RU2784218C1 - Blade for aircraft made with possibility of hanging and method for removal of ice from specified blade - Google Patents
Blade for aircraft made with possibility of hanging and method for removal of ice from specified blade Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784218C1 RU2784218C1 RU2021112010A RU2021112010A RU2784218C1 RU 2784218 C1 RU2784218 C1 RU 2784218C1 RU 2021112010 A RU2021112010 A RU 2021112010A RU 2021112010 A RU2021112010 A RU 2021112010A RU 2784218 C1 RU2784218 C1 RU 2784218C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- blade
- main body
- ice
- specified
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 8
- 230000002633 protecting Effects 0.000 claims description 5
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating Effects 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 210000001331 Nose Anatomy 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Эта патентная заявка испрашивает приоритет европейской патентной заявки №18202975,1 поданной 26.10.2018 г., полное раскрытие которой включено сюда посредством ссылки.This patent application claims the priority of European Patent Application No. 18202975.1 filed 10/26/2018, the full disclosure of which is hereby incorporated by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к лопасти для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения, в частности, конвертоплана или вертолета.The present invention relates to a blade for a hovering aircraft, in particular a tiltrotor or helicopter.
Настоящее изобретение также относится к способу удаления льда с лопасти для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения, в частности, конвертоплана или вертолета.The present invention also relates to a method for removing ice from a blade for a hovering aircraft, in particular a tiltrotor or helicopter.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Известно, что образование льда на крыле и/или поверхностях управления лопастей вертолета может ухудшать аэродинамические характеристики вертолетов и некоторых случаях особенно затруднять управление ими.It is known that the formation of ice on the wing and/or control surfaces of helicopter blades can degrade the aerodynamic performance of helicopters and in some cases make them particularly difficult to control.
В общем лед образуется на лопастях вертолетов, когда последние находятся в полете или неподвижны на земле с вращающимися лопастями.In general, ice forms on the blades of helicopters when the latter are in flight or stationary on the ground with the blades rotating.
Конкретнее, лед имеет тенденцию к образованию на передних краях лопастей, когда последние находятся при температурах, близких к нулю градусов по Цельсию или ниже.More specifically, ice tends to form at the leading edges of the blades when the blades are at temperatures close to or below zero degrees Celsius.
Для того, чтобы уменьшать риски, возникающие в результате образования льда на передних кромках лопастей, известно использование противообледенительных систем на вертолетах.In order to reduce the risks resulting from the formation of ice on the leading edges of the blades, it is known to use anti-icing systems on helicopters.
Пример противообледенительных систем для участка законцовки лопасти летательного аппарата известен из US 5,686,003.An example of anti-icing systems for an aircraft blade tip section is known from US 5,686,003.
Более подробно, противообледенительная система, показанная в US 5,686,003, в своей основе содержит на передней кромке вышеупомянутого участка законцовки лопасти:In more detail, the anti-icing system shown in US 5,686,003 basically comprises, at the leading edge of the aforementioned blade tip portion:
- слой материала с памятью формы:- layer of material with shape memory:
- полимерный слой, нанесенный на переднюю кромку лопасти; и- a polymer layer deposited on the leading edge of the blade; and
- теплогенерирующий слой, расположенный между слоем материала с памятью формы и полимерным слоем.- heat-generating layer located between the layer of material with shape memory and the polymer layer.
Слой материала с памятью формы образует участок внешней поверхности лопасти.The layer of shape memory material forms a portion of the outer surface of the blade.
Материал с памятью формы способен изменять свою форму и создавать силу посредством мартенситного фазового перехода при подвергании воздействию источника энергии, такого как, например, тепло.A shape memory material is able to change its shape and generate force through a martensitic phase change when subjected to an energy source such as, for example, heat.
В случае обнаружения льда теплогенерирующий слой активируется и материал с памятью формы расширяется так, чтобы прикладывать силу к льду и разрушать этот лед на внешней поверхности лопасти.If ice is detected, the heat generating layer is activated and the shape memory material expands so as to apply force to the ice and break that ice on the outer surface of the blade.
Тепло, необходимое для термической активации слоя с памятью формы, подается слоем, содержащим электрические сопротивления, или скрытой теплотой плавления, производимой переходом жидкой фазы в твердую.The heat required to thermally activate the shape memory layer is supplied by a layer containing electrical resistances, or by the latent heat of fusion produced by the liquid-to-solid transition.
