[发明专利]用于飞行器机翼前缘的除冰和/或防冰系统

说明书

本发明涉及一种用于飞行器机翼的前缘或用于飞行器发动机的进气口的唇的除冰和/或防冰系统，以及用于控制这种系统的方法。

在飞行器机翼的前缘或飞行器发动机的进气口的唇上形成冰存在许多问题，包括增加的重量、左舷和右舷部分之间的不平衡，并且在发动机吸气的特定情况下，冰块的形成物能够进入发动机并造成显著损害。

为此，在航空领域已经开发了多种除冰或防冰系统，这里指的是包括去除已经形成的冰的除冰以及包括防止冰形成的防冰。

在发动机包括由合成材料制成的部分(例如风扇叶片)的情况下特别需要防冰：在这种情况下，需要消除冰打到发动机的任何危险，合成材料不能抵抗这种冲击。

现有技术的除冰系统可以分成两类系统：气动系统和电动系统。

在气动系统中，从发动机获取热空气，并且使用设置有适当放置的孔口的导管回路，使得热空气在待除冰的前缘或进气口的唇内循环。

虽然这些气动系统相对有效，它们具有多种缺陷：它们体积大、沉重，并且使得飞行器发动机的性能退化。

在电动系统中，电阻垫利用由飞行器的电源构件所产生的电流来供能。这些电阻器通常配置在前缘或进气口的唇的外壳中。

虽然这些电动系统相对有效，它们具有多种缺陷：其制造精密，并且敏感。

因此本发明特别旨在提供一种不具有上述缺陷的系统，并且适用于除冰和防冰。

本发明的目的通过用于飞行器机翼的前缘或用于飞行器发动机的进气口的唇的除冰和/或防冰系统来实现，其特征在于，该系统包括配置在所述前缘或所述唇内的多个红外发射构件、用于所述发射器的电力供应装置以及用于控制所述电力供应装置的装置。

红外发射构件的使用特别有利的是：这种商业上可以得到的发生器使得可能消除热空气在发动机上的任何流失；它们具有出色的辐射功率/重量比：对于100g通常在500W左右；它们占据很少空间并能容易地更换；它们具有长的寿命，通常大于10000小时；它们具有强的发射率，在1.5μm和10μm之间的频谱上在800℃时通常为97％左右(相比之下，石英管具有70％左右的发射率)；它们具有低的热惯性，对于1000W的发射器，允许在100秒内升高700℃的温度；它们使得可能消除闪电敏感问题，这是由于它们能够安装在由前缘或进气口的唇限定的空腔内；它们特别适用于防冰，这是由于它们使得可能实现高的表面能，大于每平方米70kW；它们消耗很少电流，这是由于其出色的效率，大于95％：这种效率是由于所使用的红外发射构件接近全辐射器，并且该红外辐射加热吸收它的材料，而不加热位于发射构件和这些材料之间的空气。

根据本发明的系统的其它任选的特征：

-所述红外发射构件包括加热电阻器，该加热电阻器被包含在具有高发射性专用外涂层的陶瓷中：这种发射器出色地满足了需要，并且在商业上是可获得的，特别是商标为Infraline的；

-所述红外发射构件远离所述前缘或所述唇的内壁而安装在支承装置上，该支承装置固定在所述前缘或所述唇内：这种构造特别适用于前缘或唇由合成材料制成，从而在紧邻红外发射构件处不能提供足够的耐高温性能的情况；

-所述支承装置被连接到所述进气口的前隔壁，或被连接到位于该进气口的前部中的结构加强件：这种前隔壁(将进气口的唇所限定的空腔与所述进气口的其它部分分开)，或者这些结构加强件(在没有前隔壁的情况下)构成足够刚性的支承件以支承红外发射构件；

-所述支承装置在所述前隔壁(或者所述结构加强件)和所述唇的内壁之间延伸：这种支承装置紧固在前隔壁(或所述结构加强件)和唇的内壁上的方案允许红外发射器特别相对于振动来说具有出色的稳定性；

-所述进气口的唇包括金属内壁，并且所述红外发射器固定在所述壁上或紧邻所述壁：特别是在唇包括结合有金属蜂窝结构的表皮的情况下存在的这种金属内壁，能够经受在紧邻红外发射器处主导的高温；

-所述红外发射器分布在所述唇的内周边，从而优化其作用：这种分布允许整个唇的一致的除冰/防冰；

-所述电力供应装置能够被连接到机载的或位于地面的电源：与机载电源的连接使得可能在飞行过程中实现除冰/防冰功能，与地面上的电源的连接使得可能在飞行器位于停机坪时实现这些功能，包括完全停止(发动机停止)时；

-所述控制装置能够调节所述电力供应装置的电压和/或强度和/或持续时间，从而调节朝着所述前缘或所述唇的内壁辐射出的加热能量；