RU2489320C2 - Устройство, устраняющее и/или предотвращающее обледенение переднего края крыла летательного аппарата - Google Patents

Устройство, устраняющее и/или предотвращающее обледенение переднего края крыла летательного аппарата Download PDF

Info

Publication number
RU2489320C2
RU2489320C2 RU2010146575/11A RU2010146575A RU2489320C2 RU 2489320 C2 RU2489320 C2 RU 2489320C2 RU 2010146575/11 A RU2010146575/11 A RU 2010146575/11A RU 2010146575 A RU2010146575 A RU 2010146575A RU 2489320 C2 RU2489320 C2 RU 2489320C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
edge
emitters
infrared
air intake
power supply
Prior art date
Application number
RU2010146575/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010146575A (ru
Inventor
Ален ГИЙЕРМОН
ДОКТ Тьерри ЛЕ
Original Assignee
Эрсель
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эрсель filed Critical Эрсель
Publication of RU2010146575A publication Critical patent/RU2010146575A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2489320C2 publication Critical patent/RU2489320C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D15/00De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
    • B64D15/12De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D33/00Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for
    • B64D33/02Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
    • B64D2033/0233Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes comprising de-icing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

Устройство содержит множество элементов (13, 13а, 13b) инфракрасного излучения, расположенных внутри указанного переднего края или кромки (1) воздухозаборника (3) двигателя летательного аппарата, средства (17) энергоснабжения для излучателей и средства (27) для управления средствами энергоснабжения. Излучатели выполнены из керамики и характеризуются совокупностью следующих параметров: соотношение параметров мощность излучения/вес составляет приблизительно 500 Вт/100 г, излучательная способность составляет приблизительно 97% при 800°С в диапазоне 1,5-10 мкм, поверхностная плотность энергии излучения превышает 70 кВт/м2, эффективность превышает 95%. Использование элементов инфракрасного излучения позволяют исключить отведение горячего воздуха от двигателей, они имеют оптимальное соотношение параметров мощность излучения/вес, занимают мало места и могут быть легко заменены, имеют длительный срок службы, высокую излучательную способность, обладают низкой тепловой инерцией. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 14 ил.

