ES2952659T3 - Sistema de protección contra el hielo para aeronaves - Google Patents
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Abstract
Se describen sistemas de protección contra el hielo de aeronaves y métodos relacionados. En una realización, el sistema comprende una lámpara de descarga de gas configurada para emitir radiación infrarroja hacia una superficie interior del revestimiento de una aeronave y una fuente de energía eléctrica conectada operativamente a la lámpara de descarga de gas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de protección contra el hielo para aeronaves
Campo técnico
La presente divulgación se refiere en general a la protección contra el hielo para aeronaves, y más particularmente, pero no exclusivamente, al uso de calor radiante para proporcionar protección contra el hielo a aeronaves.
Antecedentes
Se sabe que una acumulación de hielo en un borde de ataque del ala de una aeronave durante el vuelo es indeseable. En los sistemas tradicionales de protección contra el hielo para aeronaves, el aire comprimido caliente se extrae desde un motor de la aeronave y se enruta a áreas del borde de ataque para eliminar tal acumulación de hielo (es decir, deshielo) o para evitar tal acumulación de hielo en el primer lugar (es decir, antihielo). Para cada ala, una válvula controla el flujo del aire comprimido hacia el borde de ataque del ala, mientras que un conducto "piccolo" distribuye el calor del aire comprimido caliente a lo largo de la región protegida del borde de ataque del ala. En los casos en los que se requiere protección contra el hielo en los slats del borde de ataque, se usa un conducto telescópico para suministrar aire comprimido caliente a los slats y acomodar el despliegue y la retracción de los slats. Después de usarse para calentar el borde de ataque, el aire comprimido se expulsa a través de orificios, normalmente en la superficie inferior del ala o slat. El uso de aire comprimido caliente para la protección contra el hielo puede dar como resultado un exceso de calor y, por tanto, energía transportada por el aire comprimido que se expulsa. Los documentos US2011/067726, US2,681,409 y FR920,828 cada uno divulga un sistema de protección contra el hielo para una aeronave.
Sumario
Los aspectos de la invención proporcionan un sistema como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas, cubriendo la presente divulgación, un método y una aeronave correspondientes.
La invención se enumera en la reivindicación 1. Otras características seleccionadas se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Según la reivindicación 1, se proporciona un sistema de protección contra el hielo para una aeronave, comprendiendo el sistema:
un revestimiento de la aeronave, teniendo el revestimiento una superficie exterior expuesta a un flujo de aire ambiente durante el funcionamiento de la aeronave, y una superficie interior opuesta;
un miembro estructural de la aeronave, que tiene una superficie que refleja más la radiación infrarroja que la superficie interior del revestimiento;
una lámpara de infrarrojos configurada para emitir radiación infrarroja hacia la superficie interior del revestimiento; y una fuente de energía eléctrica conectada operativamente a la lámpara de infrarrojos,
caracterizado porque la lámpara de infrarrojos está configurada para emitir radiación infrarroja hacia la superficie del miembro estructural y en el que el miembro estructural está configurado para reflejar parte de la radiación infrarroja hacia la superficie interior del revestimiento.
La lámpara de infrarrojos puede ser una lámpara de descarga de gas. La lámpara de descarga de gas puede ser una lámpara de descarga de gas xenón.
La lámpara de descarga de gas puede ser una lámpara de descarga de gas criptón.
El sistema puede comprender:
un sensor configurado para generar una señal de retroalimentación representativa de la temperatura del revestimiento; y
un controlador conectado operativamente a la lámpara de infrarrojos y al sensor, estando configurado el controlador para controlar la lámpara de infrarrojos en base a la señal de retroalimentación del sensor.
El sensor puede comprender un pirómetro configurado para generar una señal de retroalimentación representativa de una temperatura de la superficie interior del revestimiento.
El pirómetro se puede acoplar de forma térmicamente conductora al revestimiento.
El controlador puede configurarse para provocar una activación pulsada de la lámpara de infrarrojos.
El sistema puede comprender un reflector de lámpara configurado para dirigir al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de infrarrojos hacia la superficie interior del revestimiento.
La lámpara de descarga de gas puede estar configurada para emitir radiación infrarroja hacia una superficie de un miembro estructural de la aeronave donde la superficie del miembro estructural refleja más la radiación infrarroja que la superficie interior del revestimiento.
La superficie interior del revestimiento puede ser de color negro.
La superficie interior del revestimiento puede tener un acabado mate.
La superficie interior del revestimiento puede comprender pintura.
La superficie interior del revestimiento puede comprender un recubrimiento anódico.
La superficie del miembro estructural puede comprender un metal pulido.
La superficie del miembro estructural puede comprender un acabado de espejo.
El miembro estructural puede soportar parte del revestimiento.
Las siguientes características se divulgan, pero no forman parte de las reivindicaciones:
El miembro estructural puede comprender un larguero, un rigidizador o un mamparo.
El revestimiento puede comprender un material compuesto reforzado con fibras.
Al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas puede tener una longitud de onda dentro de un intervalo de aproximadamente 3.8 μm a aproximadamente 4.3 μm.
Al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas puede tener una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo medio.
Al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas puede tener una longitud de onda dentro del intervalo del infrarrojo cercano.
El sistema puede comprender una guía de luz configurada para dirigir al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas hacia la superficie interior del revestimiento.
El sistema puede comprender dos o más lámparas de descarga de gas configuradas para emitir radiación infrarroja hacia una parte común de la superficie interior del revestimiento.
El sistema puede comprender dos o más lámparas de descarga de gas configuradas para emitir radiación infrarroja hacia diferentes partes de la superficie interior del revestimiento. Las dos o más lámparas de descarga de gas pueden configurarse para activarse por separado.
La lámpara de descarga de gas puede estar acoplada por conducción térmica al revestimiento.
El revestimiento puede comprender un revestimiento acústico y la lámpara de descarga de gas puede estar configurada para emitir radiación infrarroja hacia una hoja de respaldo del revestimiento acústico.
Los ejemplos pueden incluir combinaciones de las características anteriores.
También se divulga, pero no según la reivindicación 1, un método para proporcionar protección contra el hielo al revestimiento de una aeronave que tiene una superficie exterior expuesta a un flujo de aire ambiente durante el funcionamiento de la aeronave. El método comprende:
usar una lámpara de descarga de gas para emitir radiación infrarroja hacia una superficie interior del revestimiento opuesta a la superficie exterior del revestimiento para calentar la superficie interior del revestimiento; y conducir calor a través de un espesor del revestimiento hacia la superficie exterior del revestimiento.
El método puede comprender:
detectar la temperatura del revestimiento; y
controlar la lámpara de descarga de gas basándose en la temperatura detectada del revestimiento.
