RU2768992C1 - Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата - Google Patents
Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768992C1 RU2768992C1 RU2021114099A RU2021114099A RU2768992C1 RU 2768992 C1 RU2768992 C1 RU 2768992C1 RU 2021114099 A RU2021114099 A RU 2021114099A RU 2021114099 A RU2021114099 A RU 2021114099A RU 2768992 C1 RU2768992 C1 RU 2768992C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- aircraft
- formation
- icing
- pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/12—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к защите летательных аппаратов от обледенения. Устройство для предотвращения образования барьерного льда за передней кромкой крыла летательного аппарата содержит емкость (4), центробежный насос (5), входные каналы (6) и выходные каналы (6). Створка (3) отделяет емкость (4) от атмосферы. Насос (5) соединяет входные каналы (6) с выходными каналами (7). Входные каналы выполнены с возможностью приёма капелек воды из ёмкости, а выходные каналы выполнены с возможностью выброса капелек воды в атмосферу. Достигается повышение защиты от обледенения крыла и исключение образования барьерного льда за передней кромкой. 3 ил.
Description
Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для защиты летательных аппаратов (ЛА) от обледенения.
При полете самолетов в атмосфере, содержащей переохлажденные капли воды (вода в жидкой фазе при отрицательной температуре), происходит обледенение летательного аппарата.
Барьерный лед - обледенение крыла в форме валика или отдельных затеков за обогреваемой зоной крыла (за передней кромкой).
Наличие барьерного льда приводит к ухудшению аэродинамических характеристик крыла летательного аппарата, что приводит к аварийным происшествиям.
Известны следующие противообледенительные системы: механическая, тепловая (термическая), электротепловая, физико-химическая. Наиболее распространенной является тепловая система.
Несмотря на ряд преимуществ тепловая противообледенительная система имеет недостаток - образование барьерного льда на крыле летательного аппарата.
Известные аналоги способа предотвращения обледенения конструктивных элементов летательного аппарата основаны:
- на получении тепловой энергии, необходимой для нагрева путем преобразования кинетической энергии скоростного напора набегающего со скоростью М≥0,4 (патент РФ № 2233232, МПК B64D 15/00, опубл. 27.07.2004),
- на использовании электротепловой противообледенительной системы (патент РФ № 2226481, МПК B64D 15/00, B64D 15/12, Н05В 3/84, опубл. 10.04.2004),
- на использовании емкостей для сбора воды, которая образуется при нагревании передних кромок крыла (патент РФ № 2504502, МПК B64D 15/00, опубл. 20.01.2014).
Известно устройство предотвращения образования и удаления льда с композитных конструктивных элементов (патент РФ № 2226481, МПК B64D 15/00, B64D 15/12, Н05В 3/84, опубл. 10.04.2004), которое содержит теплоэлектрические нагреватели, подключенные к трехфазному источнику переменного тока через коммутирующие элементы, трансформаторы тока, обмотками которых охвачены питающие провода теплоэлектрических нагревателей, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутирующих элементов, а входы - с обмотками трансформаторов тока, также в систему введены операционные усилители, через которые обмотки трансформаторов тока соединены с входами блока управления, при этом нагреватели выполнены попарно, каждая пара которых соединена перемычкой в концевой части лопасти с охватом внутренней пары нагревателей.
Недостатком аналога является высокая вероятность возникновения внутренних напряжений в конструктивных элементах из-за разницы коэффициентов температурного расширения материалов нагревательных элементов и элементов защищаемых поверхностей.
Известен способ предотвращения обледенения конструктивных элементов летательных аппаратов (патент РФ № 2233232 , МПК B64D 15/00, опубл. 27.07.2004) , по которому конструктивные элементы ЛА в подверженных опасности обледенения зонах поверхности нагревают до температуры таяния льда. Необходимую для нагрева тепловую энергию получают путем преобразования кинетической энергии скоростного напора набегающего воздуха. Полученную тепловую энергию передают в подверженные опасности обледенения зоны поверхности за счет аккумуляции тепла.