Description

Изобретение относится к устройству, устраняющему и/или предотвращающему обледенение переднего края крыла летательного аппарата или кромки воздухозаборника авиационного двигателя, а также к способу управления подобным устройством.
Образование льда на передних кромках крыла летательного аппарата или на кромках воздухозаборников авиационных двигателей создает много проблем, включая добавленный вес, дисбаланс между участками левого и правого борта, а в конкретном случае воздухозаборников двигателей - вероятность попадания в двигатель образований из больших кусков льда с нанесением значительного повреждения.
Для устранения вышеизложенных проблем в области аэронавтики были разработаны устраняющие обледенение и/или предотвращающие обледенение устройства. Напоминаем, что в данном документе под устранением обледенения понимается удаление уже образовавшегося льда, а под предотвращением обледенения понимается препятствование образованию льда.
Предотвращающие обледенение устройства необходимы, в частности, в случае использования двигателей, содержащих детали, выполненные из композиционных материалов, например, лопатки крыльчатки. В подобных случаях необходимо устранять любую опасность проникновения льда в двигатель, так как композиционные материалы не способны выдерживать подобное ударное воздействие.
Устраняющие обледенение устройства предшествующего уровня техники можно разделить на две категории устройств - пневматические устройства и электрические устройства.
В пневматических устройствах горячий воздух, отводимый от двигателя, заставляют циркулировать внутри освобождаемого ото льда переднего края крыла или кромки воздухозаборника с использованием системы трубопроводов, снабженных расположенными в соответствующих местах отверстиями.
Несмотря на то что указанные пневматические устройства являются сравнительно эффективными, тем не менее, они обладают рядом недостатков, а именно, они громоздки, тяжеловесны и ухудшают эксплуатационные качества двигателей летательного аппарата.
В электрических устройствах к резистивной пластине подается питание с использованием тока от элементов энергоснабжения летательного аппарата. Эти резисторы, в общем, расположены в обшивке переднего края крыла или в кромке воздухозаборника.
Несмотря на сравнительную эффективность указанных электрических устройств они обладают рядом недостатков, а именно, они сложны в производстве и уязвимы для повреждений.
Среди электрических систем из документа FR 920 828 известен принцип использования инфракрасных ламп для нагрева внутренней стороны переднего края крыла. Эта известная система имеет ряд недостатков, она тяжела, имеет большие размеры и не подходит для борьбы с обледенением композитных передних краев крыльев летательных аппаратов.
Таким образом, целью данного изобретения является создание устройства, которое не обладает вышеупомянутыми недостатками и приспособлено как для устранения обледенения, так для предупреждения обледенения, в особенности в отношении передних краев крыльев летательных аппаратов, выполненных из композитных материалов.
Указанная цель достигается посредством устраняющего обледенение и/или предотвращающего обледенение устройства для переднего края крыла летательного аппарата или для кромки воздухозаборника двигателя летательного аппарата, отличающегося тем, что оно содержит множество элементов инфракрасного излучения, расположенных внутри указанного переднего края или указанной кромки, средства энергоснабжения для указанных излучателей и средства для управления указанными средствами энергоснабжения, причем указанные эмиттеры выполнены из керамики и имеют совокупность следующих признаков:
соотношение параметров мощность излучения/вес составляет приблизительно 500 Вт/100 г,
излучательная способность составляет приблизительно 97% при 800°С в диапазоне 1,5-10 мкм,
поверхностная плотность энергии излучения превышает 70 кВт/м2,
эффективность превышает 95%.
Использование элементов инфракрасного излучения является особенно преимущественным, так как подобные элементы доступны для приобретения, позволяют исключить какое-либо отведение горячего воздуха от двигателей, они имеют оптимальное соотношение параметров мощность излучения/вес, занимают мало места и могут быть легко заменены, имеют длительный срок службы, обычно превышающий 10000 часов, высокую излучательную способность, (в сравнении, кварцевая трубка имеет излучательную способность приблизительно 70%), обладают низкой тепловой инерцией, обычно допускающей для излучателя мощностью в 1000 Вт подъем температуры в 700°С за 100 сек, позволяют устранить проблемы, связанные с чувствительностью к грозовым разрядам, поскольку они могут быть установлены внутри полости, определяемой передним краем крыла или кромкой воздухозаборника, они особенно приспособлены для предупреждения обледенения, так как позволяют получать высокую поверхностную плотность энергии излучения, потребляют небольшой электрический ток, благодаря их высокой эффективности, причем подобная эффективность обусловлена тем, что используемые элементы инфракрасного излучения близки к абсолютно черному телу, при этом инфракрасное излучение нагревает материалы, которые поглощают его, а не воздух, находящийся между излучательным элементом и этими материалами.
В соответствии с другими свойствами предлагаемого устройства указанные элементы инфракрасного излучения содержат нагревательные резисторы, заключенные в керамику со специальным наружным покрытием, обладающим высокой излучательной способностью, причем подобные излучатели идеально удовлетворяют требованиям и доступны для приобретения, в частности, под товарным знаком Infraline®;
указанные элементы инфракрасного излучения установлены на расстоянии от внутренней стенки указанного переднего края крыла или указанной кромки на опорных средствах, прикрепленных внутри указанного переднего края или указанной кромки, причем эта конструкция особенно подходит для случая, когда передний край или кромка выполнены из композиционных материалов, которые не способны достаточно противостоять температурам в непосредственной близости от элементов инфракрасного излучения,
указанные опорные средства присоединены к передней перегородке указанного воздухозаборника, или к конструктивным придающим жесткость деталям, расположенным в передней части воздухозаборника, причем указанная передняя перегородка, которая отделяет полость, границы которой определены кромкой воздухозаборника, от оставшейся части указанного воздухозаборника, или эти конструктивные придающие жесткость детали, в случае отсутствия передней перегородки, представляют собой опоры, обладающие достаточной жесткостью, чтобы поддерживать элементы инфракрасного излучения,
указанные опорные средства простираются между указанной передней перегородкой, или указанными придающими жесткость деталями, и внутренней стенкой указанной кромки, такое решение, при котором опорные средства закреплены как на передней перегородке, или на указанных конструктивных придающих жесткость деталях, так и на внутренней стенке кромки, обеспечивает оптимальную устойчивость инфракрасных излучателей, в частности, к вибрациям,
указанная кромка воздухозаборника содержит металлическую внутреннюю стенку, а указанные инфракрасные излучатели закреплены на указанной стенке, или в непосредственной близости от нее, причем эта металлическая стенка в случае, когда кромка содержит обшивку, имеющую металлическую ячеистую конструкцию, способна противостоять высоким температурам, преобладающим в непосредственной близости от инфракрасных излучателей,
указанные инфракрасные излучатели распределены по внутренней периферии указанной кромки так, чтобы оптимизировать их действие, причем это распределение допускает равномерное устранение обледенения/предупреждение обледенения всей кромки,
