JPH0747400B2 - 翼構造の除霜装置 - Google Patents
翼構造の除霜装置Info
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- JPH0747400B2 JPH0747400B2 JP60292404A JP29240485A JPH0747400B2 JP H0747400 B2 JPH0747400 B2 JP H0747400B2 JP 60292404 A JP60292404 A JP 60292404A JP 29240485 A JP29240485 A JP 29240485A JP H0747400 B2 JPH0747400 B2 JP H0747400B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は航空機、ヘリコプタなどの翼構造の除霜装置に
関する。
関する。
航空機の胴体および翼上の氷の形成は、大気中に含有さ
れる水分が翼の冷たい表面(0℃以下の温度)に接して
氷結することにより生ずることは周知である。この翼の
表面の氷の層は、航空機の翼、特にヘリコプタの回転翼
おいて、翼構造の前縁およびその付近に最も生成しやす
い。この氷の層は、翼または羽根の輪郭に変形を生じさ
せ、それらの気体力学の特性を低下させる。
れる水分が翼の冷たい表面(0℃以下の温度)に接して
氷結することにより生ずることは周知である。この翼の
表面の氷の層は、航空機の翼、特にヘリコプタの回転翼
おいて、翼構造の前縁およびその付近に最も生成しやす
い。この氷の層は、翼または羽根の輪郭に変形を生じさ
せ、それらの気体力学の特性を低下させる。
これらの氷の層を除くための除霜装置は、従来種々の形
式のものが知られている。それらのうちの1つは電気抵
抗によって加熱する除霜装置である。数多くの種類の電
気抵抗体がこの機能を果すために採用されている。しか
し、これら電気抵抗の加熱によって除霜する装置は解決
すべき課題を有し、現在でもこれを完全に満足する方法
で解決できる装置はない。たとえば、金属からなる電気
抵抗体を金属保護カバーの下側に配置し、この電気抵抗
体と金属保護カバーとを翼の前縁に接着した除霜装置が
ある。この除霜装置は故障しやすく、寿命が短い。ま
た、故障が生じると、除霜装置の全体を取替えなけれ
ば、修理を行うのは不可能であった。
式のものが知られている。それらのうちの1つは電気抵
抗によって加熱する除霜装置である。数多くの種類の電
気抵抗体がこの機能を果すために採用されている。しか
し、これら電気抵抗の加熱によって除霜する装置は解決
すべき課題を有し、現在でもこれを完全に満足する方法
で解決できる装置はない。たとえば、金属からなる電気
抵抗体を金属保護カバーの下側に配置し、この電気抵抗
体と金属保護カバーとを翼の前縁に接着した除霜装置が
ある。この除霜装置は故障しやすく、寿命が短い。ま
た、故障が生じると、除霜装置の全体を取替えなけれ
ば、修理を行うのは不可能であった。
このため、除霜装置は“加熱パネル”による方法に移行
しつつある。即ち、複合繊維構造内に導体の繊維(これ
らはほう素または炭素のいずれかで作られる)を分散さ
せた複合繊維構造の平板またはカバーを配置する方法に
移行しつつあるのである。前記伝導性繊維への電力の供
給は、加熱パネルの端縁に固定した金属フレーム、ある
いはパネルの両端に蒸着または電解的に付着させられた
金属箔に導線を接続し、この導線を介して導体の繊維に
電力を供給することにより行う。しかし、金属接続部の
取付と配置が複雑であるという欠陥の外に、これらの装
置は、導体の繊維と導線との接続部に避けることができ
ない欠陥を有する。すなわち、複合材料に使用される樹
脂はそれほど大きな接着力を有していないので、繊維に
電力を供給する金属箔がはがれる問題があることは周知
である。接着を強固にするために、繊維に極めて局部的
な熱を加えるが、過熱により接着剤と樹脂に損傷を生
じ、電気接続の接触点の抵抗を増加させる。さらに電気
接続の接続部に形成される厚肉部分は翼の流体力学的形
状にとって不利であり、翼の前縁を衝撃と浸蝕から保護
する保護カバーの正確な取付けにとって障害となる。
しつつある。即ち、複合繊維構造内に導体の繊維(これ