La temperatura detectada del revestimiento puede ser una temperatura de la superficie interior del revestimiento.
El control de la lámpara de descarga de gas puede comprender provocar la activación de una activación pulsada de la lámpara de descarga de gas.
El método puede comprender:
usar la lámpara de descarga de gas para emitir radiación infrarroja hacia una superficie de un miembro estructural de la aeronave donde la superficie del miembro estructural refleja más la radiación infrarroja que la superficie interior del revestimiento; y
dirigir al menos parte de la radiación infrarroja reflejada fuera de la superficie del miembro estructural hacia la superficie interior del revestimiento.
Al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas puede tener una longitud de onda dentro del intervalo de aproximadamente 3.8 μm a aproximadamente 4.3 μm.
Al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas puede tener una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo medio.
Al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara de descarga de gas puede tener una longitud de onda dentro del intervalo del infrarrojo cercano.
El método puede comprender el uso de dos o más lámparas de descarga de gas para emitir radiación infrarroja hacia una parte común de la superficie interior del revestimiento.
El método puede comprender el uso de dos o más lámparas de descarga de gas para emitir radiación infrarroja hacia diferentes partes de la superficie interior del revestimiento.
El método puede comprender activar las dos o más lámparas de descarga de gas por separado.
El método puede comprender activar las dos o más lámparas de descarga de gas secuencialmente.
El método puede comprender enfriar la lámpara de descarga de gas conduciendo calor desde la lámpara de descarga de gas al revestimiento.
El revestimiento puede comprender un revestimiento acústico y el método puede comprender el uso de la lámpara de descarga de gas para emitir radiación infrarroja hacia una hoja de respaldo del revestimiento acústi
hoja de respaldo.
El método puede incluir combinaciones de las características anteriores.
La divulgación cubre otro método para proporcionar protección contra el hielo a un revestimiento de la aeronave que tiene una superficie exterior expuesta a un flujo de aire ambiente durante el funcionamiento de la aeronave. El método comprende:
emitir radiación infrarroja hacia una superficie interior del revestimiento opuesta a la superficie exterior del revestimiento para calentar la superficie interior del revestimiento, y también hacia una superficie de un miembro estructural de la aeronave que no sea el revestimiento;
reflejar al menos algo de la radiación infrarroja fuera de la superficie del miembro estructural;
dirigir la radiación infrarroja reflejada hacia la superficie interior del revestimiento; y
conducir calor a través de un espesor del revestimiento hacia la superficie exterior del revestimiento.
El método puede comprender sostener el revestimiento usando el miembro estructural.
La superficie del miembro estructural puede ser más reflectante de la radiación infrarroja que la superficie interior del revestimiento.
El método puede incluir combinaciones de las características anteriores.
Una aeronave puede comprender un sistema como se divulga en este documento.
Dentro del alcance de esta divulgación, se pretende expresamente que los diversos aspectos, realizaciones, ejemplos y alternativas establecidos en los párrafos anteriores, en las reivindicaciones y/o en la siguiente descripción y dibujos, y en particular las características individuales de los mismos puedan ser tomados independientemente o en cualquier combinación. Es decir, todas las realizaciones y/o características de cualquier realización pueden combinarse de cualquier manera y/o combinación, a menos que tales características sean incompatibles.
Detalles adicionales de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada que se incluye a continuación y de los dibujos.
Descripción de los dibujos
A continuación se describirán las realizaciones de la invención, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que las figuras 5 y 6 muestran realizaciones de la invención, mientras que las figuras restantes muestran esquemáticamente posibles ubicaciones de uso del sistema reivindicado omitiendo o modificando ciertas características esenciales, dan información apropiada para ayudar a la comprensión de la invención o de las características opcionales, o muestran ejemplos no cubiertos por las reivindicaciones adjuntas. Más en detalle:
La figura 1 es una vista en planta desde arriba de una aeronave que comprende un sistema de ejemplo de protección contra el hielo, cuya ubicación podría usarse para el sistema reivindicado;
La figura 2 es una vista en sección transversal esquemática del sistema de protección contra el hielo de la aeronave de la figura 1;
La figura 3 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro sistema de ejemplo de protección contra el hielo;
La figura 4 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro sistema de ejemplo de protección contra el hielo;
La figura 5 es una vista en sección transversal esquemática de parte de una realización del sistema de protección contra el hielo;
La figura 6 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otra realización del sistema de protección contra el hielo;
La figura 7 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro sistema de ejemplo de protección contra el hielo que incluye guías de luz para dirigir la radiación infrarroja emitida por las respectivas lámparas de infrarrojos;
La figura 8 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro sistema de ejemplo de protección contra el hielo;
La figura 9 es una vista en perspectiva esquemática del interior de un borde de ataque del ala de la aeronave de la figura 1 que muestra una disposición de una pluralidad de lámparas de infrarrojos del sistema de protección contra el hielo;
La figura 10 es una vista en perspectiva esquemática de un borde de entrada de un motor de la aeronave de la figura 1 que muestra una disposición de una pluralidad de lámparas de descarga de gas dispuestas dentro del borde de entrada;
Las figuras 11A y 11B son vistas en sección transversal esquemáticas que ilustran un panel de acceso para facilitar el reemplazo de la lámpara de infrarrojos del sistema de protección contra el hielo;
La figura 12 es un diagrama de flujo de un método para proporcionar protección contra el hielo para el revestimiento de una aeronave; y
La figura 13 es un diagrama de flujo de otro método para proporcionar protección contra el hielo para el revestimiento de una aeronave.
Descripción detallada
La presente divulgación se refiere a sistemas y métodos para la protección contra el hielo (por ejemplo, antihielo y/o deshielo) de aeronaves. En las realizaciones de la invención, tales sistemas usan una fuente de radiación electromagnética infrarroja (IR) para calentar un revestimiento de la aeronave para proporcionar protección contra el hielo. La fuente de radiación IR está dispuesta y configurada de modo que la radiación IR pueda dirigirse hacia una superficie interior del revestimiento de la aeronave para calentar la superficie interior del revestimiento de la aeronave mediante calentamiento radiante. A continuación, el calor puede conducirse a través de un espesor del revestimiento de la aeronave hacia una superficie exterior del revestimiento de la aeronave para calentar la superficie exterior del revestimiento de la aeronave y proporcionar así protección contra el hielo.
En las realizaciones, el uso de una fuente de radiación IR puede proporcionar ventajas que incluyen mejoras en la eficiencia, confiabilidad y/o rentabilidad en comparación con los sistemas tradicionales de protección contra el hielo que usan aire comprimido caliente de los motores. Por ejemplo, en las realizaciones, el uso de radiación IR puede reducir la necesidad de que el exceso de energía sea transportado por el aire comprimido que se extrae en los sistemas tradicionales.