указанные средства энергоснабжения могут быть присоединены к источнику питания на борту, или расположенному на земле, причем данное соединение с источником на борту позволяет выполнять функции устранения обледенения/предупреждения обледенения во время полета, а соединение с источником питания, расположенным на земле, позволяет выполнять эти функции, когда летательный аппарат находится на бетонированной площадке, включая случай, когда он полностью остановлен (при выключенных двигателях),
указанные средства управления способны регулировать напряжение, и/или интенсивность, и/или продолжительность работы указанных средств энергоснабжения так, чтобы регулировать тепловую энергию, излучаемую в направлении внутренней стенки указанного переднего края или указанной кромки,
указанное устройство содержит первые температурные датчики, расположенные около внутренней стенки указанного переднего края или указанной кромки и присоединенные электрически к указанным средствам управления, при этом указанные средства управления способны регулировать напряжение, и/или интенсивность, и/или продолжительность энергоснабжения указанных элементов инфракрасного излучения в зависимости от сигналов, полученных от указных датчиков, эти первые температурные датчики позволяют регулировать температуру поверхности, входящей в контакт с излучающими элементами, так, чтобы она не превышала заданную максимальную температуру,
указанное устройство содержит два температурных датчика, расположенных в непосредственной близости от указанных инфракрасных излучателей и электрически присоединенных к указанным средствам управления, при этом указанные средства управления способны регулировать напряжение, и/или интенсивность, и/или продолжительность энергоснабжения указанных инфракрасных излучателей в зависимости от сигналов, полученных от указных вторых датчиков, причем эти вторые датчики позволяют регулировать температуру поверхности инфракрасных излучателей и, таким образом, изменять полосу частот излучения в инфракрасном диапазоне,
указанные излучатели выполнены так, чтобы обеспечивать индивидуальное или групповое управление, в зависимости от необходимости в удалении льда и габаритов указанного воздухозаборника,
указанные излучатели распределены так, что неисправность, выявленная средством управления в одном из них, влечет за собой увеличение энергии, вырабатываемой соседними излучателями, с возможностью компенсации указанного дефекта,
встроенные средства самотестирования позволяют выявлять любой дефект одного из компонентов устройства во время технического обслуживания на земле.
Данное изобретение также относится к способу управления устройством в соответствии с вышеизложенным, при котором выполняется прерывание работы указанных средств энергоснабжения на короткие периоды, во время которых требуется обеспечить функционирование другого оборудования указанного летательного аппарата, например реверсоров тяги с электрическими приводами: с учетом тепловой инерции нагретых частей этот способ позволяет обеспечивать максимальную энергию для указанного другого оборудования летательного аппарата с одновременным поддержанием по существу постоянной температуры в участках, которые необходимо освободить ото льда.
Данное изобретение также относится к способу управления устройством в соответствии с вышеизложенным, при котором выполняется управление указанными средствами энергоснабжения так, что указанные инфракрасные излучатели функционируют в заданной полосе частот, предварительно определенной и зависящей от материала, из которого выполнен передний край крыла или носок воздухозаборника, чтобы оптимизировать передачу тепла к поверхности, с которой должен быть удален лед.
Другие свойства и преимущества данного изобретения будут очевидны из последующего описания и прилагаемых чертежей, на которых:
фиг.1 показывает схематически продольный разрез кромки воздухозаборника двигателя летательного аппарата, оборудованного устройством в соответствии с первым вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.2 показывает вид, подобный виду, показанному на фиг.1, альтернативный первому варианту выполнения;
фиг.3 показывает схематически схему управления первого варианта выполнения устройства в соответствии сданным изобретением;
фиг.4-6 показывают, в соответствии с подобными видами на фиг.1 и 3, виды трех вариантов второго варианта выполнения по данному изобретению;
фиг.7 показывает, в соответствии с подобным видом на фиг.3, схему второго варианта выполнения управления устройством в соответствии с данным изобретением;
фиг.8a и 8b представляют собой половинные виды, соответствующие вариантам выполнения, показанным на фиг.1 и 4, схематически изображающие, соответственно, одно возможное распределение элементов инфракрасного излучения по периферии кромки воздухозаборника;
фиг.9a и 9b представляют собой виды в поперечном сечении двух возможных вариантов выполнения инфракрасных излучателей в соответствии с данным изобретением;
фиг.10a-10c представляют собой виды в плоскости трех возможных вариантов выполнения инфракрасных излучателей в соответствии с данным изобретением.
В последующем будет приведено описание предлагаемого устройства, объединенного с кромкой воздухозаборника двигателя летательного аппарата.
Однако следует помнить, что данное изобретение также может быть использовано для переднего края крыла летательного аппарата.
Обратимся теперь к фиг.1, на котором показана кромка 1 воздухозаборника 3 двигателя летательного аппарата.
Как известно, воздухозаборник двигателя летательного аппарата, который является частью гондолы, окружающей указанный двигатель, представляет собой, по существу, кольцевой кожух, обеспечивающий возможность захвата наружного воздуха и его направление сначала к крыльчатке, а затем к компрессору двигателя летательного аппарата.
Кромка 1 воздухозаборника 3 является, до известной степени, его передним краем, т.е. краем, который отделяет поток воздуха, поступающего в двигатель, от потока проходящего снаружи гондолы.
Как известно, воздухозаборник 3, в общем, содержит перегородку 5, называемую «передней перегородкой», отделяющую полость 7, границы которой определены кромкой 1, от остальной части внутренней области 9 воздухозаборника.
Указанная передняя перегородка 5 обладает, с одной стороны, конструктивной функцией, которая, позволяет обеспечивать высокую прочность конструкции воздухозаборника, а, с другой стороны, функцией теплоизоляции полости 7 относительно области 9, чтобы удержать тепло в области удаления льда.
В указанной полости 7 фактически находятся удаляющие лед средства, создающие тепло, которое требуется удержать в контакте с внутренней стенкой 11 кромки 1, чтобы получить оптимальную эффективность в удалении льда.
Более конкретно, в контексте данного изобретения, указанные средства для удаления льда содержат множество элементов 13 инфракрасного излучения, закрепленных на внутренней стенке 11 кромки 1, Следует отметить, что этот первый вариант выполнения, в котором инфракрасные излучатели 13 закреплены непосредственно на указанной внутренней стенке 11, вполне подходит для случая, когда указанная внутренняя стенка 11 обладает высокой термостойкостью, в частности, когда она выполнена из металла.
В частности, это относится к случаю, когда кромка 1 выполнен в виде металлической ячеистой конструкции 14, в которой внутренняя стенка 11 выполнена в виде металлической обшивки.
Обычно инфракрасные излучатели 13 могут быть расположены в трех отдельных местоположениях, как показано на фиг.1 в продольном поперечном разрезе.
Предпочтительно, эти излучатели распределены равномерно по внутренней периферии кромки 1, как показано в осевой проекции на фиг.8а.
В другом, показанном на фиг.2, варианте инфракрасные излучатели 13 присоединены к внутренней стенке 11 кромки 1 с помощью опор 15.
Инфракрасные излучатели 13 могут быть керамическими излучателями (резисторами, встроенными в керамическую опору), снабжаемыми от источника электрического тока или напряжения.