らはほう素または炭素のいずれかで作られる)を分散さ
せた複合繊維構造の平板またはカバーを配置する方法に
移行しつつあるのである。前記伝導性繊維への電力の供
給は、加熱パネルの端縁に固定した金属フレーム、ある
いはパネルの両端に蒸着または電解的に付着させられた
金属箔に導線を接続し、この導線を介して導体の繊維に
電力を供給することにより行う。しかし、金属接続部の
取付と配置が複雑であるという欠陥の外に、これらの装
置は、導体の繊維と導線との接続部に避けることができ
ない欠陥を有する。すなわち、複合材料に使用される樹
脂はそれほど大きな接着力を有していないので、繊維に
電力を供給する金属箔がはがれる問題があることは周知
である。接着を強固にするために、繊維に極めて局部的
な熱を加えるが、過熱により接着剤と樹脂に損傷を生
じ、電気接続の接触点の抵抗を増加させる。さらに電気
接続の接続部に形成される厚肉部分は翼の流体力学的形
状にとって不利であり、翼の前縁を衝撃と浸蝕から保護
する保護カバーの正確な取付けにとって障害となる。
また、上記航空機の翼の表面に電気抵抗装置を取り付け
る従来の方法は、航空機の翼の構造上の強度を損い、翼
の重量を増大させる欠点がある。
る従来の方法は、航空機の翼の構造上の強度を損い、翼
の重量を増大させる欠点がある。
本発明はこれらの欠点を解消し、電気抵抗装置が翼の強
度を損うことがなく、かつ、電気的にも機械的にも接続
部の性能の限界となることなく、極めて安定した方法で
抵抗と導線とを接続できる除霜装置を提案することを目
的とする。この除霜装置は簡単な製造方法で得られ、翼
または羽根を加圧・加熱成型する時に、翼等の内部に一
体に形成でき、翼または羽根の輪郭を損なうことがな
い。
度を損うことがなく、かつ、電気的にも機械的にも接続
部の性能の限界となることなく、極めて安定した方法で
抵抗と導線とを接続できる除霜装置を提案することを目
的とする。この除霜装置は簡単な製造方法で得られ、翼
または羽根を加圧・加熱成型する時に、翼等の内部に一
体に形成でき、翼または羽根の輪郭を損なうことがな
い。
すなわち、本発明は、複合繊維構造内に埋込んだ導体の
繊維と前記導体の繊維に電気的に接続した導線とを有
し、航空機の翼またはヘリコプタの羽根のような翼構造
に付着する氷の層を除く電気抵抗体を有する除霜装置を
提供することである。
繊維と前記導体の繊維に電気的に接続した導線とを有
し、航空機の翼またはヘリコプタの羽根のような翼構造
に付着する氷の層を除く電気抵抗体を有する除霜装置を
提供することである。
本発明の主な特長の1つによれば、導体の繊維は少なく
とも1つのリボン状に形成され、リボン内においては導
体の繊維は長手方向に配向され、この繊維には樹脂が含
浸され、そしてリボンの少なくとも1端は、変形可能な
金属メッシュスリーブの一端に固定され、この金属メッ
シュスリーブの他端は導線とはんだ付け等によって接続
されている。
とも1つのリボン状に形成され、リボン内においては導
体の繊維は長手方向に配向され、この繊維には樹脂が含
浸され、そしてリボンの少なくとも1端は、変形可能な
金属メッシュスリーブの一端に固定され、この金属メッ
シュスリーブの他端は導線とはんだ付け等によって接続
されている。
本発明の第2の目的は前記リボンを少なくとも1つを有
し、このリボンは導体の炭素繊維からなり、この炭素繊
維リボンの前記金属メッシュスリーブによって覆われる
端部の長さを含む長さは、電気抵抗が有すべき抵抗の大
きさの関数として決定され、加熱カバーを形成する絶縁
性の複合材料の少なくとも2つの層間に配置されてなる
除霜装置を提供することにある。
し、このリボンは導体の炭素繊維からなり、この炭素繊
維リボンの前記金属メッシュスリーブによって覆われる
端部の長さを含む長さは、電気抵抗が有すべき抵抗の大
きさの関数として決定され、加熱カバーを形成する絶縁
性の複合材料の少なくとも2つの層間に配置されてなる
除霜装置を提供することにある。
さらに、前記リボンは、複合材料からなる挿入層の各側
に互い違いに配置された少なくとも2つのリボン層を形
成し、そして前記挿入層により被われないリボンの端部
を重畳する所定長さの接続用リボンによって直列に接続
されてもよい。
に互い違いに配置された少なくとも2つのリボン層を形
