CN113373850A - 一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构，涉及机场道面积冰清除技术领域，包括微波清除机体，所述微波清除机体内设有磁控管波导、喇叭形波导口和反射腔体，所述喇叭形波导口连通于所述磁控管波导和所述反射腔体之间；所述磁控管波导一侧设有冷却腔体，所述冷却腔体远离所述磁控管波导一侧设有磁控管电极，所述冷却腔体通过入水管和出水管连接冷却水箱，所述冷却水箱装配于所述微波清除机体内一侧。本发明通过借用微波加热的优势，将微波加热应用于机场道面除冰，提升道面除冰效率、改善除冰效果、同时不损伤道面结构，能源清洁，环保无污染，微波作用后不会残留对大气和环境有害的物质。

Description

一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构

技术领域

本发明涉及机场道面积冰清除技术领域，具体来说，涉及一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构。

背景技术

机场跑道作为飞机起飞降落的基础设施，各项性能是否正常是飞机能否顺利起降的关键。随着军事训练任务的日益繁重以及斗争形势的逐渐紧迫，机场的使用频次也逐渐上升，飞机跑道的使用性能、安全性能面临更为严峻的考验。做好飞机跑道的各项保障工作，保证飞机跑道时刻能够正常使用，对于提升部队战斗效率、保障国家财产安全及飞行员生命安全都有十分重要的意义。

路面在冰雪覆盖时的摩擦系数仅为正常状态下路面摩擦系数的20％～30％，当机场道面被冰雪覆盖时，过小的摩擦系数会对飞机安全起飞降落造成极大威胁，使地面飞机无法正常起飞，空中飞机降落时也会发生冲出跑道、侧翻等严重事故。跑道一旦被冰雪覆盖，在部队的日常训练中会影响训练任务正常进行，威胁国家财产安全；当战争来临时，则会延误战机，甚至影响战争的走向。我国高寒地区往往分布于边境线附近，这里的机场地理位置关键，往往担负较重的飞行巡逻任务，在战争来临时更要在第一时间使战机升空迎敌。这对跑道时刻保持正常使用，快速清除跑道冰雪提出了很高的要求。

而现有的除冰方式中，人工法除冰费时费力，且除冰效果无法保障；机械法除冰率低，且易擦伤道面、破坏道面结构；化学法除冰则会严重腐蚀道面及飞机部件；传统的热力法除冰法花费时间较长且能量利用率极低。

针对传统除冰方法在实际应用中存在的问题，为适应机场的发展需要，提升其保障性能，机场道面积冰清除技术需要满足以下要求：

1、除冰效率高。除冰效率是除冰工作的基本要求，只有满足除冰效率高的要求，才能适应未来机场保障工作的发展需要，才能保证战时作战飞机能够安全迅速地升空形成战斗力。

2、对道面损害小。除冰工作是为了保证机场道面能够为战机提供良好的作战平台，提升机场的保障性能，因此，必须在保证高效除冰的同时，不能破坏机场道面结构，不能影响机场道面的使用性能。

3、绿化环保。随着经济社会的快速发展，环境问题日益严峻，在军事技术发展的同时，也要兼顾环境保护。。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构，以实现机场道面积冰快速清除的目的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构，包括微波清除机体，所述微波清除机体内设有磁控管波导、喇叭形波导口和反射腔体，所述喇叭形波导口连通于所述磁控管波导和所述反射腔体之间；

所述磁控管波导一侧设有冷却腔体，所述冷却腔体远离所述磁控管波导一侧设有磁控管电极，所述冷却腔体通过入水管和出水管连接冷却水箱，所述冷却水箱装配于所述微波清除机体内一侧。

进一步，所述磁控管波导的顶端设有散热风扇，所述散热风扇装配于所述微波清除机体内。

进一步，所述喇叭形波导口与所述磁控管波导连接截面面积小于所述喇叭形波导口与所述反射腔体连接截面面积。

进一步，所述喇叭形波导口的顶端入口尺寸为88mm×45mm，且所述喇叭形波导口的材质为铝，厚度为2mm。

进一步，所述喇叭形波导口一侧与竖向轴向夹角为5°。

进一步，所述反射腔体的顶端入口尺寸为97mm×54mm，且所述反射腔体为空心立方体。

进一步，所述冷却腔体为尺寸100mm×100mm×50mm的空心立方体。

本发明的有益效果：

1、本发明基于微波的机场道面积冰快速清除机构，借用微波加热的优势，将微波加热应用于机场道面除冰，提升道面除冰效率、改善除冰效果、同时不损伤道面结构，能源清洁，环保无污染，微波作用后不会残留对大气和环境有害的物质；