En las realizaciones, el uso de radiación IR puede reducir o eliminar la necesidad de aire comprimido y sus orificios de descarga asociados formados en la superficie inferior de las alas y, en consecuencia, puede resultar en una reducción de la resistencia y/o el ruido normalmente asociado con tales orificios. Evitar el uso de aire comprimido de los motores puede mejorar la eficiencia de combustible de los motores. En las realizaciones, el uso de radiación IR puede proporcionar cierta reducción de peso en comparación con un sistema típico de protección contra el hielo de aire comprimido al eliminar la necesidad de conductos, válvulas, intercambiadores de calor y otros equipos asociados con los sistemas típicos de protección contra el hielo de aire comprimido. En las realizaciones, el uso de radiación IR puede eliminar algunas consideraciones de diseño (por ejemplo, contención de ductos reventados, temperatura, juntas de ductos deslizantes y expansión térmica) asociadas con los sistemas típicos de protección contra el hielo por aire comprimido.
Las realizaciones de ejemplo se muestran en las figuras 5 y 6. La invención también puede entenderse con referencia a las otras figuras. Las figuras descritas en este documento hacen referencia a diferentes realizaciones y ejemplos que contienen diferentes características, sin embargo, se entiende que algunas realizaciones del sistema 24 pueden incluir características de diferentes figuras en diversas combinaciones. La presente divulgación pretende abarcar tales combinaciones.
La figura 1 es una vista en planta desde arriba de una aeronave 10 de ejemplo que puede comprender un sistema de protección contra el hielo como se divulga en este documento. La aeronave 10 puede ser, por ejemplo, cualquier tipo de aeronave, como una aeronave corporativa (por ejemplo, jet de negocios), privada, comercial y de pasajeros apropiada para la aviación civil. Por ejemplo, la aeronave 10 puede ser un jet de negocios de largo alcance o puede ser una aeronave de reacción bimotor de fuselaje estrecho. La aeronave 10 puede ser una aeronave de ala fija pero se entiende que los sistemas y métodos divulgados en este documento también pueden aplicarse a aeronaves de ala giratoria.
La aeronave 10 puede comprender alas 12 y fuselaje 14. La aeronave 10 puede comprender superficies 16 de control de vuelo (por ejemplo, flaps, slats, alerones, spoilers, elevador(es), timón(es)), uno o más motores 18 y empenaje 20. Una o más de las superficies 16 de control de vuelo pueden montarse en las alas 12. Uno o más de los motores 18 pueden montarse en el fuselaje 14. Alternativamente, o además, uno o más de los motores 18 pueden montarse en las alas 12.
La aeronave 10 puede comprender un revestimiento 22A del borde de ataque y un revestimiento 22B del borde de entrada del motor. El revestimiento 22Adel borde de ataque puede ser parte de un slat 16 del ala 12 o puede ser parte de un borde de ataque fijo del ala 12. El revestimiento 22B del borde de entrada del motor puede ser parte de un borde de entrada de una barquilla del motor 18. El revestimiento 22A del borde de ataque y el revestimiento 22B del borde de entrada del motor se denominan generalmente en este documento como "revestimiento 22". Los sistemas y métodos divulgados en este documento son aplicables a otros revestimientos 22 de la aeronave 10 que pueden beneficiarse de la protección contra el hielo.
La figura 2 es una vista esquemática de un ejemplo de un sistema 24 de protección contra el hielo de la aeronave 10, no según la reivindicación 1. En diversas realizaciones, el sistema 24 puede comprender un revestimiento 22 que tiene una superficie 26 exterior expuesta a un flujo de aire ambiente durante la operación (por ejemplo, un vuelo) de la aeronave 10. Por ejemplo, la superficie 26 exterior puede denominarse superficie "mojada por aire". La superficie 26 exterior del revestimiento 22 puede ser una superficie aerodinámica que interactúa con un flujo de aire y que puede ser propensa a la acumulación de hielo en algunas condiciones atmosféricas durante el vuelo de la aeronave 10, por ejemplo. El revestimiento 22 puede tener una superficie 28 interior opuesta a la superficie 26 exterior. El revestimiento 22 puede tener un espesor T que separe la superficie 26 exterior y la superficie 28 interior. La superficie 28 interior puede definir parcialmente la cavidad 30 interior dispuesta dentro de un cuerpo de la aeronave 10 que comprende el revestimiento 22. Por ejemplo, la cavidad 30 interior puede estar dispuesta dentro del borde de ataque del ala 12 o la cavidad 30 interior puede estar dispuesta dentro del borde de entrada del motor. En algunas realizaciones, la cavidad 30 interior y su contenido pueden protegerse al menos parcialmente del impacto directo del flujo de aire que interactúa con el revestimiento 22. No obstante, la cavidad 30 interior puede estar en comunicación fluida con el aire ambiente en algunas realizaciones.
El revestimiento 22 puede definir una cubierta para la estructura interna u otros componentes del ala 12 o del motor 18, por ejemplo. En diversas realizaciones, el revestimiento 22 puede comprender un material metálico apropiado, como una aleación a base de aluminio, o puede comprender un material compuesto apropiado, como un polímero reforzado con fibra, por ejemplo. En algunas realizaciones, el revestimiento 22 puede comprender un polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP). Los CFRP son materiales compuestos que pueden comprender una matriz (por ejemplo, resina polimérica tales como epoxi) y un refuerzo (por ejemplo, fibras de carbono) incrustado en el material de la matriz y que proporciona resistencia.
El sistema 24 puede comprender una o más lámparas 32 de IR, como una o más lámparas eléctricas de descarga de gas, por ejemplo, configuradas para emitir radiación IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22. La lámpara 32 de IR puede estar en comunicación óptica directa o indirecta con la superficie 28 interior del revestimiento 22. En algunas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede estar dispuesta dentro de la cavidad 30 interior. El término "lámpara de IR" pretende abarcar cualquier dispositivo que emita algo de radiación IR y que pueda servir como fuente de calor
radiante en el sistema 24. En algunas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede ser alimentada eléctricamente. En algunas realizaciones, el sistema 24 puede comprender una pluralidad de lámparas 32 de IR como se explica a continuación.
