SE456492B - Vermeutbrenningsskydd for avisningssystem for flygplanspropeller - Google Patents

Description

456 492 2 varvid ingen energi tillförs uppvärmningsanordningarna om inte propellern roterar. Ehuru ett sådant arrangemang hindrar ut- bränning av uppvärmningsanordningarna av misstag på marken när propellern inte roterar medför förekomsten av dylika hjälpväxel- riktare en betydande ökning i propellersystemets vikt, komplika- tionsgrad och kostnader.

Bland föreliggande uppfinnings ändamål är att hindra utbränning av propelleruppvärmningsanordningar under sådana betingelser att en otillräcklig kylande luftström rör sig över propellern på ett sätt som är enkelt, ekonomiskt och oberoende av sambandet mellan flygplanets tyngd och landningsställets ut- fällning.

I enlighet med föreliggande uppfinning utnyttjas en pul- sad signal som kan användas vid fassynkronisering av propellern såsom en indikering på propellerns rotationshastighet, varvid nämnda signal tjänstgör på så sätt att den kopplar bort pro- pelleruppvärmningsanordningarna från dessas energikälla när propellerns rotationshastighet sjunker under ett förutbestämt värde. I den föredragna utföringsformen innefattar den pulsade signalen en pulsad spänning som induceras i en stationär spole inuti propellern av en permanentmagnet som roterar med pro- pellern. Den inducerade spänningspulsen förs såsom en ingångs- signal till en signalbehandlingskrets som jämför frekvensen hos denna signal med en referensfrekvens och som avger en utgångs- signal som är indikativ för skillnaden mellan de nämnda frekvenserna till en reglerkrets. Om rotationsfrekvensen är högre än referensfrekvensen, vilket anger att propellern arbetar med en tillfredsställande kylluftström förd över densamma, medför utgångssignalen från signalbehandlingskretsen att regler- kretsen åstadkommer anslutning av propelleruppvärmningsanord- ningarna till en källa för ingângsenergi till desamma. Om pro- pellerrotationsfrekvensen är lägre än referensfrekvensen till följd av en rotationshastighet som är otillräcklig för att åstadkomma den erforderliga kylande luftströmmen över propellern bringar utgångssignalen från signalbehandlingskretsen regler- kretsen att koppla bort propelleruppvärmningsanordningarna från desammas energikälla så att utbränningavuppvärmningsanord- ningarna förhindras. Ett sådant skydd för propelleruppvärmnings- 456 492 3 anordningarna utförs enkelt och ekonomiskt i kända propeller- uppvärmnings- och reglersystem genom att man tillfogar signalbe- handlingskretsen till systemet. Signalbehandlingskretsen kan tillfogas helt enkelt genom att man modifierar en fasttill- ståndstidgivare som används för att cykliskt aktivera pro- pelleruppvämningsanordningarna under dessas normala arbets- betingelser.

Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det följande under hänvisning till bifogade enda ritning som visar ett kopp- lingsschema över ett propelleravisningssystem som är skyddat medelst ett enligt föreliggande uppfinning angivet skydd mot ut- bränning av uppvärmningsanordningar.

Bifogade ritning visar en elektriskt upphettad propeller 5 för ett flygplan, varvid nämnda propeller är elektriskt an- sluten till en energikälla 10 via normalt öppna omkopplare 15 och ett borst- och släpringaggregat 20. När is skall hindras från att bildas på propellern sluter ett omkopplarreglerorgan 25 omkopplarna 15, varvid propelleruppvärmningsanordningarna aktiveras av energikällan 10. En signalbehandlingsanordning 30, vilken är påverkbar såsom gensvar på en pulsad elektrisk signal från propellern, avger en ingángssignal till omkopplarregler- organet 25 och bringar därvid omkopplarna 15 att öppnas när pro- pellerhastigheten är lägre än den som krävs för att åstadkomma en tillräcklig luftström över propellern, detta i syfte att hindra uppvärmningsanordningsutbränning.