2、本发明基于微波的机场道面积冰快速清除机构，冰层除净率高，道面损伤小，微波能够透过冰层，内外同时加热机场道面，融化冰层冻粘层，由于冰层与道面基本脱离，冰层不需要太大的破损力，就可以将冰层清除干净，对道面损伤小；

3、本发明基于微波的机场道面积冰快速清除机构，除冰效率与冰层厚度无关，冰层几乎不吸收微波，冰层厚度对微波的传播没有影响，同时，微波除冰的目的只需将冰层的冻粘层融化，使冰层与道面脱离，因此，冰层厚度对微波除冰效率没有影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构的结构示意图一；

图2是根据本发明实施例的一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构的喇叭形波导口示意图；

图3是根据本发明实施例的一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构的冷却腔体示意图；

图4是根据本发明实施例的一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构的结构示意图二。

图中：

1、微波清除机体；2、磁控管波导；3、喇叭形波导口；4、反射腔体；5、散热风扇；6、冷却腔体；7、磁控管电极；8、冷却水箱；

61、入水管；62、出水管；

11、推雪斗；13、破冰铲刀；14、冰块收集铲斗；15、传送带；16、冰块收集箱；17、破冰铲刀控制器；18、供电箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构。如图1所示，根据本发明实施例的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，包括微波清除机体1，所述微波清除机体1内设有磁控管波导2、喇叭形波导口3和反射腔体4，所述喇叭形波导口3连通于所述磁控管波导2和所述反射腔体4之间，且所述磁控管波导2的顶端设有散热风扇5，且所述磁控管波导2一侧设有冷却腔体6，所述冷却腔体6远离所述磁控管波导2一侧设有磁控管电极7，所述冷却腔体6通过入水管61和出水管62连接冷却水箱8，所述冷却水箱8装配于所述微波清除机体1内一侧。

另外，如图2所示，为进一步提升开放环境下微波场能的集中性，采用喇叭形波导口3和减小微波能在喇叭形波导口3以后的损耗，在喇叭形波导口3出口再进行反射腔体4的设计。

其中，喇叭形波导口3为梯形结构，其入口小，出口大设计；喇叭形波导口3的入口尺寸为88mm×45mm，材质为铝，厚度为2mm，且喇叭形波导口3截面侧边与竖向轴向夹角为5°，延伸长度在竖向轴线的投影为100mm。且喇叭形波导口3的入口与磁控管波导2口嵌套连接，磁控管波导2口的尺寸为86mm×43mm，喇叭形波导口3的尺寸可以与磁控管波导2完成紧密的嵌套。

另外，反射腔体4的入口的尺寸为97mm×54mm，即喇叭形波导口3出口尺寸，其整体为150mm的空心立方体，材质为铝，喇叭形波导口3与反射腔体4连接采用焊接的方式，最大限度使微波泄漏减少。

另外，如图3所示，对于上述冷却水箱8和冷却腔体6来说，其通过冷却腔体6中的循环水流使磁控管波导2的温度降低，且冷却水箱8内还设有微型水泵。

其中，冷却水箱8通过冷却腔体6与磁控管波导2接触，冷却腔体6尺寸为100mm×100mm×50mm的空心立方体构成，其100mm×100mm的侧面分别与磁控管波导2与磁控管电极7接触，接触形式为完全贴合。

另外，冷却腔体6上方开15mm直径的两个圆口，分别装配入水管61和出水管62与冷却水箱8连接，其冷却水流流速为0.75m/s，两个圆口均与入水管61和出水管62密封，且冷却水箱8容量为30L。