Se entiende que un componente/hoja total que define el revestimiento o sólo una o más partes de dicho componente/hoja que define el revestimiento pueden estar provistos de protección contra el hielo a través del sistema 24 dependiendo de la aplicación y los requisitos específicos. En algunas realizaciones, el sistema 24 puede proporcionar protección contra el hielo a una o más partes del revestimiento 22A del borde de ataque. Alternativamente, o además, una o más partes del revestimiento 22B del borde de entrada del motor pueden estar provistas de forma similar con protección contra el hielo por el sistema 24. Debe entenderse además que, en algunas realizaciones, el revestimiento de la aeronave no forma en sí mismo un componente del sistema de protección contra el hielo, sino que es una parte de la aeronave sobre la que actúa el sistema de protección contra el hielo, en uso. Es decir, un sistema de protección contra el hielo según algunas realizaciones puede comprender solo una lámpara de descarga de gas configurada para emitir radiación infrarroja hacia la superficie interna del revestimiento y una fuente de energía eléctrica conectada operativamente a la lámpara de descarga de gas.
La lámpara 32 de IR puede ser impulsada por energía 33 eléctrica proporcionada por la fuente 34 de energía eléctrica conectada operativamente a la lámpara 32 de IR. La fuente 34 de energía eléctrica puede comprender una barra eléctrica de la aeronave 10. La fuente 34 de energía eléctrica puede comprender un generador eléctrico que puede ser accionado por uno de los motores 18 y/o puede comprender una o más baterías a bordo de la aeronave 10.
En diversas realizaciones, el tipo de lámpara 32 de IR se puede seleccionar para emitir una longitud de onda deseada o un rango de longitudes de onda basado en el material del revestimiento 22 y/o en un tratamiento de la superficie aplicado a la superficie 28 interior para obtener una absorción favorable de la radiación IR por el revestimiento 22 y promover el calentamiento eficiente del revestimiento 22. La lámpara 32 de IR puede ser una lámpara de descarga de gas configurada para generar radiación electromagnética haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un gas ionizado (plasma). Por lo general, las lámparas de descarga de gas utilizan un gas noble tal como argón, neón, criptón o xenón o una mezcla de estos gases. Se pueden integrar sustancias adicionales, como mercurio, sodio y haluros metálicos, en la mezcla de gases de las lámparas de descarga de gas. Se entiende que las lámparas de descarga de gas pueden producir radiación en una amplia gama de longitudes de onda. La(s) longitud(es) de onda de la radiación emitida por una lámpara de descarga de gas dependerá(n) de la estructura atómica del (de los) gas(es). Por ejemplo, la longitud de onda de la radiación emitida por una lámpara de descarga de gas puede depender de factores como los espectros de emisión de los átomos que componen el gas, la presión del gas y la densidad de la corriente, por ejemplo.
En diversas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede ser una lámpara de descarga de gas xenón (por ejemplo, una lámpara de arco de xenón o una lámpara de destello de xenón), una lámpara de descarga de gas de criptón (por ejemplo, una lámpara de arco de criptón o una lámpara de destello de criptón), una lámpara de vapor de mercurio, una lámpara de halogenuros metálicos, una lámpara de halogenuros metálicos de descarga cerámica o una lámpara de vapor de sodio, por ejemplo. En algunas realizaciones, las lámparas 32 de IR de diferentes tipos pueden combinarse en el mismo sistema 24.
En algunas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede ser del tipo conocido como lámpara de "descarga de alta intensidad" o lámpara (HID) que produce luz por medio de un arco eléctrico entre los electrodos de tungsteno alojados dentro de un tubo de arco de alúmina fundida o cuarzo fundido translúcido o transparente. Este tubo puede llenarse tanto con gas como con sales metálicas. El gas facilita el golpe inicial del arco y una vez que se inicia el arco, el arco se calienta y evapora las sales metálicas para formar un plasma. En algunas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede ser una lámpara de destellos apropiada para la activación por pulsos donde puede activarse para producir un destello de radiación. En algunas realizaciones, tal destello de radiación puede tener una duración relativamente corta que es menos de un (1) segundo (por ejemplo, en el intervalo de milisegundos a microsegundos). En algunas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede funcionar a una frecuencia de destello deseada. En algunas situaciones de deshielo, puede ser deseable activar la lámpara 32 de IR de una manera apropiada para un choque térmico y, en consecuencia, provocar la eliminación de una acumulación de hielo que se ha formado en la superficie 26 exterior del revestimiento 22.
En diversas realizaciones, la lámpara 32 de IR puede configurarse de modo que al menos parte de la radiación que emite esté dentro del intervalo IR. Se entiende que, dependiendo del tipo de lámpara 32 de IR, la lámpara 32 de IR puede emitir radiación en una pluralidad de longitudes de onda y que parte de la radiación emitida puede estar fuera del intervalo de IR. En algunas realizaciones, al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR (por ejemplo, lámpara de descarga de gas xenón) puede tener una longitud de onda dentro de un rango del infrarrojo cercano, que puede ser apropiado para la absorción en revestimientos 22 hechos de materiales metálicos tales como una aleación a base de aluminio. Por ejemplo, la lámpara 32 de IR puede ser de un tipo que emita radiación IR dentro del intervalo de aproximadamente 0.1 μm a aproximadamente 1 μm. En algunas realizaciones, al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR puede tener una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo medio, que puede ser adecuado para la absorción en revestimientos 22 hechos de polímeros reforzados con fibra. Por ejemplo, la lámpara 32 de IR puede ser de un tipo que emita radiación IR dentro del intervalo de aproximadamente 3.8 μm a aproximadamente 4.3 μm. En algunas realizaciones, al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR puede tener una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo lejano. En algunas realizaciones, al
menos parte de la radiación electromagnética emitida por la lámpara 32 de IR puede tener una longitud de onda dentro de un intervalo de luz visible.
En lugar de o además de una o más lámparas de descarga de gas, el sistema 24 puede, en algunas realizaciones, incluir uno o más tipos de lámparas 32 de IR, tal como un elemento de alambre metálico, un tubo de cuarzo, elementos de tungsteno de cuarzo, diodos emisores de luz (LED), luces alimentadas por láser y un calentador de carbono que puede ser apropiado para calentar la superficie 28 interior del revestimiento 22 para proporcionar protección contra el hielo. Sin embargo, el uso de lámparas de descarga de gas puede ser ventajoso sobre otros tipos de lámparas de IR en algunas situaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, las lámparas de descarga de gas pueden, en comparación con otros tipos de lámparas IR, tener un tiempo de respuesta relativamente corto, una resistencia a la vibración relativamente buena, una capacidad de servicio relativamente buena y/o carecer de un elemento de calentamiento que podría romperse o quemarse.