Propellern 5 omfattar ett flertal propellerblad 35, i vart och ett av vilka är inbäddad en elektrisk uppvärmnings- anordning, av vilka en är visad vid H0. Propellerbladen sträcker sig ut från ett nav som är täckt av en aerodynamisk navkâpa 45 som roterar med propellerbladen. Navkâpan är försedd med en uppvärmningsanordning 50 vid sin nos och med en eller flera uppvärmningsanordningar 55 i sin huvuddel. Vanligen hindras nedisning av en icke- roterande bakkropp 60 av en i denna in- bäddad motståndsuppvärmningsanordning 65. En icke-roterande spole 70 som är lindad kring en ferromagnetisk kärna 75 är an- bragt i navkâpan 35. En permanentmagnet 80 som är ansluten till navkåpans inre passerar spolen under varje varv som navkâpan gör och inducerar därvid en pulsad elektrisk signal i spolen. Denna 456 492 U signal matas till signalbehandlingsanordningen 30 genom led- ningen 85.

Propelleruppvärmningsanordningarna är anslutna till borst- och släpringaggregatet 20 via ledningar 90, 95 och 100.

Aggregatet 20 omfattar släpringar 105, 110 och 115, med vilka borstar 120, 125 och 130 gör elektrisk kontakt. Borstarna är an- slutna till omkopplare 15 som påverkas av omkopplarreglerorgan 25 på sätt som kommer att beskrivas mera i detalj nedan. Om- kopplarna 15 är anslutna till energikällan 10 via ledningar 135, 140 och 145, i vilka omkopplare 150, 155 och 160 är belägna. Om- kopplarna 150 - 160 kan vara belägna i själva flygplanskabinen och kan_pâverkas manuellt av piloten såsom huvudströmställare för propelleruppvärmningsanordningarna.

Omkopplarna 15 öppnas och sluts av solenoider 160, 165 och 170, vilka aktiveras av tidsbestämda ingångssignaler från tidgivaren (sekvensanordningen) 175 som är ansluten till dem via ledningar 180, 185 resp. 190. Tidgivaren 175 innefattar en tids- och sekvenskrets 200 och en omkopplarkrets 205 som inkluderar elektroniska omkopplare 206, 207 och 209, vilka öppnas och sluts såsom gensvar på signaler som inmatas till desamma från kretsen 200. Tidgivaren drivs av en lágspänningskälla 210 genom led- ningen 212, i vilken den normalt öppna omkopplaren 215 ingår.

Omkopplaren 215 sluts av en solenoid 220 som är ansluten till signalbehandlaren 30 och som mottar ingångssignaler från denna via ledningen 225. Signalbehandlingsanordningen 30 innefattar en frekvensräknare 230 som matas med den pulsade signalen från spolen 70 genom ledningen 85. En utgångssignal från frekvens- räknaren, vilken signal är indikativ för propellerns rota- tionshastighet, matas till summeringsförbindningspunkten eller skillnadskretsen 235 via ledningen 2U0. Summeringsförbindnings- punkten 235 tar skillnaden mellan frekvensräknarens utgångs- signal och en referensfrekvens som är indikativ för den minimi- propellerhastighet vid vilken luftströmning över propellerns yta gör risken för utbränning av uppvärmningsanordningarna så liten som möjligt. Denna skillnad matas till digitalminnet eller ana- logfunktionsgeneratorn 245 genom ledningen 2ü7. Såsom är angivet 456 492 5 på ritningen avger minnet 205 en positiv utgångssignal utefter ledningen 225 till solenoiden 220 för tillslagning av omkopp- laren 215 när skillnaden mellan utgângssignalen från frekvens- räknaren 230 och referensfrekvensen är positiv. Om utgångs- signalen från frekvensräknaren är mindre än referensfrekvens- signalen tillförs en negativ ingângssignal till minnet 2U5 av summeringsförbindningspunkten 235, varigenom en nollutgångs- signal matas till solenoidpåverkningsorganet 220 av minnet.