此外，对于上述散热风扇5来说，通过散热风扇5结合冷却腔体6实现磁控管波导2冷却，其散热风扇5通过外部嵌套固定于磁控管波导2外侧，供电系统与磁控管完全分开，且散热风扇5价格低廉，稳定性高等，满足磁控管波导2冷却需求，进一步提高了磁控管波导2的使用寿命。

另外，如图4所示，根据本发明的另一个实施例，提供了基于微波的机场道面积冰快速清除机构的除冰车，将微波清除机体1设置于除冰车的中前部位，大幅度提升机场的道面积冰清除能力。

具体的，还包括推雪斗11、破冰铲刀13、冰块收集铲斗14、传送带15、冰块收集箱16、破冰铲刀控制器17和供电箱18，其中，破冰铲刀控制器17和微波清除机体1与所述供电箱18电性连接，推雪斗11位于车体的前部，供电箱18位于微波清除机体1的上方，破冰铲刀13位于微波清除机体1和冰块收集铲斗14之间，破冰铲刀控制器17与破冰铲刀13连接，且传送带15和冰块收集箱16位于冰块收集铲斗14的上方。

在应用时，其首先由推雪斗11将积雪推开，再由微波清除机体1加热道面。由于微波加热部位为冰层与机场道面的结合部位，因此，该部位冰层融化会使冰层迅速失去与机场道面的粘结力。随后，破冰铲刀13进行高效破冰，且破冰后能够使道面无冰层残留，后续的冰块收集铲斗14可将破碎的冰块进行清理。结合微波除冰系统后，随后进行的机械破冰的效率更高、且除冰的效果更好，因此，除冰车的整体除冰效率及除冰质量均能够得到大幅度的提高。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可实现如下效果：

1、本发明基于微波的机场道面积冰快速清除机构，借用微波加热的优势，将微波加热应用于机场道面除冰，提升道面除冰效率、改善除冰效果、同时不损伤道面结构，能源清洁，环保无污染，微波作用后不会残留对大气和环境有害的物质；

2、本发明基于微波的机场道面积冰快速清除机构，冰层除净率高，道面损伤小，微波能够透过冰层，内外同时加热机场道面，融化冰层冻粘层，由于冰层与道面基本脱离，冰层不需要太大的破损力，就可以将冰层清除干净，对道面损伤小；

3、本发明基于微波的机场道面积冰快速清除机构，除冰效率与冰层厚度无关，冰层几乎不吸收微波，冰层厚度对微波的传播没有影响，同时，微波除冰的目的只需将冰层的冻粘层融化，使冰层与道面脱离，因此，冰层厚度对微波除冰效率没有影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于微波的机场道面积冰快速清除机构，包括微波清除机体(1)，其特征在于，所述微波清除机体(1)内设有磁控管波导(2)、喇叭形波导口(3)和反射腔体(4)，所述喇叭形波导口(3)连通于所述磁控管波导(2)和所述反射腔体(4)之间；

所述磁控管波导(2)一侧设有冷却腔体(6)，所述冷却腔体(6)远离所述磁控管波导(2)一侧设有磁控管电极(7)，所述冷却腔体(6)通过入水管(61)和出水管(62)连接冷却水箱(8)，所述冷却水箱(8)装配于所述微波清除机体(1)内一侧。

2.根据权利要求1所述的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，其特征在于，所述磁控管波导(2)的顶端设有散热风扇(5)，所述散热风扇(5)装配于所述微波清除机体(1)内。

3.根据权利要求2所述的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，其特征在于，所述喇叭形波导口(3)与所述磁控管波导(2)连接截面面积小于所述喇叭形波导口(3)与所述反射腔体(4)连接截面面积。

4.根据权利要求3所述的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，其特征在于，所述喇叭形波导口(3)的顶端入口尺寸为88mm×45mm，且所述喇叭形波导口(3)的材质为铝，厚度为2mm。

5.根据权利要求4所述的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，其特征在于，所述喇叭形波导口(3)一侧与竖向轴向夹角为5°。

6.根据权利要求5所述的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，其特征在于，所述反射腔体(4)的顶端入口尺寸为97mm×54mm，且所述反射腔体(4)为空心立方体。

7.根据权利要求6所述的基于微波的机场道面积冰快速清除机构，其特征在于，所述冷却腔体(6)为尺寸100mm×100mm×50mm的空心立方体。

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