Con referencia a la figura 2, el sistema 24 puede comprender el controlador 36 que puede, por ejemplo, comprender uno o más ordenadores, procesadores de datos, otros circuitos lógicos programables o adecuadamente programados y accesorios relacionados que controlan al menos algún aspecto del funcionamiento de la lámpara 32 de IR. El controlador 36 puede, por ejemplo, configurarse para controlar una activación de la lámpara 32 de IR en función de una o más señales 38 de entrada. La señal 38 de entrada puede ser indicativa de instrucciones para activar el sistema 24 de protección contra el hielo y, en consecuencia, activar la lámpara 32 de IR. La señal 38 de entrada puede ser proporcionada por otro sistema (por ejemplo, aviónica) de la aeronave 10. La señal 38 de entrada puede proporcionarse debido a una acción realizada por un piloto de la aeronave 10, por ejemplo. Alternativamente, la señal 38 de entrada puede proporcionarse automáticamente siguiendo la detección de condiciones ambientales que son susceptibles de causar formación de hielo en la superficie 26 exterior del revestimiento 22. La señal 38 de entrada puede ser representativa de un comando binario en cuanto a si el sistema 24 debe estar encendido o apagado o no. La señal 38 de entrada puede ser representativa de un punto de ajuste apropiado para que el sistema 24 mantenga la temperatura del revestimiento 22 a fin de proporcionar una protección adecuada contra el hielo. Dicho punto de ajuste puede depender de las condiciones ambientales fuera de la aeronave 10. En algunas realizaciones, el controlador 36 puede configurarse para provocar la activación pulsada de la lámpara 32 de IR. Por ejemplo, el controlador 36 puede configurarse para hacer que la lámpara 32 de IR emita uno o más pulsos de radiación IR de duraciones deseadas. El controlador 36 puede configurarse para controlar si la energía 33 eléctrica se entrega o no a una o más lámparas 32 de IR. El controlador 36 puede configurarse para controlar la velocidad a la que se entrega la energía 33 eléctrica a una o más lámparas 32 de IR.
En algunas realizaciones, el controlador 36 puede ser parte de un circuito de control de retroalimentación para brindar protección contra el hielo usando la lámpara 32 de IR. Por ejemplo, el sistema 24 puede comprender uno o más sensores 40 configurados para generar una o más señales 42 de retroalimentación representativas de una o más temperaturas del revestimiento 22. El controlador 36 puede estar conectado operativamente a la lámpara 32 de IR y al sensor 40. El controlador 36 puede configurarse para controlar una operación de la lámpara 32 de IR en base a la señal 42 de retroalimentación del sensor 40 para mantener una temperatura mínima del revestimiento 22 que proporcione una protección apropiada contra el hielo, por ejemplo.
En algunas realizaciones, el sensor 40 puede ser un tipo de sensor de contacto o sin contacto apropiado. En algunas realizaciones, el sensor 40 puede ser, por ejemplo, un pirómetro configurado para generar una señal 42 de retroalimentación que sea representativa de la temperatura de la superficie 28 interior del revestimiento 22. El sensor 40 puede, por ejemplo, ser un termopar apropiado configurado para generar una señal 42 de retroalimentación que sea representativa de la temperatura de la superficie 28 interior del revestimiento 22. Cuando se usa la temperatura de la superficie 28 interior como parámetro de control dentro del sistema 24, tal temperatura de la superficie 28 interior puede seleccionarse en base a una correlación predeterminada entre la temperatura de la superficie 28 interior y la temperatura de la superficie 26 exterior del revestimiento 22 bajo las condiciones ambientales aplicables. Tal correlación puede determinarse empíricamente o estimarse mediante modelos y simulación apropiados. Por ejemplo, se puede seleccionar una temperatura predeterminada de la superficie 28 interior para lograr una temperatura de la superficie 26 exterior que proporcione un rendimiento antihielo y/o deshielo apropiado en las condiciones ambientales y de funcionamiento aplicables (por ejemplo, velocidad del aire, temperatura ambiente).
Dependiendo del tipo de lámpara(s) 32 de IR usadas y/o de la configuración de la cavidad 30, el sistema 24 puede comprender un reflector 44 de lámpara adecuado dispuesto dentro de la cavidad 30. El reflector 44 de la lámpara puede configurarse para dirigir al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22. El reflector 44 de la lámpara puede comprender una superficie que es relativamente altamente reflectante de la radiación IR y que está configurada y/u orientada para redirigir la radiación IR hacia la superficie interior 28. El reflector 44 de la lámpara se puede asegurar a un miembro estructural apropiado de la aeronave 10 y estar en una relación fija con la lámpara 32 de IR. En algunas realizaciones, el reflector 44 de la lámpara puede comprender una superficie reflectante parabólica (por ejemplo, un espejo). Se entiende que también pueden ser apropiados otros tipos de reflector 44 de lámpara.
La figura 3 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro ejemplo del sistema 24 de protección contra el hielo (no según la reivindicación 1) en el que algunos componentes del sistema 24 mostrados en la figura 2 y descritos anteriormente se han omitido para mayor claridad.
Puede ser deseable proporcionar enfriamiento a algunos componentes del sistema 24 y esto se puede lograr de varias maneras. Por ejemplo, algunos componentes del sistema 24 pueden ser enfriados por fluidos donde un fluido de enfriamiento circula activamente para extraer calor de tal(es) componente(s). Por ejemplo, el aire exterior/ambiente puede canalizarse hacia la cavidad 30, por ejemplo, para extraer calor de dicho(s) componente(s). Otra opción puede ser el uso de uno o más dispositivos Peltier (es decir, enfriadores termoeléctricos) para extraer calor de dichos componentes en los que el calor de los lados calientes de dichos dispositivos podría transferirse al revestimiento 22 para contribuir a la protección contra la formación de hielo proporcionada por el sistema 24.
Una opción de refrigeración adicional puede ser utilizar la conducción para transferir calor desde dicho(s) componente(s) al revestimiento 22, por ejemplo. Tal enfriamiento por conducción se puede lograr al tener uno o más componentes como la lámpara 32 de IR, el reflector 44 de la lámpara y/o el sensor 40 (por ejemplo, un pirómetro) acoplados térmicamente por conducción al revestimiento 22 o a otra estructura que pueda servir como disipador de calor. En algunas realizaciones, el revestimiento 22 y el flujo de aire ambiente que fluye contra la superficie 26 exterior pueden servir como disipadores de calor. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el sensor 40 se puede fijar físicamente al revestimiento 22 a través del montaje 46 del sensor apropiado y la lámpara 32 de IR se puede fijar físicamente al revestimiento 22 a través del montaje 48 de la lámpara. Los montajes 46 y 48 pueden estar hechos de un material térmicamente conductor tal como una aleación a base de aluminio para facilitar la transferencia de calor por conducción. Uno o más de los montajes 46, 48 pueden aislarse térmicamente de la cavidad 30 mediante un aislamiento
50 térmico adecuado.