Подобные излучатели являются доступными для приобретения, в частности, под товарным знаком INFRALINE®;
Интенсивность этого типа инфракрасных излучателей составляет приблизительно 74 кВт/м2, которая позволяет получить мощность около 1 кВт при напряжении 235 В для излучателей с размером 200×64 мм.
Подобные излучатели могут иметь по существу прямоугольную, квадратную или трапецеидальную форму, как показано на фиг.9a, 9b, 10a и 10c.
Преимущественно, как показано на фиг.9b, эти излучатели могут иметь радиус R кривизны, обеспечивающий максимальное рассеяние инфракрасного излучения в направлении указанной кромки.
Фиг.3 показывает электрическую схему, позволяющую управлять инфракрасными излучателями 13.
Эта электрическая схема содержит источник 17 питания, присоединенный к источнику 19 энергоснабжения на борту летательного аппарата, или расположенному на земле с присоединением к источнику питания 17 с возможностью отсоединения.
Система кабелей 21 позволяет присоединить источник 17 питания к инфракрасным излучателям 13.
Указанная система кабелей 21 предпочтительно может быть отсоединена от инфракрасных излучателей простым способом, чтобы допустить легкую замену частей последних по отдельности или в комплектах. Показанная на фиг.3 схема более точно соответствует варианту, показанному на фиг.1, при этом инфракрасные излучатели 13 закреплены на внутренней металлической стенке ячеистой структуры 14 кромки 1.
На металлической стенке 11 расположены температурные датчики 23, которые присоединены подходящей кабельной проводкой 25 к электронному управляющему блоку 27, действующему на источник 17 питания через соответствующую кабельную проводку 29.
Следует понимать, что датчики 23 и кабельные средства 25 образуют контур обратной связи, позволяющий благодаря управляющему средству 27 регулировать напряжение, и/или интенсивность, и/или продолжительность (например, с периодическим отключением подачи электроэнергии) энергоснабжения инфракрасных излучателей 13 и, соответственно, температуры внутренней стенки 11, и температуры, обеспечивающей устранение обледенения и/или предотвращение обледенения кромки 1.
В показанном на фиг.4 варианте выполнения кромка 1 выполнена из композиционного материала, и не имеет металлической внутренней стенки 11, как в случае предыдущего варианта выполнения.
В этом случае не допускается размещение инфракрасных излучателей 13 в непосредственной близости от внутренней стенки кромки 1, повреждение которой создаст реальную опасность повреждения указанной кромки под действием весьма высокой температуры в непосредственной близости от инфракрасных излучателей.
По этой причине необходимо расположить инфракрасные излучатели на расстоянии от внутренней стенки кромки 1.
В другом варианте, показанном на фиг.4, эти излучатели 13 закреплены попарно на передней перегородке 5 с помощью опор 15.
Соответствующей осевой проекцией является вид, показанный на фиг.8b, на котором можно видеть эти пары инфракрасных излучателей, равномерно распределенные по внутренней периферии кромки воздухозаборника, аналогично предыдущему варианту выполнения.
В варианте выполнения, показанном на фиг.5, инфракрасные излучатели 13 закреплены на опоре 15, которая простирается между внутренней стенкой кромки 1 и передней перегородкой 5.
Подобные опоры могут иметь трубчатую конструкцию, на которой закреплены попарно инфракрасные излучатели, направленные к кромке 1, как можно видеть на фиг.5.
В этом случае на внутренней периферии кромки 1 равномерно распределено множество опор 15 и их инфракрасных излучателей.
Фиг.6 показывает другой вариант, в котором инфракрасные излучатели 13 закреплены на опоре 15, непосредственно присоединенной к передней перегородке 5, и опосредовано к кромке 1 посредством двух кронштейнов 31a, 31b.
Как показано на фиг.6, два излучателя 13а, 13b помещены на каждой стороне опоры 15, а третий излучатель помещен у конца указанной опоры, напротив кромки 1.
Следует отметить, что варианты, показанные на фиг.4-6, также можно использоваться для кромки воздухозаборника, содержащей ячеистую конструкцию 14, как показано на фиг.6.
Фиг.7 показывает электрическую схему управления инфракрасными излучателями вариантов, показанных на фиг.4-6.
В отличие от предыдущего варианта выполнения кроме первых датчиков 23, расположенных на внутренней стенке кромки 1, в непосредственной близости от излучателей 13 расположены вторые датчики 33, причем эти первые 23 и вторые 33 датчики присоединены соответствующей кабельной проводкой 25 к средствам 27 управления.
Наличие этих двух типов датчиков позволяет, используя известный специалистам в данной области техники закон (в частности, закон Вина), обеспечивать управление (напряжением, и/или интенсивностью, и/или продолжительностью) энергоснабжением излучателей 13, чтобы получить заданную полосу диапазона инфракрасного излучения (например 3,8-4,3 мкм) и не превышать требуемую температуру на внутренней стенке кромки 1, при заданном расстоянии d, отделяющем эти инфракрасные излучатели от указанной кромки 1 (на фиг.7 инфракрасное излучение обозначено стрелкой 35).
Расстояние d, в типичном случае, может изменяться в диапазоне 0-400 мм. Рабочий режим и преимущества предлагаемого устройства следует непосредственно из предшествующего описания.
Для удаления льда с кромки 1 воздухозаборника, или предотвращения образования на ней льда, к излучателям направляют электрический ток так, что они обеспечивают инфракрасное излучение в направлении внутренней стенки кромки 1 воздухозаборника.
Это инфракрасное излучение позволяет нагревать указанную кромку воздухозаборника непосредственно (вариант, показанный на фиг.1 и 2), или опосредовано (вариант, показанный на фиг.4-6).
Управление интенсивностью излучения и полосой испускания обеспечивается средствами 27 управления.
Следует отметить, что излучение на длинах волн 3,8-4,3 мкм особенно подходит для нагревания кромки воздухозаборника, выполненной из композиционного материала.
Следует отметить, что модульный характер излучателей 13 допускает большую гибкость в установке и расположении, позволяя оптимизировать эффективность устранения или предотвращения обледенения.
Следует также отметить, что управление инфракрасными излучателями 13 средствами 27 управления может быть выполнено на каждом излучателе индивидуально, или по группам излучателей в зависимости от расстояния до излучателей, их количества, их расположения в полости 7 и характера нагреваемых материалов кромки.
Следует также отметить, что можно автоматически осуществлять текущий контроль надлежащей работы действующего излучателя: измерение напряжения, и/или потребляемого ток, и/или температуры стенки кромки позволяет выявлять неисправность в одном из излучателей. В сравнении с заданной минимальной отсчетной температурой, можно локально увеличить электроэнергию излучателей, смежных с неисправным излучателем, для поддержания соответствующей температуры для удаления льда.
Следует также отметить, что данное устройство может быть обеспечено востренными средствами самотестирования, позволяющими выявлять эксплуатационный дефект в системе управления и различных группах излучателей во время наземного техобслуживания.
Следует также отметить, что преимущественно прослойка 36 тепловой изоляции может быть закреплена на передней перегородке 5 для обеспечения оптимальной изоляции полости 7 относительно области 9 воздухозаборника.
Из предшествующего описания следует, что предлагаемое устройство позволяет устранять обледенение и/или предупреждать обледенение кромки воздухозаборника или переднего края крыла летательного аппарата, при этом оно обладает малым весом, весьма эффективно, легко ремонтируется и полностью защищено от грозовых разрядов.
Естественно, что данное изобретение ни в коем случае не ограничивается рассмотренными выше вариантами выполнения, приведенными исключительно в качестве примеров.