成し、そして前記挿入層により被われないリボンの端部
を重畳する所定長さの接続用リボンによって直列に接続
されてもよい。
最後に、本発明の第3の目的は、鋳型部分と鋳型部分と
の間に置かれ、そこで圧力のもとで重合化され、装備さ
れるべき翼構造の前縁部分と同一の形状を有するように
した除霜装置を得ることにある。このように形成された
除霜装置を翼構造の前縁上に取り付けてもよい。
の間に置かれ、そこで圧力のもとで重合化され、装備さ
れるべき翼構造の前縁部分と同一の形状を有するように
した除霜装置を得ることにある。このように形成された
除霜装置を翼構造の前縁上に取り付けてもよい。
または本発明の除霜装置は、電気抵抗体を形成する複合
材の中間成形品を翼を鋳造する鋳型装置中で、翼と一体
に形成し、完全に翼構造の一部として形成するようにし
てもよい。
材の中間成形品を翼を鋳造する鋳型装置中で、翼と一体
に形成し、完全に翼構造の一部として形成するようにし
てもよい。
本発明の特長に制限を加えたものでない実施例としての
添付図面を用いた以下の詳細な説明から容易に理解され
る。
添付図面を用いた以下の詳細な説明から容易に理解され
る。
第1図に示した符号1は電気抵抗体であり、長手方向に
炭素繊維を平行に配向した炭素繊維リボン2を有し、こ
の炭素繊維は重合化によって硬化することのできる樹脂
に含浸されている。注目すべきことは、3mm2の断面積に
対して、純粋な炭素繊維の断面は使用されるリボンにお
いて1.9mm2のオーダである。炭素繊維リボンの端2aの1
つは適当な金属線を編んで形成した金属メッシュスリー
ブ3で被われている。この金属メッシュスリーブ3の一
端は収束し、この収束したスリーブの端部は、炭素繊維
リボン2の内部に挿入された導線4にはんだ付けされて
いる。
炭素繊維を平行に配向した炭素繊維リボン2を有し、こ
の炭素繊維は重合化によって硬化することのできる樹脂
に含浸されている。注目すべきことは、3mm2の断面積に
対して、純粋な炭素繊維の断面は使用されるリボンにお
いて1.9mm2のオーダである。炭素繊維リボンの端2aの1
つは適当な金属線を編んで形成した金属メッシュスリー
ブ3で被われている。この金属メッシュスリーブ3の一
端は収束し、この収束したスリーブの端部は、炭素繊維
リボン2の内部に挿入された導線4にはんだ付けされて
いる。
このように形成した電気接続部の特長の1つは、編み金
属構造が容易に炭素繊維リボン2の樹脂内に圧入され、
圧力のもとで炭素繊維に含浸された樹脂が重合化した後
に、大変良好な引裂強さを有する結合を形成することが
できることである。導線と炭素繊維リボンの炭素繊維と
の間の親密な接触は、電気接触の良好な特性を確実にす
ることができる。
属構造が容易に炭素繊維リボン2の樹脂内に圧入され、
圧力のもとで炭素繊維に含浸された樹脂が重合化した後
に、大変良好な引裂強さを有する結合を形成することが
できることである。導線と炭素繊維リボンの炭素繊維と
の間の親密な接触は、電気接触の良好な特性を確実にす
ることができる。
第2図は、前記炭素繊維リボン2を用いて除霜装置を形
成するために、電気絶縁層の除霜用加熱カバー5(例え
ばガラス繊維、好適には樹脂に含浸されたガラス繊維)
上に、ここでは炭素繊維リボンの3つの部分6a,6b,6cか
ら形成される前記炭素繊維リボン6を配置するが、炭素
繊維リボン6はリボンの所定断面と電気抵抗の値に対応
して全長が決定される。
成するために、電気絶縁層の除霜用加熱カバー5(例え
ばガラス繊維、好適には樹脂に含浸されたガラス繊維)
上に、ここでは炭素繊維リボンの3つの部分6a,6b,6cか
ら形成される前記炭素繊維リボン6を配置するが、炭素
繊維リボン6はリボンの所定断面と電気抵抗の値に対応
して全長が決定される。
部分6aと6cの自由端は導線7a,7bにはんだづけされた金
属メッシュスリーブに取り付けられている。電気絶縁性
の除霜用加熱カバー5と同一な第2の除霜用加熱カバー
8は、除霜用加熱カバー5と電気絶縁性加熱カバー5が
支承する炭素繊維リボン6とを被う。このようにして形
成された電気抵抗装置は装置が固定される翼の輪郭を製
造する鋳型部分と鋳型部分と間で圧力のもとで重合化さ
れてもよい。電気絶縁性加熱カバー5と8の重ね合わせ
には注意を払って、それらが編みスリーブでがい装され