La figura 4 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro ejemplo del sistema 24 de protección contra el hielo (no según la reivindicación 1) en la que algunos componentes del sistema 24 mostrados en la figura 2 y descritos anteriormente se han omitido para mayor claridad.
Puede ser deseable que el sistema 24 tenga dos o más lámparas 32 de IR configuradas para emitir radiación IR hacia una parte común de la superficie 28 interior del revestimiento 32. Las dos o más lámparas 32 de IR pueden activarse simultáneamente o por separado dependiendo de la cantidad de calentamiento deseada. Las dos o más lámparas 32 de IR también pueden proporcionar alguna redundancia funcional de modo que en caso de fallo de una lámpara 32 de IR, otra lámpara 32 de IR redundante podría proporcionar cierta protección. Las regiones iluminadas por las dos o más lámparas 32 de IR pueden coincidir sustancialmente de modo que una parte común de la superficie 28 interior del revestimiento 32 pueda ser calentada por ambas lámparas 32 de IR. Las regiones iluminadas por las dos o más lámparas 32 de IR pueden superponerse entre sí para proporcionar una capacidad de calentamiento adicional dentro de la región superpuesta.
Puede ser deseable que el sistema 24 tenga dos o más sensores 40 configurados para detectar la temperatura de la misma región del revestimiento 22 para redundancia funcional. Alternativamente o además, dos o más sensores 40 configurados para detectar la temperatura de diferentes regiones del revestimiento 22 para permitir que las temperaturas en diferentes regiones del revestimiento 22 se controlen por separado.
La figura 5 es una vista en sección transversal esquemática de parte de una realización de ejemplo del sistema 24 de protección contra el hielo donde algunos componentes del sistema 24 mostrados en la figura 2 y descritos anteriormente se han omitido para mayor claridad. En algunas realizaciones, una o más superficies de uno o más miembros 52 estructurales pueden configurarse para servir como reflectores de radiación IR en lugar o además del reflector 44 de lámpara que se muestra en las figuras 2 y 3. En diversas realizaciones, dichos elementos 52 estructurales pueden incluir parte del revestimiento 22, un larguero, un refuerzo y/o un mamparo, por ejemplo. En algunas realizaciones, el miembro 52 estructural puede soportar parte del revestimiento 22, por ejemplo. En algunas realizaciones, el miembro 52 estructural se puede acoplar de forma térmicamente conductora al revestimiento 22 de modo que el calor absorbido por el miembro 52 estructural pueda conducirse al revestimiento 22 y contribuir a proporcionar protección contra el hielo. En algunas realizaciones, el miembro 52 estructural puede definir parte de la cavidad 30 interior.
En algunas realizaciones, una o más superficies de tales miembros 52 estructurales pueden estar provistas de tratamientos 54 de superficie reflectantes adecuados que son al menos parcialmente reflectantes de la radiación IR emitida por las lámparas 32 de IR. En algunas realizaciones, dichas superficies pueden estar provistas de un tratamiento 54 de la superficie reflectante que es relativamente altamente reflectante de la radiación IR. En algunas realizaciones, el tratamiento 54 de la superficie reflectante puede comprender un metal pulido. En algunas realizaciones, el tratamiento 54 de la superficie reflectante puede tener un acabado de espejo. En algunas realizaciones, el tratamiento 54 de la superficie reflectante puede comprender una superficie plateada. En algunas realizaciones, el tratamiento 54 de la superficie reflectante puede ser de color blanco. En algunas realizaciones, una superficie reflectante del miembro 52 estructural puede tener una forma cóncava y puede proporcionar alguna dirección y/o enfoque de la radiación IR emitida por la una o más lámparas 32 de IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22.
Por el contrario, una o más partes de la superficie 28 interior del revestimiento 22 donde se desea el calentamiento radiante pueden proporcionarse con tratamientos 56 de superficie absorbentes apropiados que son al menos parcialmente absorbentes de la radiación IR emitida por las lámparas 32 de IR. En algunas realizaciones, tales superficies pueden estar provistas de un tratamiento 56 de superficie absorbente que es relativamente altamente
absorbente de la radiación IR. En varias realizaciones, el tratamiento 56 de la superficie absorbente puede ser más absorbente de la radiación IR en la(s) longitud(es) de onda deseada(s) o intervalo de longitud de onda que el tratamiento 54 de la superficie reflectante. En otras palabras, el tratamiento 54 de la superficie reflectante puede ser más reflectante de la radiación IR en la(s) longitud(es) de onda deseada(s) o en el intervalo de longitud de onda que el tratamiento 56 de la superficie absorbente. En algunas realizaciones, el tratamiento 56 de la superficie absorbente puede ser de color negro. En algunas realizaciones, el tratamiento 56 de la superficie absorbente puede tener un acabado mate. En algunas realizaciones, el tratamiento 56 de la superficie absorbente puede comprender pintura. En algunas realizaciones, el tratamiento 56 de la superficie absorbente puede comprender un recubrimiento anódico que cubre un revestimiento 22 a base de aluminio, por ejemplo.
La figura 6 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro ejemplo de la realización del sistema 24 de protección contra el hielo en el que algunos componentes del sistema 24 mostrados en la figura 2 y descritos anteriormente se han omitido para mayor claridad. La realización de la figura 6 muestra otro ejemplo del miembro 52 estructural que se usa como reflector de radiación de IR para dirigir parte de la radiación de IR emitida por la lámpara 32 de IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22. Como se explicó anteriormente, el miembro 52 estructural puede comprender un tratamiento 54 de la superficie reflectante y la superficie 28 interior puede comprender un tratamiento 56 de la superficie absorbente. En lugar de sensores sin contacto, la realización de la figura 6 ilustra esquemáticamente el uso de uno o más termopares 40.
La figura 7 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro ejemplo de un sistema 24 de protección contra el hielo (no según la reivindicación 1) donde algunos componentes del sistema 24 mostrados en la figura 2 y descritos anteriormente se han omitido para mayor claridad.
Dependiendo de las restricciones de instalación y la accesibilidad, una o más lámparas 32 de IR pueden acoplarse ópticamente de manera indirecta a la superficie 28 interior del revestimiento 22 a través de guías 58 de luz respectivas apropiadas. Las guías 58 de luz, a veces denominadas "tubería de luz" o "tubos de luz", pueden comprender estructuras físicas usadas para transportar la radiación IR emitida por las lámparas 32 de IR con el fin de permitir la instalación de lámparas 32 de IR en lugares accesibles convenientes para el reemplazo de bombillas, por ejemplo. Las guías 58 de luz pueden servir como guías de ondas ópticas para dirigir la radiación IR de las lámparas 32 de IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22. Por ejemplo, las guías 58 de luz pueden dirigir la radiación IR desde las lámparas 32 de IR al reflector 44 de la lámpara. En caso de integración con un borde de entrada del motor, el reflector 44 de la lámpara puede montarse junto a un revestimiento 59 acústico dentro de la barquilla del motor 18.
