，且装载防冰液降低了飞机的有效载重。由于电热除冰系统和防冰液防冰系统两者结构的截然不同、且防除冰控制时序的差异，导致复合式电热-防冰液防除冰系统研制难度大，在现役飞机中无应用。小型飞机受结冰影响相对大型客机更大，且机上能源紧张，该复合式电热-防冰液防除冰系统能在有限能源的条件下解决飞机进入结冰区域的安全问题。
发明内容
本发明的目的是基于现有飞机的防除冰技术，通过结合电热除冰技术和防冰液防冰技术，设计一个复合式电热-防冰液防除冰系统。以降低机上能源消耗并提高除冰效率，增加飞行安全裕度。
本发明所采用的技术方案是：
一种复合式电热-防冰液防除冰系统，包括控制器、防冰液箱、电热除冰组件以及泵机。其中电热除冰组件包括电热除冰套(安装在所述飞机翼面前缘前侧)和电流分配装置(和所述电热除冰套的连通，向电热除冰套提供或关断加温电流)。本系统工作时，控制器控制电热除冰组件对翼面前缘进行除冰，并控制泵机将防冰液从防冰液箱中抽出，喷洒至翼面前缘后侧。一方面，本系统在翼面前缘前侧区域通过电热除冰方式融化积冰，使积冰融化为水向后侧流动，和翼面前缘后侧喷出的防冰液混合后冰点降低，使液滴离开防冰区域后也不会形成再次冻结形成溢流冰。电热除冰套采用台阶型或斜面型边缘设计，使翼面前缘表面电热除冰区域和防冰液喷洒区域连接紧密。在控制时序方面，根据不同的翼面防除冰范围，选取已知合适的控制时序。具体措施如下：
一种复合式电热-防冰液防除冰系统，包括：包括控制器1、防冰液箱2、电热除冰组件3以及泵机4，其中电热除冰组件3包括电热除冰套5和电流分配装置6；控制器1用于接收系统开关给出的开启/关闭信号，得到开启信号后，将信号发送至电热除冰组件3和泵机4，使电热除冰组件3和泵机4按预定时序进行工作；防冰液箱2用于储存防冰液；电热除冰组件3用于对飞机翼面前缘7前侧进行除冰；泵机4用于抽取防冰液箱2中的防冰液，并喷洒至翼面前缘7后侧的外表面；本系统工作时，控制器1控制电热除冰组件3对翼面前缘进行除冰，并控制泵机4将防冰液从防冰液箱2中喷洒至翼面前缘7后侧。
优选地，所述泵机4通过管路和翼面前缘7结构连接。
优选地，翼面前缘7电热除冰区域后侧设有多个微孔8，用于喷洒防冰液；电热除冰套5采用台阶型或斜面型边缘设计，使翼面前缘7表面电热除冰区域和防冰液喷洒区域连接紧密。
优选地，电热除冰套5设置在所述飞机翼面前缘7外表面或内表面,并位于多个微孔8的前方，电流分配装置6接收控制器1发来的控制指令，并和所述电热除冰套5的电气接口连通，向电热除冰套提供电流加温或停止加温，通过加热翼面前缘融化积冰。
优选地，控制器1内部预设了已知合适的防除冰工作时序，本系统按预设的时序工作，直至控制器1收到关闭信号。
本发明的优点：本发明的这种复合式电热-防冰液防除冰系统重量较同类防冰液防冰系统轻、对能源消耗少小。且本发明的这种复合式电热-防冰液防除冰系统，确保了翼面防冰区域后侧无溢流冰，结冰防护效果相对电热除冰系统更好，增加了结冰环境下的飞行安全裕度。
附图说明
图1为本发明提供的一种复合式电热-防冰液防除冰系统的结构示意图。
图2为飞机翼面前缘表面电热除冰区域和防冰液喷洒区域示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利作进一步说明。
请参阅图1和图2，本发明实例提供的一种复合式电热-防冰液防除冰系统结构示意图。
本发明实例提供一种复合式电热-防冰液防除冰系统，包括控制器1、防冰液箱2、电热除冰组件3(电热除冰套5和电流分配装置6)以及泵机4。具体如下：