る部分6aと6bの端部を完全に被うようにし、導線7aと7b
のみが組立体の外部に位置するようにする。重合化中に
加えられる圧力は1方では金属メッシュスリーブを炭素
繊維リボンの樹脂内にしっかりと係留させ、そして他方
では2つの部分6a,6c間の領域において2つの電気絶縁
性の除霜用加熱カバー5と8間に親密な接触を提供し
て、除霜用加熱カバーによる効果的な絶縁を生じるよう
にする。
属メッシュスリーブに取り付けられている。電気絶縁性
の除霜用加熱カバー5と同一な第2の除霜用加熱カバー
8は、除霜用加熱カバー5と電気絶縁性加熱カバー5が
支承する炭素繊維リボン6とを被う。このようにして形
成された電気抵抗装置は装置が固定される翼の輪郭を製
造する鋳型部分と鋳型部分と間で圧力のもとで重合化さ
れてもよい。電気絶縁性加熱カバー5と8の重ね合わせ
には注意を払って、それらが編みスリーブでがい装され
る部分6aと6bの端部を完全に被うようにし、導線7aと7b
のみが組立体の外部に位置するようにする。重合化中に
加えられる圧力は1方では金属メッシュスリーブを炭素
繊維リボンの樹脂内にしっかりと係留させ、そして他方
では2つの部分6a,6c間の領域において2つの電気絶縁
性の除霜用加熱カバー5と8間に親密な接触を提供し
て、除霜用加熱カバーによる効果的な絶縁を生じるよう
にする。
さらに、部分6bは部分6aと6cの端に簡単に配置すること
ができるので、加圧によりそれらの間に良好な電気連続
性が得られるようにする。
ができるので、加圧によりそれらの間に良好な電気連続
性が得られるようにする。
第3図から第10図は3相電源からの電力が供給されるこ
とを意図した除霜装置の構造を説明する。第2図の電気
絶縁性の除霜用加熱カバー5に類似した電気絶縁性の除
霜用加熱カバー9上に、樹脂を含浸した3つの炭素繊維
リボン10を、互いに平行にかつリボンの幅以上のほぼ等
しい距離で互いに離隔させて設置する。それらの3つの
端の1つを重畳する炭素繊維リボン11は装置が含む3つ
の抵抗を連結する共通の抵抗を形成する。次に、好適に
は樹脂を含浸したガラス繊維からなる挿入層12が炭素繊
維リボン10と炭素繊維リボン11上に置かれて炭素繊維リ
ボン10の端部10aを被わないままになるようにする。こ
の挿入層12上および炭素繊維リボン10の間に再び3つの
炭素繊維リボン13を置いて、それらの端の1つが前記端
部10aの間にある一方、他端が電気絶縁性加熱カバー9
の横方向端縁と同じ位置にあるようにする。各炭素繊維
リボン10と対応する炭素繊維リボン13の間の電気連続性
は挿入層12で被われていない領域で2つずつそれらを重
畳する小さい接続用リボン14によって与えられる。部分
13の自由端は、次いで、導線16にはんだづけされた金属
メッシュスリーブ15を備える。最後に、電気絶縁性の除
霜用加熱カバー9と同一な除霜用加熱カバー17が全体を
被う。
とを意図した除霜装置の構造を説明する。第2図の電気
絶縁性の除霜用加熱カバー5に類似した電気絶縁性の除
霜用加熱カバー9上に、樹脂を含浸した3つの炭素繊維
リボン10を、互いに平行にかつリボンの幅以上のほぼ等
しい距離で互いに離隔させて設置する。それらの3つの
端の1つを重畳する炭素繊維リボン11は装置が含む3つ
の抵抗を連結する共通の抵抗を形成する。次に、好適に
は樹脂を含浸したガラス繊維からなる挿入層12が炭素繊
維リボン10と炭素繊維リボン11上に置かれて炭素繊維リ
ボン10の端部10aを被わないままになるようにする。こ
の挿入層12上および炭素繊維リボン10の間に再び3つの
炭素繊維リボン13を置いて、それらの端の1つが前記端
部10aの間にある一方、他端が電気絶縁性加熱カバー9
の横方向端縁と同じ位置にあるようにする。各炭素繊維
リボン10と対応する炭素繊維リボン13の間の電気連続性
は挿入層12で被われていない領域で2つずつそれらを重
畳する小さい接続用リボン14によって与えられる。部分
13の自由端は、次いで、導線16にはんだづけされた金属
メッシュスリーブ15を備える。最後に、電気絶縁性の除
霜用加熱カバー9と同一な除霜用加熱カバー17が全体を
被う。
平らな時に大変簡単に形成される除霜装置は次いで圧力
のもとで重合化されて適当な鋳型で所要の形状にされ