В отрасли осознают необходимость уменьшения риска повреждения атмосферными явлениями или частицами в воздухе слоя материала с памятью формы, тем самым делающего противообледенительную систему непригодной и рискованной для безопасности полетов вертолета.The industry is recognizing the need to reduce the risk of weather or airborne particles damaging the shape memory material layer, thereby rendering the anti-icing system unusable and risking helicopter flight safety.
Этот риск увеличивается из-за того, что лопасти имеют тангенциальные скорости, близкие к скорости звука, на их соответственных свободных концах. Эти особенно высокие тангенциальные скорости могут ускорять вышеупомянутые частицы, делая столкновение со слоем с памятью формы еще более сильным.This risk is increased by the fact that the blades have tangential velocities close to the speed of sound at their respective risers. These particularly high tangential velocities can accelerate the aforementioned particles, making the collision with the shape memory layer even more violent.
Этот риск особенно высок, когда вертолет висит на низкой высоте или находится на земле с работающим винтом, так как вращение лопастей имеет тенденцию вовлекать остатки и пыль во вращение.This risk is especially high when the helicopter is hovering at low altitude or on the ground with the propeller running, as the rotation of the blades tends to entrain debris and dust in the rotation.
WO-A-98/24690 раскрывает трехмерную активную композиционную мембрану, образованную из двух слоев полимера и арматурной проволочной сетки между ними, приводимую в действие для принятия выбранных разных трехмерных образов (форм) внешней проволочной сеткой из сплава с памятью формы или другими типами механических приводов, к которым она прикреплена. Конкретнее, композиционная мембрана содержит два упругих внешних слоя и арматурный элемент, продолжающийся между ними. Края арматурного элемента прикреплены через один из внешних слоев к краям внешней приводящей в действие сетки из сплава с памятью формы, которая имеет площадь, аналогичную площади указанного арматурного элемента, и меньше, чем площадь указанных внешних слоев. Приводящая в действие сетка приводится в сжатие или растяжение под действием прямого нагрева, тем самым вызывая нормальное отклонение арматурного элемента и, таким образом, указанных внешних слоев.WO-A-98/24690 discloses a three-dimensional active composite membrane formed from two layers of polymer and a reinforcing wire mesh between them, actuated to take on selected different three-dimensional patterns (shapes) by an external shape memory alloy wire mesh or other types of mechanical actuators. to which it is attached. More specifically, the composite membrane comprises two resilient outer layers and a reinforcing element extending between them. The edges of the reinforcing element are attached through one of the outer layers to the edges of the outer shape memory alloy actuating mesh, which has an area similar to the area of the specified reinforcing element, and less than the area of the said outer layers. The actuating mesh is brought into contraction or tension by direct heating, thereby causing a normal deflection of the reinforcing element and thus said outer layers.
US-A-5,558,304 раскрывает устройство удаления льда с внешней оболочки, которое содержит элемент, состоящий из металла с памятью формы, который подвергается переходу из более слабой низкотемпературной формы (мартенсит) в более прочную высокотемпературную форму (аустенит), когда элемент нагревается до его температуры перехода. Изменение формы используется для отклонения внешней оболочки, чтобы тем самым сбрасывать лед, накопившийся на ней.US-A-5,558,304 discloses an outer shell deicing device that contains a shape memory metal element that undergoes a transition from a weaker low temperature form (martensite) to a stronger high temperature form (austenite) when the element is heated to its temperature. transition. The shape change is used to deflect the outer shell, thereby shedding the ice that has accumulated on it.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
Задача настоящего изобретения заключается в производстве лопасти для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения, согласно пункту 1 формулы изобретения.The object of the present invention is to produce a blade for an aircraft capable of hovering according to claim 1.