控制器1分别与电流分配装置6和泵机4连接，并向电流分配装置3和泵机4发出防除冰信号；控制器1还用于监控系统工作状态。
防冰液箱2和泵机4设置在飞机翼面前缘7附近，可以采用已知的适当容积的防冰液箱及适当功率的泵机，防冰液箱2和泵机4连通，用于受控地对特殊处理的翼面前缘7后侧喷洒防冰液。
电热除冰组件3设置在特殊处理的翼面前缘7的外表面或内表面，包括电热除冰套5、电流分配装置6，用于受控的对飞机翼面前缘7前缘线附近进行电热除冰。
在飞机翼面前缘7的翼面前缘后侧附近开有若干微孔8，用于向翼面前缘7后侧喷洒防冰液。
在防冰液喷洒区域和电热除冰区域的过渡处，本发明采用了无阶差的过渡方式，翼面前缘7上下表面均有台阶状阶差或均匀过渡，特殊的处理确保了在安装了复合式电热-防冰液防除冰系统的翼面前缘7整个表面翼型光滑，不影响气动特性。
具体实施时，当控制器1收到“开启”信号后，控制器1发出工作信号至电流分配装置6，电流分配装置6为电热除冰套5供电，对翼面前缘7进行加温；控制器1同时发出工作信号至泵机4，泵机4从防冰液箱2中抽取防冰液喷洒至特殊处理的翼面前缘7外表面；一方面，当积冰在翼面前缘7形成后，电热除冰套5对翼面前缘7前侧加温，使得积冰融化；另一方面，翼面前缘7后侧喷洒的防冰液将迅速和融化的水层结合，形成一层降低液体冰点的液膜，确保在翼面前缘7的结冰保护区域内和保护区域外均不会形成溢流冰。另控制器1内部预设了已知合适的防除冰工作时序，复合式电热-防冰液防除冰系统按预设的时序工作，直至控制器1收到“关闭”信号。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种复合式电热-防冰液防除冰系统，其特征在于，包括：包括控制器(1)、防冰液箱(2)、电热除冰组件(3)以及泵机(4)，其中电热除冰组件(3)包括电热除冰套(5)和电流分配装置(6)；控制器(1)用于接收系统开关给出的开启/关闭信号，得到开启信号后，将信号发送至电热除冰组件(3)和泵机(4)，使电热除冰组件(3)和泵机(4)按预定时序进行工作；防冰液箱(2)用于储存防冰液；电热除冰组件(3)用于对飞机翼面前缘(7)前侧进行除冰；泵机(4)用于抽取防冰液箱(2)中的防冰液，并喷洒至翼面前缘(7)后侧的外表面；本系统工作时，控制器(1)控制电热除冰组件(3)对翼面前缘进行除冰，并控制泵机(4)将防冰液从防冰液箱(2)中喷洒至翼面前缘(7)后侧；在防冰液喷洒区域和电热除冰区域的过渡处，采用无阶差的过渡方式。
2.根据权利要求1所述的一种复合式电热-防冰液防除冰系统，其特征在于，所述泵机(4)通过管路和翼面前缘(7)结构连接。
3.根据权利要求1所述的一种复合式电热-防冰液防除冰系统，其特征在于，翼面前缘(7)电热除冰区域后侧设有一排微孔(8)，用于喷洒防冰液；电热除冰套(5)采用台阶型或斜面型边缘设计，使翼面前缘(7)表面电热除冰区域和防冰液喷洒区域连接紧密。
4.根据权利要求1所述的一种复合式电热-防冰液防除冰系统，其特征在于，电热除冰套(5)设置在所述飞机翼面前缘(7)外表面或内表面,并位于多个微孔(8)的前方，电流分配装置(6)接收控制器(1)发来的控制指令，并和所述电热除冰套(5)的电气接口连通，向电热除冰套提供电流加温或停止加温，通过加热翼面前缘融化积冰。
5.根据权利要求1所述的一种复合式电热-防冰液防除冰系统，其特征在于，控制器(1)内部预设了已知合适的防除冰工作时序，本系统按预设的时序工作，直至控制器(1)收到关闭信号。
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