La figura 8 es una vista en sección transversal esquemática de parte de otro ejemplo de un sistema 24 de protección contra el hielo (no según la reivindicación 1) donde algunos componentes del sistema 24 mostrados en la figura 2 y descritos anteriormente se han omitido para mayor claridad.
En algunos ejemplos, como por ejemplo para un borde de entrada del motor, el revestimiento 22B puede comprender un revestimiento 59 acústico. La región del revestimiento 22 que comprende el revestimiento 59 acústico puede tener un espesor T2 mayor que el espesor T1 del revestimiento 22 que no comprende el revestimiento 59 acústico. El revestimiento 59 acústico puede comprender una hoja 59A frontal perforada, un núcleo 59B atenuador de ruido (por ejemplo, un panal) y una hoja 59C de respaldo. El núcleo 59B atenuador de ruido puede disponerse entre la hoja 59A frontal y la hoja 59C de respaldo. La hoja 59A frontal, el núcleo 59B y la hoja 59C de respaldo pueden estar hechos de una aleación de aluminio adecuada u otro(s) material(es) que tenga(n) una conductividad térmica relativamente buena para que el calor radiante absorbido por la hoja 59C de respaldo pueda conducirse a la superficie 26 exterior de la hoja 59A frontal a través del núcleo 59B. El núcleo 59B puede comprender una estructura tipo nido de abeja de celdas hexagonales.
La figura 9 es una vista en perspectiva esquemática del interior del borde de ataque de un ala de la aeronave 10 que muestra un diseño de ejemplo de una pluralidad de lámparas 32 de IR del sistema 24 de protección contra el hielo junto con sensores 40 asociados y reflectores 44 de lámpara para formar unidades 60 de calentamiento separadas. Dos o más de dichas unidades 60 de calentamiento pueden distribuirse a lo largo de una longitud (por ejemplo, un tramo) del revestimiento 22A del borde de ataque del ala 12 para proporcionar un calentamiento apropiado a lo largo de la longitud. Por ejemplo, se puede colocar una pluralidad de unidades 60 de calentamiento para formar una o más matrices lineales. De acuerdo con lo anterior, las lámparas 32 de IR de tales unidades 60 de calentamiento pueden configurarse para emitir radiación IR hacia diferentes partes de la superficie 28 interior del revestimiento 22a . Las unidades 60 de calentamiento pueden estar dispuestas entre las nervaduras 62 estructurales que proporcionan soportes localizados para el revestimiento 22A y pueden mejorar la resistencia del sistema 24 a los impactos de aves. Se entiende que el sistema 24 puede usarse para controlar una pluralidad de tales unidades 60 de calentamiento y que algunas o cada unidad 60 de calentamiento puede comprender una o más lámparas 32 de IR como se explicó anteriormente.
El controlador 36 (véase la figura 2) puede configurarse para controlar cada lámpara 32 de IR y provocar su activación simultánea o por separado. Por ejemplo, el controlador 36 y las lámparas 32 de IR pueden configurarse para permitir que dos o más lámparas 32 de IR se activen al mismo tiempo o por separado en momentos diferentes. En algunas realizaciones, el controlador 36 y las lámparas 32 de IR pueden configurarse para permitir que dos o más lámparas 32 de IR se activen independientemente una de la otra. Las lámparas 32 de IR pueden activarse secuencialmente,
por ejemplo. Con referencia a la figura 8, dicha operación secuencial de las unidades 60 de calentamiento en un orden de su posición puede, por ejemplo, permitir que una operación de deshielo se lleve a cabo progresivamente hacia una dirección interior o exterior a lo largo del ala 12 para "descomprimir" una acumulación de hielo del revestimiento 22A.
La figura 10 es una vista en perspectiva esquemática de un borde de entrada del motor 18 de la aeronave 10 que muestra un diseño de ejemplo de una pluralidad de unidades 60 de calentamiento dispuestas dentro del borde de entrada. La figura 9 muestra una parte del revestimiento 22B del borde de entrada del motor que se corta para mostrar la cavidad 30 interior en la que se pueden disponer las unidades 60 de calentamiento. Las unidades 60 de calentamiento pueden distribuirse de forma circular alrededor de la entrada del motor 18 o disponerse en cualquier ubicación o en la forma circular deseada donde se desee protección contra el hielo. Por ejemplo, se puede colocar una pluralidad de unidades 60 de calentamiento para formar una o más matrices circulares.
Las figuras 11Ay 11B son vistas transversales esquemáticas que ilustran un ejemplo de panel 64 de acceso para facilitar el reemplazo de la lámpara 32 de IR del sistema 24 de protección contra el hielo. Dichos paneles 64 de acceso pueden proporcionarse en el revestimiento 22 o en cualquier otra estructura adecuada para facilitar el acceso a las lámparas 32 de IR por parte del personal de mantenimiento para el reemplazo de bombillas u otro mantenimiento. El panel 64 de acceso se puede asegurar a través de uno o más sujetadores 66. La figura 11A muestra el panel 64 de acceso asegurado en su lugar y la figura 11B muestra el panel 64 de acceso en el proceso de ser retirado donde se han retirado los sujetadores 66.
La figura 12 es un diagrama de flujo de un método 100 de ejemplo para proporcionar protección contra el hielo para el revestimiento 22 de la aeronave. El método 100 puede llevarse a cabo usando el sistema 24 descrito anteriormente u otros sistemas apropiados. Los aspectos del sistema 24 u otros métodos divulgados en este documento también pueden aplicarse al método 100. El método 100 puede comprender: usar una lámpara 32 de IR (por ejemplo, descarga de gas) para emitir radiación IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22 opuesta a la superficie 26 exterior del revestimiento 22, para calentar la superficie 28 interior del revestimiento 22 (véase el bloque 102); y conducir el calor a través de un espesor T del revestimiento 22 hacia la superficie 26 exterior del revestimiento 22 (véase el bloque 104).
El método 100 puede comprender detectar una temperatura del revestimiento 22 y controlar la lámpara 32 de IR en función de la temperatura detectada del revestimiento 22. La temperatura detectada del revestimiento 22 puede ser una temperatura de la superficie 28 interior del revestimiento 22 obtenida a través del sensor 40, por ejemplo. Controlar la lámpara 32 de IR puede comprender provocar una activación pulsada de la lámpara 32 de IR.