Настоящее изобретение также относится к способу удаления льда с лопасти винта летательного аппарата согласно пункту 13 формулы изобретения.The present invention also relates to a method for removing ice from an aircraft propeller blade according to
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Для лучшего понимания настоящего изобретения предпочтительный вариант выполнения описан ниже в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is described below by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:
- Фигура 1 показывает вид сверху летательного аппарата, в частности, вертолета, содержащего винт с группой лопастей, изготовленных согласно настоящему изобретению;- Figure 1 shows a top view of an aircraft, in particular a helicopter, containing a propeller with a group of blades made according to the present invention;
- Фигура 2 представляет собой вид сверху в сильно увеличенном масштабе лопасти, изготовленной согласно изобретению и включенной в винт на Фигуре 1;- Figure 2 is a highly enlarged plan view of a blade made according to the invention and included in the propeller in Figure 1;
- Фигура 3 представляет собой разрез в сильно увеличенном масштабе по линии III-III на Фигуре 2;- Figure 3 is a section on a highly enlarged scale along the line III-III in Figure 2;
- Фигура 4 показывает в сильно увеличенном масштабе некоторые детали лопасти на Фигурах 2 и 3 в первой рабочей конфигурация с частями, удаленными для ясности; и- Figure 4 shows on a highly enlarged scale some of the details of the blade in Figures 2 and 3 in the first working configuration with parts removed for clarity; and
- Фигура 5 показывает в сильно увеличенном масштабе детали лопасти на Фигуре 4 во второй рабочей конфигурации с частями, удаленными для ясности.- Figure 5 shows a highly enlarged detail of the blade in Figure 4 in the second working configuration with parts removed for clarity.
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Со ссылкой на Фигуру 1, ссылочная позиция 1 обозначает летательный аппарат, в частности, летательный аппарат, выполненный с возможностью висения, который в показанном случае представляет собой вертолет.With reference to Figure 1, reference numeral 1 denotes an aircraft, in particular a hovering aircraft, which in the case shown is a helicopter.
Вертолет 1 в своей основе содержит фюзеляж 2, несущий винт 3, расположенный на верхней части фюзеляжа 2, и хвостовой винт 5.Helicopter 1 basically comprises a
Фюзеляж 2 содержит на противоположных концах носовую часть 17 и хвостовую балку 4, поддерживающую хвостовой винт 5.The
Несущий винт 3, в свою очередь, содержит:Rotor 3, in turn, contains:
- втулку 6, вращаемую вокруг оси А; и-
- группу лопастей 7, продолжающихся от втулки 6 и шарнирно закрепленных на втулке 6.- a group of
Аналогично, хвостовой винт 5, в свою очередь, содержит втулку 8, вращаемую вокруг оси В, поперечной оси А, и группу лопастей 14, продолжающихся от втулки 8 и шарнирно закрепленных на втулке 8.Similarly, the tail rotor 5, in turn, contains a hub 8 rotating about axis B transverse to axis A, and a set of
Со ссылкой на Фигуру 2, каждая лопасть 7 продолжается вдоль соответствующей оси С, поперечной оси А.With reference to Figure 2, each
Каждая лопасть 7, в свою очередь, содержит:Each
- основной корпус 11, ограниченный поверхностью 9;- the
- внешнюю поверхность 12; и-
- противообледенительную систему 10 для удаления льда 13, осевшего на поверхности 12.-
Каждая лопасть 7 дополнительно содержит, начиная от втулки 6 в направлении, радиальном к оси А и противоположным оси А:Each
- корневой участок 15, шарнирно закрепленный на втулке 6;-
- основной участок 16; и-
- концевой участок, образующий конец 18.- end section forming the end 18.
Каждая лопасть 7 дополнительно содержит:Each
- переднюю кромку 40;- leading
- заднюю кромку 41 (видна только на Фигурах 1 и 2);- trailing edge 41 (visible only in Figures 1 and 2);
- верхнюю поверхность 42 и нижнюю поверхность 43, противоположные друг другу и продолжающиеся между передней кромкой 40 и задней кромкой 41.- an
В частности, в результате вращения лопасти 7 передняя кромка 40 ударяется о воздух раньше задней кромки 41 этой же лопасти 7.In particular, as a result of the rotation of the
Вертолет 1 также содержит группу систем 10, связанных с соответственными лопастями 7 винта 3.The helicopter 1 also contains a group of
Ниже в настоящем описании описаны отдельная система 10 и соответствующая отдельная лопасть 7, так как системы 10 и лопасти 7 идентичны друг другу.The
Более подробно, противообледенительная система 10, в свою очередь, содержит:In more detail, the
- слой 20 материала с памятью формы, активируемый так, чтобы изменять свою форму согласно температуре; и- a
- активационный слой 21, который выполнен с возможностью выборочной активации для генерации количества тепла, необходимого для активации слоя 20.-
Слой 20 нанесен на поверхность 9 корпуса 11.