Då flygplanet är i drift under sådana atmosfärsbe- tingelser att nedisning av propellern är möjlig omkopplar det av propellern 5 drivna flygplanets pilot omkopplarna 150-160, var- igenom energi tillförs omkopplarna 15. Genom att omkopplarna 15 sluts såsom följd av magnetisering av solenoiderna 160-170 in- kopplas uppvärmningsanordningarna HO, 50, 55 och 60 elektriskt till energikällan genom borst- och släpringaggregatet 20. Fack- mannen torde inse att såväl motverkan av nedisning (kontinuerlig aktivering av upphettningsanordningarna för att hindra is från att bildas på överliggande partier av propellern) som avisning (periodisk aktivering av uppvärmningsanordningarna så att is på propellerytan lösgörs därifrån och sedan kastas ut från pro- pellern av centrifugalkraften) används. Vanligen aktiveras nosens och bakkroppens uppvärmningsanordningar kontinuerligt då det gäller arbetssättet för att förebygga nedisning medan nav- kåpans och propellerbladens uppvärmningsanordningar aktiveras oykliskt för avisning. Den cykliska aktiveringen av uppvärm- ningsanordningarna regleras av de respektive tids- och omkopp- lingskretsarna 200 och 205. Tidskretsen 200 är programmerad så, att den cykliskt öppnar och sluter omkopplarna 207 och 209 som är tilldelade uppvärmningsanordningarna U0 och 55 för avisnings- ändamål samtidigt som uppvärmningsanordningarna 50 och 65 hålls kontinuerligt aktiverade genom att omkopplaren 206 hålls sluten kontinuerligt. Energitillförsel till tidskretsen upprätthålls genom att omkopplaren 215 sluts.

Om propellern inte roterar kommer ingen utgångssignal att erhållas från spolen 70, och vidare kommer utgângssignalen från frekvensräknaren 230 att vara noll, varjämte utgångssignalen från summeringsförbindningspunkten 235 kommer att bli negativ.

Detta medför att utgângssignalen från minnet 245 blir noll, 456 492 6 varigenom solenoiden 220 avaktiveras och omkopplaren 215 ges sådan förspänning att den öppnas, varför tidgivaren 175 bort- kopplas från energikällan. Detta medför att tids- och omkopp- lingskretsarna avaktiveras, varför de elektroniska omkopplarna 206-209 öppnas. Således avmagnetiseras solenoidpåverknings- organen 160-170, varjämte omkopplarna 15 öppnas, varigenom för- hindras att uppvärmningsanordningarna aktiveras från energi- källan 10, vilket i sin tur minskar risken för uppvärmnings- anordningarnas utbränning av misstag även om omkopplarna 150-160 i cockpit oavsiktligt sluts. Det bör observeras att när än frekvensen hos spolens utgångssignal är lägre än referens- frekvensen kommer utgångssignalen från minnet 205 att bli noll, varjämte omkopplarna 215 och 206-209 kommer att öppnas för att hindra slutning av omkopplarna 15 och aktivering av propeller- uppvärmningsanordningarna. När frekvensen hos den pulsade sig- nalen fràn spolen 70 är högre än referensfrekvensen, varigenom normal propellerdrift anges, aktiverar utgângssignalen från minnet 245 solenoidpåverkningsorganet 120, varvid omkopplaren 215 sluts och tidskretsen 200 samt omkopplingskretsen 205 aktiveras. Detta medför att solenoiderna 160-170 aktiveras, var- vid omkopplarna 15 sluts, vilket medför att propelleruppvärm- ningsanordningarna kan påverkas genom att man manuellt sluter omkopplarna 150-160 i cockpit.

Man ser att tack vare föreliggande uppfinning nedbringas utbränning av propelleruppvärmningsanordningar av misstag effektivt utan att man behöver dra på sig den ytterligare kost- naden, komplikationsgraden och vikten som det skulle innebära att använda sig av ytterligare växelriktare för att driva upp- värmningsanordningarna. Vidare beror det skydd för uppvärm- ningsanordningarna, vilket erhålls medelst föreliggande upp- finning, inte på något samband mellan flygplanets tyngd och utfällningen av flygplanets landningsställ. Uppfinningen kan förverkligas med befintliga propelleruppvärmningsanordnings- system helt enkelt genom att man tillfogar billiga och kompakta fasttillståndssignalbehandlingskretsar till tidgivaren 175. Om man använder sig av utgângssignalen från spolen 70, som ut- nyttjas för fassynkronisering av propellern, medför detta ytterligare ekonomi vid tillämpning av föreliggande uppfinning.