Claims (16)

1. Устройство, устраняющее и/или предотвращающее обледенение переднего края крыла летательного аппарата или кромки (1) воздухозаборника (3) двигателя летательного аппарата, содержащее множество элементов (13, 13а, 13b) инфракрасного излучения, расположенных внутри указанного переднего края или указанной кромки (1), средства (17) энергоснабжения для указанных излучателей (13, 13а, 13b) и средства (27) для управления указанными средствами (17) энергоснабжения, причем указанные излучатели выполнены из керамики и характеризуются совокупностью следующих параметров:
соотношение параметров мощность излучения/вес составляет приблизительно 500 Вт/100 г,
излучательная способность составляет приблизительно 97% при 800°С в диапазоне 1,5-10 мкм,
поверхностная плотность энергии излучения превышает 70 кВт/м2,
эффективность превышает 95%.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные элементы (13, 13а, 13b) инфракрасного излучения содержат нагревательные резисторы, заключенные в керамику со специальным наружным покрытием, обладающим высокой излучательной способностью.
3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанные элементы (13, 13а, 13b) инфракрасного излучения установлены на расстоянии от внутренней стенки указанного переднего края крыла или указанной кромки (1) на опорных средствах (15), прикрепленных внутри указанного переднего края или указанной кромки (1).
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что указанные опорные средства (15) присоединены к передней перегородке (5) указанного воздухозаборника (3) или к конструктивным придающим жесткость деталям, расположенным в передней части воздухозаборника.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанные опорные средства (15) простираются между указанной передней перегородкой (5) или указанными придающими жесткость деталями и внутренней стенкой указанной кромки (1).
6. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная кромка (1) воздухозаборника содержит металлическую внутреннюю стенку (11), а указанные инфракрасные излучатели (13, 13а, 13b) закреплены на указанной стенке или в непосредственной близости от нее.
7. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что указанные инфракрасные излучатели (13, 13а, 13b) распределены по внутренней периферии указанной кромки (1) так, чтобы оптимизировать их действие.
8. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что указанные средства (17) энергоснабжения присоединены к источнику питания (19), расположенному на борту или на земле.
9. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что указанные средства (27) управления предназначены для регулировки напряжения, и/или интенсивности, и/или продолжительности работы указанных средств (17) энергоснабжения так, чтобы управлять тепловой энергией, излучаемой к внутренней стенке указанного переднего края или указанной кромки (1).
10. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что оно содержит первые температурные датчики (23), расположенные около внутренней стенки указанного переднего края или указанной кромки и присоединенные электрически к указанным средствам (27) управления, при этом указанные средства (27) управления предназначены для регулировки напряжения, и/или интенсивности, и/или продолжительности энергоснабжения указанных элементов (13, 13a, 13b) инфракрасного излучения в зависимости от сигналов, полученных от указанных датчиков (23).
11. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что оно содержит вторые температурные датчики (33), расположенные в непосредственной близости от указанных инфракрасных излучателей (13, 13а, 13b) и электрически присоединенные к указанным средствам (27) управления, при этом указанные средства (27) управления предназначены для регулировки напряжения, и/или интенсивности, и/или продолжительности энергоснабжения указанных инфракрасных излучателей (13, 13а, 13b) в зависимости от сигналов, полученных от указанных вторых датчиков (33).
12. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что указанные излучатели (13, 13а, 13b) выполнены так, что управление ими осуществляется или индивидуально, или в группах, в зависимости от конкретных условий удаления льда и габаритов воздухозаборника (3).
13. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что указанные излучатели (13, 13а, 13b) распределены так, что неисправность, выявленная средством (27) управления в одном из них, влечет за собой увеличение энергии, вырабатываемой соседними излучателями, с возможностью компенсации указанного дефекта.
14. Устройство по любому из пп.1, 2, 4 или 5, отличающееся тем, что имеются встроенные средства самотестирования, позволяющие выявлять любой дефект одного из компонентов устройства во время технического обслуживания на земле.
15. Способ управления устройством, выполненным согласно любому из предыдущих пунктов, в котором выполняют прерывание работы указанных средств (17) энергоснабжения на короткие периоды, во время которых требуется обеспечить функционирование другого оборудования указанного летательного аппарата, например реверсоров тяги с электрическим приводом.
16. Способ регулирования устройства, выполненного в соответствии с любым из пп.1-14, согласно которому выполняют регулирование указанных средств (17) энергоснабжения так, что указанные инфракрасные излучатели (13, 13a, 13b) функционируют в заданной полосе частот, предварительно определенной и зависящей от материала, из которого выполнен передний край крыла или кромка воздухозаборника, чтобы оптимизировать передачу тепла к поверхности, с которой должен быть удален лед.
RU2010146575/11A 2008-04-21 2009-01-12 Устройство, устраняющее и/или предотвращающее обледенение переднего края крыла летательного аппарата RU2489320C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0802200A FR2930234B1 (fr) 2008-04-21 2008-04-21 Systeme de degivrage et/ou d'antigivrage pour bord d'attaque de voilure d'aeronef.
FR0802200 2008-04-21
PCT/FR2009/000033 WO2009130400A1 (fr) 2008-04-21 2009-01-12 Systeme de degivrage et/ou d'antigivrage pour bord d'attaque de voilure d'aeronef