Материал, образующий слой 20, принимает первую недеформированную конфигурацию (Фигуры 3 и 4), когда он находится при температуре ниже порогового значения, и принимает вторую деформированную конфигурацию (Фигура 5), когда он находится при температуре выше вышеупомянутого порогового значения.The
При расположении в недеформированной конфигурации (Фигуры 3 и 4) слой 20 принимает такую же форму, что и поверхность 9 корпуса 11, и в связи с этим не оказывает по существу никакого воздействия на лед 13.When placed in an undeformed configuration (Figures 3 and 4), the
С другой стороны, при расположении в деформированной конфигурации (Фигура 5) слой 20 принимает волнообразную конфигурацию, образованную чередующейся группой выступов 22 и впадин 23. Выступы 22 расположены на расстоянии от поверхности 9 и выступают по направлению к поверхности 12. Выступы 22 оказывают воздействие на лед 13, вызывая его фрагментацию, как показано на Фигуре 5. Впадины 23 прилегают к поверхности 9.On the other hand, when placed in a deformed configuration (FIG. 5), the
Слой 21 встроен в корпус 11 в положении, смежном со слоем 20, так, что тепло, которое он генерирует, повышает температуру слоя 20 и активирует его.
В показанном случае слой 21 образован электрическими сопротивлениями (показанными схематически только на Фигурах 3-5), питаемыми электрическим генератором, расположенным на втулке 6 или на неподвижной части вертолета 1.In the case shown, the
Противообледенительная система 10 содержит покрывающий слой 25, который образует участок 26 поверхности 12 лопасти 7, на котором оседает лед 13.The
Слой 25 уложен поверх слоя 20 на противоположной стороне корпуса 11, выполнен с возможностью выборочного перемещения под воздействием слоя 20 так, чтобы оказывать механическое воздействие на лед 13 и удалять его с лопасти 7 (Фигура 5), и выполнен с возможностью защиты слоя 20 от внешних агентов.The
Более подробно, слой 25 выполнен с возможностью перемещения между:In more detail,
- первым положением (Фигура 5), принимаемым, когда слой 20 активирован и находится в деформированной конфигурации; и- the first position (Figure 5), taken when the
- вторым положением (Фигура 4), принимаемым, когда слой 20 деактивирован и находится в недеформированной конфигурации.- the second position (Figure 4), taken when the
Слой 25 по существу прилегает к слою 20 на всем его протяжении во втором положении, показанном на Фигуре 4.
И наоборот, слой 25 прилегает к выступам 22 и в связи с этим расположен на расстоянии от поверхности 9 корпуса 11 в первом положении, показанном на Фигуре 5.Conversely, the
Предпочтительно, слой 25 упруго перемещается между вышеупомянутой первой и второй конфигурациями.Preferably, the
Слой 25 изготовлен из материала, наделяющего его по меньшей мере следующими характеристиками:
- достаточная жесткость, чтобы выдерживать столкновения с внешними агентами, например, песком или пылью с тангенциальной скоростью лопастей 7, и с особой ссылкой на режим полета вертолета 1 на малой высоте близко к земле; и- sufficient rigidity to withstand impacts with external agents, such as sand or dust at the tangential velocity of the
- достаточная гибкость, чтобы упруго перемещаться между вышеупомянутыми первым и вторым положениями вслед за перемещениями слоя 20 между соответственными недеформированной и деформированной конфигурациями.- sufficient flexibility to resiliently move between the aforementioned first and second positions following the movements of the
Конкретнее, слой 25 изготовлен из сверхпластичного материала.More specifically,
Материал слоя 25 имеет максимальную упругую деформацию 0,5%. Другими словами, деформация этого материала составляет 0,5% в отношении исходной длины при достижении предела текучести.The material of
В частности, это значение максимальной упругой деформации, равное 0,5%, поддерживается в пределах температурного диапазона между 40°С и 70°С.In particular, this maximum elastic strain value of 0.5% is maintained within a temperature range between 40°C and 70°C.
Кроме того, материал слоя 25 способен поддерживать эту максимальную упругую деформацию, равную 0,5%, после заранее определенного числа циклов усталостного нагружения, в частности, по меньшей мере миллиона циклов.In addition, the material of
Слой 25 изготовлен из сверхпластичного материала.
Особые примеры этого сверхпластичного материала представляют собой титановые сплавы, другие металлические материалы или неметаллические материалы, которые проявляют вышеупомянутые характеристики.Specific examples of this superplastic material are titanium alloys, other metallic materials, or non-metallic materials that exhibit the above characteristics.