Недостатком аналога является уменьшение энергопотребления противообледенительной системы, но, как и остальные тепловые способы упомянутый способ не защищает от образования барьерного льда.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для защиты от обледенения крыльев летательного аппарата, содержащее емкость и насос, описанное в способе борьбы с обледенением крыльев летательного аппарата (патент РФ № 2504502, МПК B64D15/00, опубл. 20.01.2014), по которому при обтекании крыла ЛА переохлажденным водовоздушным потоком для предотвращения обледенения передней кромки включают подогреватели зоны и открывают створку, образуя щели, соединяющие емкости, установленные в крыле, с атмосферой. Кристаллизирующийся в зоне лед растапливается, и образовавшаяся вода в виде капелек и ручейков под действием водовоздушного потока затекает в щели, через которые она попадает в емкости. На верхней поверхности крыла атмосфера разрежена. Для надежного затекания воды в емкости и в них с помощью насоса создается небольшое разрежение.
Недостатком ближайшего аналога является обледенение накопившейся воды в емкостях, т.к. вода, которая собирается в емкости, не сбрасывается в атмосферу.
Задачей изобретения является предотвращение образования барьерного льда за передней кромкой крыла летательного аппарата.
Техническим результатом изобретения является обеспечение защиты от обледенения крыла летательного аппарата без образования барьерного льда за передней кромкой.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что устройство для предотвращения образования барьерного льда за передней кромкой крыла летательного аппарата, содержащее емкость, насос, согласно изобретению содержит входные и выходные каналы, насос выполнен одноступенчатым центробежным с возможностью соединения входных и выходных каналов, причем входные каналы выполнены с возможностью приема капелек воды из емкости, а выходные каналы выполнены с возможностью выброса капелек воды в атмосферу.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. I показан профиль крыла с наличием барьерного льда. На фиг. 2 - принципиальная схема устройства. На фиг. 3 показано расположение входных каналов, выходных каналов и насоса в крыле.
Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата (фиг. 1, фиг. 2) содержит крыло 1, на передней кромке которого расположена зона обогрева 2, створка 3, которая отделяет емкость 4 от атмосферы, насос 5, соединяющий входные каналы 6 (например, четыре входных канала) с выходными каналами 7 (например, три выходных канала), предназначенными для откачивания накопившейся воды (фиг.3).
Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата работает следующим образом. При обтекании крыла летательного аппарата (ЛЛ) 1 переохлажденным водовоздушным потоком для предотвращения обледенения передней кромки включают подогреватели зоны обогрева 2 и открывают створку 3, которая отделяет емкость 4 от атмосферы в крыле 1. В зоне обогрева 2 лед растапливается, и полученные капельки воды начинают втекать в емкость 4, затем попадают во входные каналы 6 и выбрасываются в атмосферу через выходные каналы 7.
Направление течения воды показано на рисунке стрелками. Для того, чтобы вода затекала в емкость 4, создается небольшое разряжение с помощью насоса 5. Давление разрежения, достаточное для отсоса воды, не превышает 10-2 мм рт.ст. Такое разрежение достигается с помощью насоса 5.
Существуют различные виды насосов, проанализировав все преимущества и недостатки, можно выделить два типа: центробежные насосы и шестеренные насосы. Так как в данной системе перекачиваемой жидкостью является вода и необходимо создать разрежение на поверхности крыла, то целесообразно использовать центробежные насосы.
В заявленном изобретении использован одноступенчатый центробежный насос WJ 203 ЕМ.
Итак, заявленное изобретение позволяет предотвратить образование барьерного льда за передней кромкой крыла летательного аппарата, а также обеспечить защиту от обледенения крыла летательного аппарата без образования барьерного льда за передней кромкой.