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010146575A RU2010146575A (ru) 2012-05-27
RU2489320C2 true RU2489320C2 (ru) 2013-08-10

Family

ID=40003339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010146575/11A RU2489320C2 (ru) 2008-04-21 2009-01-12 Устройство, устраняющее и/или предотвращающее обледенение переднего края крыла летательного аппарата

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8991763B2 (ru)
EP (1) EP2265498B1 (ru)
CN (1) CN102007038A (ru)
BR (1) BRPI0910855A2 (ru)
CA (1) CA2721365A1 (ru)
ES (1) ES2398797T3 (ru)
FR (1) FR2930234B1 (ru)
RU (1) RU2489320C2 (ru)
WO (1) WO2009130400A1 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2961789B1 (fr) * 2010-06-24 2012-07-20 Eurocopter France Procede pour eviter le colmatage d'une grille, grille et entree d'air mettant en oeuvre un tel procede
FR2966801B1 (fr) * 2010-10-29 2012-11-02 Aircelle Sa Structure de bord d'attaque notamment pour entree d'air de nacelle de moteur d'aeronef
FR2976556B1 (fr) * 2011-06-17 2013-12-27 Airbus Operations Sas Entree d'air d'une nacelle d'aeronef incorporant une levre renforcee avec un systeme de degivrage par effet joule
US9221544B2 (en) * 2011-09-20 2015-12-29 The Boeing Company Integrated surface thermal management system
EP2650220B1 (en) * 2012-04-11 2015-07-15 Goodrich Corporation Deicer zones with shedding-enhanced borders
US20140014776A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Kelly Aerospace Thermal Systems Llc System containing an electric heating element and method for installation and use thereof
FR2986779A1 (fr) * 2012-10-30 2013-08-16 Aircelle Sa Ensemble d'entree d'air a degivrage infrarouge
EP2917107B1 (en) * 2012-11-08 2017-08-30 Saab Ab De-icing arrangement and method for de-icing a structural element
CN104340368B (zh) * 2013-07-24 2017-02-08 中国国际航空股份有限公司 飞机机翼防冰活门的监控系统和方法及其维修方法
CN105564651B (zh) * 2014-10-31 2018-01-16 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞机热力防冰系统
CN105667806A (zh) * 2014-11-19 2016-06-15 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种除冰方法
DE102015115628A1 (de) * 2015-09-16 2017-03-16 Rainer Förster Infrarotheizung
EP3165761B1 (de) * 2015-11-03 2019-05-22 Nordex Energy GmbH Windenergieanlagenrotorblatt mit einer elektrischen heizeinrichtung
CN105416593A (zh) * 2015-12-11 2016-03-23 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种飞行器除冰系统
US10543926B2 (en) * 2015-12-21 2020-01-28 Sikorsky Aircraft Corporation Ice protection systems
US10189572B2 (en) * 2016-05-02 2019-01-29 The Boeing Company Systems and methods for preventing ice formation on portions of an aircraft
US10273012B2 (en) * 2016-09-08 2019-04-30 Ge Aviation Systems Llc Deicing module for an aircraft and method for deicing
US10662877B2 (en) * 2016-10-03 2020-05-26 Rohr, Inc. Embedded aircraft heater repair
GB2563271A (en) * 2017-06-08 2018-12-12 Short Brothers Plc Aircraft ice protection system and method
CN108058832B (zh) * 2017-11-03 2022-06-28 中航通飞研究院有限公司 一种复合式防冰液-气囊防除冰系统
FR3096657B1 (fr) 2019-05-27 2021-04-30 Safran Nacelles Lèvre d’entrée d’air de nacelle d’aéronef comportant au moins une source d’émission d’infrarouges
CN110589026B (zh) * 2019-10-10 2023-05-09 中国商用飞机有限责任公司 闭环式飞行器电防冰系统地面试验装置
CN111003209A (zh) * 2019-12-26 2020-04-14 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 大型尾翼除冰风洞试验装置和方法
RU2753977C1 (ru) * 2020-05-29 2021-08-25 Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" Способ защиты поверхностей воздухозаборника летательного аппарата от обледенения
FR3123049A1 (fr) * 2021-12-20 2022-11-25 Airbus Operations Système de protection électrique contre le givre d’une nacelle d’aéronef.