В варианте выполнения, показанном на Фигуре 3, слои 20, 21 и 25 расположены на передней кромке 40.In the embodiment shown in Figure 3, the
Слои 20, 21 и 25 также расположены на участках верхней поверхности 42 и нижней поверхности 43 лопасти 7, смежных с передней кромкой 40 и сходящихся на передней кромке 40.
Со ссылкой на Фигуру 2, слой 25 расположен поверх конца 18 и основного участка 16 лопасти 7.With reference to Figure 2, the
С другой стороны, слой 25 не нанесен поверх корневого участка 15.On the other hand, the
Со ссылкой на Фигуры 3-5, слои 20 и 25 нанесены непосредственно на соответственные участки 30 и 31 поверхности 9 корпуса 11.With reference to Figures 3-5, the
Участок 30 расположен радиально снаружи в отношении участка 31 относительно оси А вращения втулки 6 и лопастей 7.
Участок 30 продолжается на передней кромке 40 лопасти 7 и в областях верхней поверхности 42 и нижней поверхности 43 лопасти 7, сходящихся друг с другом на передней кромке 40.
Участок 31 продолжается в областях верхней поверхности 42 и нижней поверхности 43 лопасти 7, расположенных на расстоянии от передней кромки 40. Слой 20 не продолжается на участке 31 корпуса 11.The
Другими словами, слой 25 нанесен непосредственно на корпус 11 лопасти 7 на участке 31, где слой 20 отсутствует.In other words, the
В частности, слой 25 нанесен непосредственно на участок 31 корпуса 11 посредством двух клеевых областей 34 и 35, расположенных соответственно на верхней поверхности 42 и на нижней поверхности 43 лопасти 7.In particular, the
Слой 20 отделен от клеевых областей 34 и 35 соответственными выемками 32 и 33, расположенными на верхней поверхности 42 и на нижней поверхности 43 лопасти 7.The
Выемки 32 и 33 имеют протяженность, поперечную оси С лопасти 7.The
Выемка 33 может иметь более длинную протяженность, чем выемка 32, если этого требуют конструктивные требования лопасти.
Вертолет 1 также содержит:Helicopter 1 also contains:
- один или более датчиков 50 (схематически показанных только на Фигуре 1), выполненных с возможностью обнаружения наличия льда 13 на лопастях 7; иone or more sensors 50 (shown schematically in Figure 1 only) configured to detect the presence of
- блок 51 управления (он также схематически показан только на Фигуре 1), который функционально соединен с датчиком 50 и слоем 21 противообледенительных систем 10 лопастей 7.- a control unit 51 (it is also schematically shown only in Figure 1), which is functionally connected to the
В частности, когда датчик 50 обнаруживает наличие льда 13 на лопастях 7, блок 51 управления управляет прохождением электрического тока внутри сопротивлений слоев 21 соответственных лопастей 7 так, чтобы вызывать перемещение соответственных слоев 20 из соответственных недеформированных конфигураций в соответственные деформированные конфигурации.In particular, when the
Работа вертолета 1 описана ниже, начиная с состояния, в котором слой 20 находится в деактивированной конфигурации, и вследствие этого слой 25 находится во втором положении, показанном на Фигуре 4.The operation of the helicopter 1 is described below starting from the state in which the
Работа винта 3 вызывает вращение лопастей 7 вокруг оси А и относительно втулки 6.The operation of the screw 3 causes the rotation of the
Во время работы вертолета 1 лед 13 образуется и оседает на поверхностях 12 лопастей 7 при температурных условиях ниже 0°С, как показано на Фигуре 4.During the operation of the helicopter 1,
Предпочтительно, лед 13 оседает на участке 26 поверхности 12, в частности, на передних кромках 40 лопастей 7.Preferably, the
Работа вертолета 1 описана ниже со ссылкой на отдельную лопасть 7 и на соответствующую противообледенительную систему 10.The operation of the helicopter 1 is described below with reference to the
Если датчик 50 обнаруживает наличие льда 13, блок 51 управления запускает активацию слоя 21 противообледенительной системы 10.If the
Эта активация вызывает циркуляцию электрического тока в сопротивлениях, образующих слой 21, и последующую генерацию тепла в слое 20.This activation causes an electrical current to circulate in the
Эта генерация тепла вызывает перемещение слоя 20 в деформированную конфигурацию на Фигуре 5, так как материал слоя 20 изменяет его форму согласно температуре, воздействию которой он подвергается.This heat generation causes
Как показано на Фигуре 5, перемещение слоя 20 в деформированную конфигурацию заставляет слой 25 перемещаться в сторону от корпуса 11 лопасти 7 до тех пор, пока он не достигнет первого положения.As shown in Figure 5, moving the
За счет своих свойств механической гибкости слой 25 поддерживает контакт с выступами 22 слоя 20 и вследствие этого оказывает механическое воздействие на лед 13.Due to its mechanical flexibility properties, the