る。それは複合部材からそれ自体作られる翼構造(航空
機翼またはヘリコプタ羽根)を形成するのに使用するそ
の鋳型内に組込まれてもよい。複合部材の場合、除霜用
加熱カバー9,17および挿入層12は翼または羽根を形成す
るのに使用する材料と同じ種類の材料が選択される。
のもとで重合化されて適当な鋳型で所要の形状にされ
る。それは複合部材からそれ自体作られる翼構造(航空
機翼またはヘリコプタ羽根)を形成するのに使用するそ
の鋳型内に組込まれてもよい。複合部材の場合、除霜用
加熱カバー9,17および挿入層12は翼または羽根を形成す
るのに使用する材料と同じ種類の材料が選択される。
第1図は本発明による電気抵抗要素を示した斜視図、第
2図は除氷装置の一般的構造を示した分解斜視図、第3
図乃至第10図は抵抗要素が星形状に取付けられて3相交
流源から供給される除氷装置を製造する連続工程を示し
た説明図である。 1……電気抵抗体、2,6,10,11,13……炭素繊維リボン、
2a……炭素繊維リボン2の端、3,15……金属メッシュス
リーブ、4,7a,7b,16……導線、5,8,9,17……除霜用加熱
カバー、12……挿入層、14……接続用炭素繊維リボン。
2図は除氷装置の一般的構造を示した分解斜視図、第3
図乃至第10図は抵抗要素が星形状に取付けられて3相交
流源から供給される除氷装置を製造する連続工程を示し
た説明図である。 1……電気抵抗体、2,6,10,11,13……炭素繊維リボン、
2a……炭素繊維リボン2の端、3,15……金属メッシュス
リーブ、4,7a,7b,16……導線、5,8,9,17……除霜用加熱
カバー、12……挿入層、14……接続用炭素繊維リボン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン、コアンデイ フランス国93440、セーヌ‐サン‐ドウニ、 デユニユイ、レジダンス、ダニエル、カサ ノバ、2 (72)発明者 レミ、レネ フランス国13109、ブーシユ‐デユ‐ロー ヌ、シミアヌ、コロング、レ、ミグラニエ ール、34
Claims (4)
- 【請求項1】電気抵抗装置を有する航空機の翼構造の除
霜装置において、 導体の炭素繊維を多数有し、長手方向に前記炭素繊維を
配列し、炭素繊維の間に樹脂を含浸させた少なくとも一
つのリボンと、 電気絶縁性の繊維に電気絶縁性の樹脂を含浸させてな
り、前記リボンを挟持する少なくとも2つの電気絶縁性
の層と、 前記リボンの端部を覆うように固定され、前記電気絶縁
性の層の間に挟着されたスリーブ状の金属メッシュスリ
ーブと、前記金属メッシュスリーブにはんだ付けされた
導線とからなる導線接続部とを有することを特徴とする
航空機の翼構造の除霜装置。 - 【請求項2】前記リボンを複数個含むリボン層を少なく
とも2つ有し、 前記リボン層の少なくとも一つは前記導線接続部を有
し、 前記電気絶縁性の層からなり、翼構造の外板を形成する
少なくとも2つの電気絶縁性加熱カバーを有し、 前記電気絶縁性の層からなり、前記リボン層の間に挿入
される電気絶縁性の挿入層を有し、 前記リボン層は、リボンが互いに平行に、かつ、各層の
リボンが互い違いに配列するように配置され、これらリ
ボン層の間には前記挿入層が挿入され、各リボン層を構
成するリボンは挿入層より長い長さを有してその一端が
挿入層の端縁から突出し、接続用リボンによって、前記
挿入層の端縁から突出したリボンの端部が一対ずつ電気
的に接続されている電気抵抗装置を有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の航空機の翼構造の除霜
装置。 - 【請求項3】前記リボンの端部に接続される金属メッシ
ュスリーブは、リボンの内部に圧入されて固定されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の翼構造
の除霜装置。 - 【請求項4】前記リボンは、電気抵抗の大きさに対応し
て、前記金属メッシュスリーブに覆われる端部を含む長
さが決定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の翼構造の除霜装置。
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