El método 100 puede comprender el uso de una lámpara 32 de IR para emitir radiación IR hacia una superficie del miembro 52 estructural donde el tratamiento 54 de la superficie reflectante de la superficie del miembro 52 estructural refleja más la radiación IR que el tratamiento 56 de la superficie absorbente de la superficie 28 interior del revestimiento 22. El método 100 también puede comprender dirigir al menos parte de la radiación IR reflejada fuera de la superficie del miembro 52 estructural hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22.
En algunos ejemplos del método 100, al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara 32 de IR tiene una longitud de onda dentro del intervalo de aproximadamente 3.8 μm a aproximadamente 4.3 μm. En algunos ejemplos del método 100, al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR tiene una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo medio. En algunos ejemplos del método 100, al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR tiene una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo cercano. En algunos ejemplos del método 100, al menos parte de la radiación IR emitida por la lámpara 32 de IR tiene una longitud de onda dentro de un intervalo del infrarrojo lejano.
El método 100 puede comprender el uso de dos o más lámparas 32 de IR para emitir radiación IR hacia una parte común de la superficie 28 interior del revestimiento 22. El método 100 puede comprender el uso de dos o más lámparas 32 de IR para emitir radiación IR hacia diferentes partes de la superficie 28 interior del revestimiento 22. El método 100 puede comprender activar las dos o más lámparas 32 de IR por separado. El método 100 puede comprender activar las dos o más lámparas 32 de IR secuencialmente en función de sus ubicaciones respectivas. Por ejemplo, más de dos lámparas 32 de IR en una fila pueden activarse secuencialmente en orden, a lo largo de la fila de lámparas 32 de IR.
En algunos ejemplos en los que el revestimiento 22 comprende el revestimiento 59 acústico, el método 100 puede comprender el uso de la lámpara 32 de IR para emitir radiación IR hacia la hoja 59C de respaldo del revestimiento 59 acústi
El método 100 puede comprender enfriar la lámpara 32 de IR mediante la conducción de calor desde la lámpara 32 de infrarrojos al revestimiento 22.
La figura 13 es un diagrama de flujo de otro método 200 de ejemplo para proporcionar protección contra el hielo para el revestimiento 22 de la aeronave. El método 200 puede llevarse a cabo utilizando el sistema 24 descrito anteriormente u otros sistemas apropiados. Las realizaciones del sistema 24 u otros métodos divulgados en este documento también pueden aplicarse al método 200. El método 200 puede comprender: emitir radiación IR hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22 opuesta a la superficie 26 exterior del revestimiento 22 para calentar la
superficie 28 interior del revestimiento 22, y también hacia una superficie del miembro 52 estructural de la aeronave 10 que no sea el revestimiento 22 (véase el bloque 202); reflejar al menos algo de la radiación IR fuera de la superficie del miembro 52 estructural (véase el bloque 204); dirigir la radiación IR reflejada hacia la superficie 28 interior del revestimiento 22 (véase el bloque 206); y conducir calor a través del espesor T del revestimiento 22 hacia la superficie 26 exterior del revestimiento 22 (véase el bloque 208). El tratamiento 54 de la superficie reflectante de la superficie del miembro 52 estructural puede ser más reflectante de la radiación IR que el tratamiento 56 de la superficie absorbente de la superficie 28 interior del revestimiento 22.
El método 200 puede comprender soportar el revestimiento 22 usando el miembro 52 estructural.
La descripción anterior pretende ser solo a modo de ejemplo y un experto en las técnicas pertinentes reconocerá que se pueden realizar cambios en las realizaciones descritas sin apartarse del alcance de la invención divulgada. La presente divulgación puede incorporarse en otras formas específicas sin apartarse del objeto de las reivindicaciones.
Claims (15)
1. Un sistema (24) de protección contra el hielo para una aeronave (10), comprendiendo el sistema:
un revestimiento (22) de la aeronave (10), teniendo el revestimiento (22) una superficie (26) exterior expuesta a un flujo de aire ambiente durante el funcionamiento de la aeronave, y una superficie (28) interior opuesta;
un miembro (52) estructural de la aeronave (10), que tiene una superficie que refleja más la radiación infrarroja que la superficie (28) interior del revestimiento (22);
una lámpara (32) de infrarrojos configurada para emitir radiación infrarroja hacia la superficie (28) interior del revestimiento (22); y
una fuente (34) de energía eléctrica conectada operativamente a la lámpara (32) de infrarrojos;
caracterizado porque la lámpara (32) de infrarrojos está configurada para emitir radiación infrarroja hacia la superficie del miembro (52) estructural y en el que el miembro (52) estructural está configurado para reflejar parte de la radiación infrarroja hacia la superficie (28) interior del revestimiento (22).
2. El sistema (24) según la reivindicación 1, en el que la lámpara (32) de infrarrojos es una lámpara de descarga de gas, un elemento de alambre metálico, un tubo de cuarzo, un elemento de tungsteno de cuarzo, un diodo emisor de luz, una luz alimentada por láser o un calentador de carbono.
3. El sistema (24) según la reivindicación 1, en el que la lámpara de infrarrojos es una lámpara (32) de descarga de gas, en el que la lámpara de descarga de gas es una lámpara de descarga de gas xenón o una lámpara de descarga de gas criptón.
4. El sistema (24) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:
un sensor (40) configurado para generar una señal de retroalimentación representativa de la temperatura del revestimiento (22); y
un controlador (36) conectado operativamente a la lámpara (32) de infrarrojos y al sensor (40), estando configurado el controlador (36) para controlar la lámpara(32) de infrarrojos en base a la señal de retroalimentación desde el sensor (40).
5. El sistema (24) según la reivindicación 4, en el que el sensor (40) comprende un pirómetro configurado para generar una señal de retroalimentación representativa de una temperatura de la superficie (28) interior del revestimiento (22).
6. El sistema (24) según la reivindicación 5, en el que el pirómetro (40) está acoplado térmicamente de manera conductica al revestimiento (22).
7. El sistema (24) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el controlador (36) está configurado para provocar una activación pulsada de la lámpara (32) de infrarrojos.
8. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende un reflector (44) de lámpara configurado para dirigir al menos parte de la radiación infrarroja emitida por la lámpara i hacia la superficie (28) interior del revestimiento (22).
9. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie (28) interior del revestimiento (22) es de color negro.
10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie (28) interior del revestimiento (22) tiene un acabado mate.
11. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie (28) interior del revestimiento (22) comprende pintura.
12. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie (28) interior del revestimiento (22) comprende un recubrimiento anódico.
13. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie del miembro (52) estructural comprende un metal pulido.
14. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie del miembro (52) estructural comprende un acabado de espejo.
15. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro (52) estructural soporta parte del revestimiento (22).
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