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1633720A1 (ru) * 1988-10-06 1996-11-10 В.А. Ивлиев Электротепловая система циклического действия для элементов планера самолета
DE19745621C1 (de) * 1997-10-16 1998-11-19 Daimler Benz Aerospace Airbus Verfahren zur Enteisung von einer Eisbildung ausgesetzten Flächen an Luftfahrzeugen
WO2001008973A1 (en) * 1999-07-30 2001-02-08 Northcoast Technologies Zoned aircraft de-icing system and method
DE202006007228U1 (de) * 2006-05-03 2006-10-26 Beier, Gerhard M., Dipl.-Ing. Infrarotflächenheizelement
WO2006136748A2 (fr) * 2005-06-22 2006-12-28 Airbus France Systeme d'anti-givrage et de degivrage de nacelle de moteur d'aeronef a tapis resistif
FR2898868A1 (fr) * 2006-03-24 2007-09-28 Aircelle Sa Structure pour levre d'entree d'air de nacelle a degivrage electrique

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2317019A (en) * 1941-01-27 1943-04-20 Altemus James Dobson De-icing device for airplane propellers, wings, and the like
FR920828A (fr) * 1945-10-15 1947-04-18 Moyen nouveau et dispositifs de dégivrage des organes ou éléments sensibles au froid d'un avion
US2681409A (en) * 1949-11-19 1954-06-15 North American Aviation Inc Condensate removing apparatus
CN85204992U (zh) * 1985-11-20 1986-11-05 韦保江 远红外线辐射板
US5206806A (en) * 1989-01-10 1993-04-27 Gerardi Joseph J Smart skin ice detection and de-icing system
US5129598A (en) * 1989-12-22 1992-07-14 B. F. Goodrich Co. Attachable electro-impulse de-icer
US5272400A (en) * 1992-05-26 1993-12-21 Dataproducts New England, Inc. Expulsive ice detector
FI90957C (fi) * 1992-09-08 1994-04-25 Soundek Oy Lentokoneen siiven jäätymisen ilmaisin
ATE182404T1 (de) * 1993-05-06 1999-08-15 Tulip Bay Pty Ltd Leckprüfgerät und -verfahren
US5429327A (en) * 1993-10-22 1995-07-04 The B.F. Goodrich Company Electro-impulse de-icer
US5484121A (en) * 1993-11-12 1996-01-16 Padawer; Jacques Icing detector for aircraft surfaces
CN1077061C (zh) * 1995-05-23 2002-01-02 辐射航空服务公司 用红外辐射线为飞机除冰的方法和设备
US5921502A (en) * 1996-06-19 1999-07-13 Cox & Company, Inc. Hybrid ice-protection system for use on roughness-sensitive airfoils
FR2756253B1 (fr) * 1996-11-27 1999-01-29 Eurocopter France Elements resistifs pour le chauffage d'un profil aerodynamique, et dispositif de chauffage d'un profil aerodynamique incorporant de tels elements
FR2756254B1 (fr) * 1996-11-27 1999-01-29 Eurocopter France Dispositif de chauffage d'un profil aerodynamique
FR2772341B1 (fr) * 1997-12-12 2000-03-24 Aerospatiale Diffuseur d'air chaud pour capot d'entree d'air de moteur a reaction a circuit de degivrage
US6283411B1 (en) * 1998-01-21 2001-09-04 The B.F. Goodrich Company Hybrid deicer with element sequence control
FR2779314B1 (fr) * 1998-05-27 2000-08-04 Eurocopter France Dispositif de chauffage a elements resistifs d'un profil aerodynamique
US6206325B1 (en) * 1998-09-18 2001-03-27 Sunlase, Inc. Onboard aircraft de-icing using lasers
AU1324200A (en) * 1998-10-27 2000-05-15 Trustees Of Dartmouth College Systems and methods for modifying ice adhesion strength
US6378225B1 (en) * 2001-04-02 2002-04-30 Fred M. Slingo Hair dryer employing far-infrared radiation
US7278610B2 (en) * 2004-03-03 2007-10-09 Goodrich Corporation Aircraft wing with electrothermal deicing and/or anti-icing device
US7246773B2 (en) * 2004-05-06 2007-07-24 Goodrich Coporation Low power, pulsed, electro-thermal ice protection system
US7784739B2 (en) * 2004-05-26 2010-08-31 The Boeing Company Detection system and method for ice and other debris
US7469862B2 (en) * 2005-04-22 2008-12-30 Goodrich Corporation Aircraft engine nacelle inlet having access opening for electrical ice protection system
DE102006031330B4 (de) * 2005-07-14 2014-03-20 Goodrich Corp. Für Eis empfänglicher Abschnitt eines Flugzeugs, insbesondere Flugtriebwerk- Zelleneinlasslippe, umfassend ein Eisschutzsystem, Flugtriebwerk mit einer solchen Einlasslippe sowie ein Verfahren zum Schutz einer solchen Einlasslippe vor Vereisung
US20070187381A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 United Technologies Corporation Heater assembly for deicing and/or anti-icing a component
US7923668B2 (en) * 2006-02-24 2011-04-12 Rohr, Inc. Acoustic nacelle inlet lip having composite construction and an integral electric ice protection heater disposed therein
DE102007029842B4 (de) * 2006-06-28 2019-05-29 Goodrich Corp. Flugzeug-Eisschutzverfahren
FR2928346B1 (fr) * 2008-03-05 2011-09-16 Hutchinson Systeme et procede d'antigivrage/degivrage et structure d'aeronef incorporant ce systeme.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1633720A1 (ru) * 1988-10-06 1996-11-10 В.А. Ивлиев Электротепловая система циклического действия для элементов планера самолета
DE19745621C1 (de) * 1997-10-16 1998-11-19 Daimler Benz Aerospace Airbus Verfahren zur Enteisung von einer Eisbildung ausgesetzten Flächen an Luftfahrzeugen
WO2001008973A1 (en) * 1999-07-30 2001-02-08 Northcoast Technologies Zoned aircraft de-icing system and method
WO2006136748A2 (fr) * 2005-06-22 2006-12-28 Airbus France Systeme d'anti-givrage et de degivrage de nacelle de moteur d'aeronef a tapis resistif
FR2898868A1 (fr) * 2006-03-24 2007-09-28 Aircelle Sa Structure pour levre d'entree d'air de nacelle a degivrage electrique
DE202006007228U1 (de) * 2006-05-03 2006-10-26 Beier, Gerhard M., Dipl.-Ing. Infrarotflächenheizelement

