[发明专利]通过分析电流消耗检测飞行器的结冰状况

说明书

本发明涉及通过分析电流消耗检测飞行器的结冰状况。一种用于检测飞行器的结冰状况的方法和系统，所述飞行器包括安装在其蒙皮上的探头(5)以及计算机(7)，所述计算机被配置成用于获取流动通过所述探头的电流的测量值以便管理它们的电量消耗，所述计算机(7)此外还被配置成用于对比流动通过至少两个探头(5)的电流、并且用于从所述对比推断结冰状况。

技术领域

本发明通常涉及对飞行器所处的天气状况的估计，并且更具体地涉及结冰状况的检测。

背景技术

在飞行期间发生的结冰状况可能会影响飞行器性能。因此，当飞行器被证明在结冰状况下飞行时，它们装备有集成到要保护的元件(机翼，发动机进气口、皮托管探头、等)中的保护系统。保护系统尤其采取加热系统的形式，该加热系统防止冰的形成或积聚。

这些保护系统中的至少某些保护系统的启用通常基于飞行员在他已经认定存在结冰状况后的判断。通常使用机械和/或光学检测系统来辅助飞行员进行他的判断。应当注意到的是，某些元件(例如皮托管探头式传感器)由加热系统持续保护，并且因此不需要飞行员的动作来保护它们免受结冰状况的影响。相比之下，其他元件(例如机翼和发动机进气口)需要飞行员的一次性动作以便在检测系统检测到结冰状况之后保护它们。

因此通常为飞行器装备专用于检测结冰状况的传感器，这些传感器安装在飞行器的蒙皮上、并且使用所获得的测量值来判定冰的存在。飞行员仍然需要通过对飞行阶段、受冰影响的元件所执行的功能的危险程度、以及相关联的安全裕度加以考虑来评估测量值，以便避免保护系统的任何不希望的触发。

这些特定检测传感器安装在机身的蒙皮或飞行器的表面上，这首先需要穿透所讨论的机身或表面，靠近孔提供机械加强件，使用电气线路系统、并且在电气封壳中安装额外的采集系统，从而增大了重量和成本。此外，特定的传感器经常回突出超过机身的蒙皮并且因此产生阻力，这可能会影响飞行器的性能。

目前特定的检测传感器很好地执行它们的对结冰状况进行总体检测的功能，但不适用于提供更准确的诊断。具体地，这些特定的传感器不适用于识别大水滴或冰晶的形成。

本发明的一个目的是提出一种用于检测飞行器的结冰状况的系统，该系统至少改正了以上缺点中的某些缺点，特别是该系统不需要额外的穿透或布线操作、不使飞机的重量或其空气动力学阻力增大、并且使得可以感知广泛的结冰状况并且提供比现有技术更准确的诊断。

发明内容

本发明涉及一种用于检测飞行器的结冰状况系统，所述飞行器包括安装在其蒙皮上的探头以及计算机，所述计算机被配置成用于获取流动通过所述探头的电流的测量值以便管理它们的电量消耗，所述计算机此外还被配置成用于对比流动通过至少两个探头的电流、并且用于从所述对比推断结冰状况。

因此，对比已经可用的探头的电流强度使得可以检测云层的存在、结冰状况、以及云层的水浓度。不再需要安装特定的冰检测器，因此使得可以减小重量、成本、维护和电量消耗。

有利地，所述计算机被配置成用于计算分别流动通过安装在所述飞行器的不同的位置的第一探头和第二探头的第一电流强度与第二电流强度之间的电流比例，所述比例指示结冰状况。

因此，简单地计算已经测量到的电流比例出人意料地使得可以具有对结冰状况的可靠的指示。

有利地，所述计算机被配置成用于通过将所述电流比例除以与所述第一探头和所述第二探头分别相关的第一水收集系数与第二水收集系数之间的比例、并且除以无云常数来确定指示结冰状况的参数。

结冰状况参数使得可以通过区分液态和固体颗粒来指示结冰状况的存在和类型。

有利地，所述水收集系数通过空气动力学定律基于飞行状况、所述探头的位置、以及大气状况预先确定，所述收集系数的值被输入存储在存储单元中的查找表。