Claims (1)
- Устройство для предотвращения образования барьерного льда за передней кромкой крыла летательного аппарата, содержащее емкость, насос, отличающееся тем, что содержит входные и выходные каналы, насос выполнен одноступенчатым центробежным с возможностью соединения входных и выходных каналов, причём входные каналы выполнены с возможностью приёма капелек воды из ёмкости, а выходные каналы выполнены с возможностью выброса капелек воды в атмосферу.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114099A RU2768992C1 (ru) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114099A RU2768992C1 (ru) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2768992C1 true RU2768992C1 (ru) | 2022-03-28 |
Family
ID=81075796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021114099A RU2768992C1 (ru) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768992C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504502C1 (ru) * | 2012-11-28 | 2014-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Способ борьбы с обледенением крыльев летательных аппаратов |
| RU2578079C1 (ru) * | 2015-01-19 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ предотвращения образования и удаления льда с композитных конструктивных элементов и устройство его реализующее |
| CN105882979A (zh) * | 2015-01-14 | 2016-08-24 | 空客直升机 | 飞行器叶片的防结冰装置 |
| US20190023405A1 (en) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | The Boeing Company | Eductor driven anti-ice system |
| US10683084B2 (en) * | 2015-07-07 | 2020-06-16 | Sonaca S.A. | System for dual management of anti-icing and boundary layer suction on an aerofoil of an aircraft, including a function of collecting the anti-icing air |
-
2021
- 2021-05-19 RU RU2021114099A patent/RU2768992C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504502C1 (ru) * | 2012-11-28 | 2014-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Способ борьбы с обледенением крыльев летательных аппаратов |
| CN105882979A (zh) * | 2015-01-14 | 2016-08-24 | 空客直升机 | 飞行器叶片的防结冰装置 |
| RU2578079C1 (ru) * | 2015-01-19 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ предотвращения образования и удаления льда с композитных конструктивных элементов и устройство его реализующее |
| US10683084B2 (en) * | 2015-07-07 | 2020-06-16 | Sonaca S.A. | System for dual management of anti-icing and boundary layer suction on an aerofoil of an aircraft, including a function of collecting the anti-icing air |
| US20190023405A1 (en) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | The Boeing Company | Eductor driven anti-ice system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10144522B2 (en) | Weeping ferrofluid anti-ice system | |
| JP2011516344A (ja) | 航空機用除氷システム | |
| CN105691620B (zh) | 利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置及方法 | |
| EP1405986B1 (en) | Turbofan engine internal anti-ice device | |
| CN109279030B (zh) | 排放器驱动的防冰系统 | |
| US10737792B2 (en) | Turbofan engine fluid ice protection delivery system | |
| US7124983B2 (en) | Hybrid electrical ice protection system and method including an energy saving mode | |
| CN101695959B (zh) | 直升机旋翼防除冰装置 | |
| US9555894B2 (en) | Aircraft ice protection optimization based on ice-detection input | |
| CN105416593A (zh) | 一种飞行器除冰系统 | |
| EP1935783B1 (en) | Ice protection system including a plurality of segmented sub-areas and a cyclic diverter valve | |
| CN102431650A (zh) | 飞机翼型超声波辅助热气联合防除冰装置 | |
| EP2250090A2 (en) | Icing protection for aircraft air inlet scoops | |
| US11649058B2 (en) | Ice protection system for a component of an aerodynamic system | |
| US20150292351A1 (en) | Electric de-icing device for turbojet engine nacelle element | |
| CN108058832A (zh) | 一种复合式防冰液-气囊防除冰系统 | |
| RU2768992C1 (ru) | Устройство для предотвращения образования барьерного льда на крыле летательного аппарата | |
| CN104787344A (zh) | 一种飞机表面自动加热装置 | |
| RU2504502C1 (ru) | Способ борьбы с обледенением крыльев летательных аппаратов | |
| CN110963045B (zh) | 一种引用飞机燃油机翼自动防除冰装置及其工作方法 | |
| CN109720582A (zh) | 一种复合式电热-防冰液防除冰系统 | |
| CN112977836B (zh) | 一种防冰装置 | |
| CN104329171A (zh) | 飞机及其发动机 | |
| CN106555621A (zh) | 发动机进气道防冰器及防冰方法 | |
| RU2578079C1 (ru) | Способ предотвращения образования и удаления льда с композитных конструктивных элементов и устройство его реализующее |