Это механическое воздействие вызывает фрагментацию льда 13 и отделение льда 13 от лопастей 7.This mechanical action causes fragmentation of the
Как только прекращаются атмосферные условия, при которых образуется лед 13, датчик 50 прекращает обнаружение наличия льда 13. Блок 51 управления деактивирует слой 21 противообледенительной системы 10.As soon as the atmospheric conditions under which
Вследствие этого электрический ток прекращает циркуляцию в слое 21, слой 20 возвращается в недеформированную конфигурацию, а слой 25 возвращается во второе положение на Фигуре 4.As a result, the electric current stops circulating in
Во время всех вышеупомянутых действий слой 25 защищает особенно деликатный слой 20 от столкновений с атмосферными явлениями, пылью и песком.During all the above actions, the
Это защитное действие особенно важно:This protective action is especially important:
- на концах 18 лопастей 7, где тангенциальные скорости и, следовательно, интенсивность любого столкновения больше; и/или- at the ends 18 of the
- когда вертолет 1 находится в режимах полета с висением на малой высоте или на земле с работающими винтами 3, что тем самым повышает риск того, что твердые остатки на земле будут захватываться и ударяться о лопасти 7.- when the helicopter 1 is in low hover or on the ground flight modes with propellers 3 operating, thereby increasing the risk that solid debris on the ground will be caught and hit the
Из исследования характеристик лопасти 7 и способа, представленного согласно настоящему изобретению, очевидны преимущества, которые могут быть достигнуты с их помощью.From the study of the characteristics of the
В частности, противообледенительная система 10 каждой лопасти 7 содержит слой 25, лежащий поверх слоя 20 и образующий участок 26, на котором оседает лед 13.In particular, the
Таким образом, слой 25 защищает слой 20 от столкновений с каким-либо мусором в воздухе и атмосферными явлениями. Таким образом, риск повреждения слоя 20 по существу уменьшается и гарантируется длительный срок службы для противообледенительной системы 10 с очевидными преимуществами, относящимися к безопасности вертолета 1.Thus, the
Слой 25 изготовлен из сверхпластичного материала, который:
- достаточно жесткий, чтобы выдерживать столкновения с внешними агентами, например, песком или пылью с тангенциальной скоростью лопастей 7, и с особой ссылкой на режим полета вертолета 1 на малой высоте близко к земле или режим, при котором вертолет 1 находится на земле с работающими винтами 3 и 5; и- rigid enough to withstand impacts with external agents, such as sand or dust at the tangential speed of the
- достаточно гибкий, чтобы упруго перемещаться между вышеупомянутыми первой и второй конфигурациями вслед за перемещениями слоя 20 между соответственными недеформированной и деформированной конфигурациями.flexible enough to move resiliently between the aforementioned first and second configurations following the movements of the
Поскольку он изготовлен из материала с упругой деформацией вплоть до 0,5%, слой 21 способен упруго перемещаться между первым и вторым положениями вслед за перемещением слоя 21.Since it is made of a material with an elastic deformation of up to 0.5%, the
Поскольку эти значения максимальной деформации в упругой стадии поддерживаются в переменном температурном диапазоне между -40°С и 70°С и/или в течение некоторого количества циклов усталостного нагружения, превышающего миллион, слой 25 гарантирует защиту слоя 20 в широком диапазоне рабочих температур для вертолета 1 и в течение периода времени того же порядка величины, что и срок эксплуатации вертолета 1.Since these values of maximum deformation in the elastic stage are maintained in a variable temperature range between -40°C and 70°C and/or for a number of fatigue cycles in excess of a million, the
Слой 25 расположен поверх передней кромки 40, где риск столкновения и повреждения слоя 20 выше. Таким образом, эффективность защитного действия слоя 25 увеличивается.The
Наконец, ясно, что могут быть выполнены модификации и изменения относительно лопасти 7 и заявленного способа без отклонения от объема настоящего изобретения.Finally, it is clear that modifications and changes can be made to the
В частности, и лопасти 7 винта 3, и лопасти 14 хвостового винта 5 могут быть оснащены соответственными противообледенительными системами 10.In particular, both the
Кроме того, летательный аппарат может представлять собой конвертоплан с одним или более винтами, которые поворачиваются из горизонтального положения (режим вертолета) в вертикальное положение (режим самолета). In addition, the aircraft may be a tiltrotor with one or more propellers that rotate from a horizontal position (helicopter mode) to a vertical position (airplane mode).