Claims (4)

456 492 7 Ehuru en bestämd utföringsform av uppfinningen har be- skrivits här skall det framhållas att denna beksrivning torde ge uppslag till skilda modifikationer av ifrågavarande utförings- form för fackmannen. Ehuru exempelvis en enda propeller har be- skrivits med ett bestämt anordningssätt för uppvärmningsanord- ningarna däri torde det vara uppenbart att uppfinningen kan tillämpas med flera propellrar och med en godtycklig önskad orientering av uppvärmningsanordningarna. Ehuru vidare en spole och permanentmagnet som används vid propellerfassynkroniseringen har visats avge den pulsade signalen som anger propellerns ro- tationshastighet torde det vara uppenbart att vilket som helst bland många andra arrangemang kan utnyttjas för att man skall kunna erhålla en sådan signal. Likaså gäller att, ehuru enskilda frekvensräknare-, summeringsförbindningspunkt- och minneskom- ponenter har âskâdliggjorts, det torde vara tydligt att skilda andra komponenter, som utför ekvivalenta funktioner då det gäl- ler bortkoppling av propelleruppvärmningskretsen när rotations- frekvensen är lägre än en referensfrekvens, kan användas. Det är avsikten att de följande patentkraven skall täcka dessa modifi- kationer ooh eventuella andra modifikationer som faller inom uppfinningens sanna anda och ram. PATENTKRAV

1. System för att hindra avisning av en flygplanpropeller, varvid propellern inkluderar minst en däri inbäddad elektrisk uppvärmningsanordning, signalalstringsorgan för att åstadkomma en elektrisk signal som är indikativ för att propellern roterar, och en omkopplare för att ansluta nämnda elektriska uppvärm- ningsanordning till en källa för elektrisk energi, k ä n n e - t e c k n a t därav, att nämnda elektriska signal som åstadkom- mes av nämnda signalalstringsorgan (70, 75, 80) är en pulsad elektrisk signal som är indikativ för rotationshastigheten hos nämnda propeller (5) och att reglerorgan (30, 160, 165, 170, 175) är anordnade, vilka är påverkbara i beroende av nämnda pulsade elektriska signal för att påverka nämnda omkopplare (15) när frekvensen hos nämnda pulsade signalen är lägre än en referensfrekvens för att därvid bortkoppla nämnda elektriska uppvärmningsanordning (H0, 50, 65) från nämnda elektriska 456 492 8 energikälla (10), varigenom utbränning av uppvärmningsanord- ningen till följd av aktivering av densamma när propellerns rotationshastighet är lägre än ett förutbestämt värde svarande mot nämnda referensfrekvens förhindras.

2. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda reglerorgan (30, 160, 165, 170, 175) innefattar om- kopplarreglerorgan (160, 165, 170, 175) för att påverka nämnda omkopplare såsom gensvar på en första reglersignal och signal- behandlingsorgan (30) som är påverkbara såsom gensvar på nämnda pulsade signal för att tillföra nämnda första reglersignal till nämnda omkopplarreglerorgan.

3. System enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda omkopplarreglerorgan (160, 165, 170, 175) innefattar ett påverkningsorgan (160, 165, 170) för att öppna och sluta nämnda omkopplare (15) såsom gensvar på tidsbestämda ingångs- signaler till nämnda påverkningsorgan och en tidgivare (175) för att tillföra nämnda tidsbestämda ingångssignaler till nämnda pâ- verkningsorgan, varvid nämnda tidgivare (175) är påverkbar så- som gensvar på nämnda första reglersignal för att avge en andra reglersignal till nämnda påverkningsorgan svarande mot att näm- nda omkopplare öppnas.

4. System enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda signalbehandlingsorgan (30) innefattar en fre- kvensräknare (230), som avger en utgångssignal som är indikativ för frekvensen hos nämnda pulsade signal, och en skillnadskrets (235), som såsom utgångssignal avger en signal som är indikativ för skillnaden mellan nämnda frekvensräknares utgångssignal och en signal som är indikativ för nämnda referensfrekvens.