Also Published As

Publication number Publication date
ES2398797T3 (es) 2013-03-21
US8991763B2 (en) 2015-03-31
FR2930234B1 (fr) 2010-07-30
US20110036950A1 (en) 2011-02-17
BRPI0910855A2 (pt) 2019-09-24
EP2265498B1 (fr) 2012-10-31
RU2010146575A (ru) 2012-05-27
EP2265498A1 (fr) 2010-12-29
FR2930234A1 (fr) 2009-10-23
WO2009130400A1 (fr) 2009-10-29
CA2721365A1 (fr) 2009-10-29
CN102007038A (zh) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2489320C2 (ru) Устройство, устраняющее и/или предотвращающее обледенение переднего края крыла летательного аппарата
JP6194201B2 (ja) 航空機防除氷システムおよび方法
EP1495963B1 (en) Method and apparatus for noise abatement and ice protection of an aircraft engine nacelle inlet lip
US8499540B2 (en) Device for de-icing the air intake of a gas turbine
US10144520B2 (en) De-icing system with thermal management
CN101203424B (zh) 飞行器发动机舱及其解冻系统以及该系统的操控方法
US7124983B2 (en) Hybrid electrical ice protection system and method including an energy saving mode
US20160123185A1 (en) Method and a circuit for ventilating equipment of a turbojet by thermoelectricity
US20070102582A1 (en) Aircraft engine nacelle ice protection system
CN104995403B (zh) 风力发电站的转子叶片
EP2546515B1 (en) Wind turbine cooling arrangement
US20090194633A1 (en) Icing protection for aircraft air inlet scoops
EP3414446B1 (en) Acoustic honeycomb panel with integrated electrical heater
US20080087315A1 (en) Thermoelectric Fan for Radiation-Based Heaters, and Methods Related Thereto
US20150056074A1 (en) System and method for deicing wind turbine rotor blades
EP1935783B1 (en) Ice protection system including a plurality of segmented sub-areas and a cyclic diverter valve
GB2259287A (en) Apparatus for and method of de-icing a surface
EP2427376A1 (en) Heating system
CA2916300A1 (en) Rotor blade de-icing device of a wind turbine
EP2762407B1 (en) A de-icing apparatus and a method of using the same
CN110630383A (zh) 飞行器防冰系统
CA2766446A1 (en) Heated guide vane
EP1873060B1 (en) Hybrid electrical ice protection system and method including an energy saving mode
CA2763082A1 (en) Wind turbine featuring recirculation of a cooling stream
RU2753977C1 (ru) Способ защиты поверхностей воздухозаборника летательного аппарата от обледенения

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160113