Claims (62)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18202975.1 | 2018-10-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2784218C1 true RU2784218C1 (en) | 2022-11-23 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5558304A (en) * | 1994-03-14 | 1996-09-24 | The B. F. Goodrich Company | Deicer assembly utilizing shaped memory metals |
RU2086601C1 (en) * | 1990-11-15 | 1997-08-10 | Скега Актиеболаг | Anti-icing coating |
RU2088483C1 (en) * | 1995-02-17 | 1997-08-27 | Владимир Владимирович Ломакин | Anti-icing device for flying vehicle |
US5686003A (en) * | 1994-06-06 | 1997-11-11 | Innovative Dynamics, Inc. | Shape memory alloy de-icing technology |
WO1998024690A1 (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-11 | Cora Sorin Vasile | Three-dimensional active, composite membrane, for instance sma actuated |
RU2614163C1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие"Аэротех" | Method for producing helicopter tail rotor blade from a composite material |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2086601C1 (en) * | 1990-11-15 | 1997-08-10 | Скега Актиеболаг | Anti-icing coating |
US5558304A (en) * | 1994-03-14 | 1996-09-24 | The B. F. Goodrich Company | Deicer assembly utilizing shaped memory metals |
US5686003A (en) * | 1994-06-06 | 1997-11-11 | Innovative Dynamics, Inc. | Shape memory alloy de-icing technology |
RU2088483C1 (en) * | 1995-02-17 | 1997-08-27 | Владимир Владимирович Ломакин | Anti-icing device for flying vehicle |
WO1998024690A1 (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-11 | Cora Sorin Vasile | Three-dimensional active, composite membrane, for instance sma actuated |
RU2614163C1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие"Аэротех" | Method for producing helicopter tail rotor blade from a composite material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11794907B2 (en) | Blade for a hover-capable aircraft and method for removing ice from said blade | |
US11447237B2 (en) | Actively-controlled superhydrophobic surfaces | |
US8435003B2 (en) | Apparatus for preventing ice accretion | |
US10442540B2 (en) | Device and method for deicing and/or preventing ice formation and profile element and aircraft having such a device | |
EP2740210B1 (en) | Method and apparatus for inhibiting formation of and/or removing ice from aircraft components | |
WO1995034189A1 (en) | Shape memory alloy de-icing technology | |
US10099772B2 (en) | Ice-shedding spinner for ram air turbine | |
US20100008788A1 (en) | Protector for a leading edge of an airfoil | |
JP2013545061A (en) | Method and apparatus for deicing structural parts | |
US8540487B2 (en) | Actuatable seal for aerofoil blade tip | |
WO2016144683A1 (en) | Heating design for rotorcraft blade de-icing and anti-icing | |
JP2019529213A (en) | Aircraft deicing module and deicing method | |
ES2741952T3 (en) | Shovel safety mechanism for open rotor motor system | |
US5322246A (en) | Ice prevention device for airfoils | |
US20130228653A1 (en) | Electrothermal and electro expulsive hybrid ice protection system for engine inlet | |
EP3321472B1 (en) | Gas turbine engine with fan blade | |
CN102753439B (en) | Device for protecting sensitive areas against the impact of foreign objects | |
JP2019500537A (en) | Front edge protector | |
RU2784218C1 (en) | Blade for aircraft made with possibility of hanging and method for removal of ice from specified blade | |
EP3594124A1 (en) | Ice protection system for a component of an aerodynamic system | |
US11198513B1 (en) | Anti-icing/de-icing system and method | |
KR102042975B1 (en) | Surface structure capable of generating micro-vortex for self-energy generation for surface heating | |
EP3757016B1 (en) | Propeller tip warning marker light | |
EP3058309B1 (en) | Aero control surfaces and method of use | |
Bhakta | Novel ice protection system suitable for unmanned aerial vehcile wing |