[发明专利]一种超磁致材料飞机机翼防除冰装置及其控制系统和应用

说明书

本发明涉及飞机机翼防除冰装置技术领域，尤其涉及一种超磁致材料飞机机翼防除冰装置及其控制系统和应用。装置包括：上超磁致伸展块上缠绕第一磁致线圈，上蒙皮覆盖在第一磁致线圈上；下超磁致伸展块上缠绕第二磁致线圈，下蒙皮覆盖在第二磁致线圈上，且上超磁致伸展块、下超磁致伸展块的两端分别固定在各自的支撑板上；上蒙皮和下蒙皮之间通过中部柔性蒙皮实现连接，且上蒙皮和中部柔性蒙皮之间，以及，下蒙皮和中部柔性蒙皮之间，均通过连接片实现连接，从而形成“V”形结构；内衬板设置在中部柔性蒙皮的内侧表面上。本发明通过控制超磁致材料进行微幅度驱动变形及线圈通电生热，综合对机翼进行防除冰工作，实现了机翼快速低能耗防除冰的目的。

技术领域

本发明涉及飞机机翼防除冰装置技术领域，尤其涉及一种超磁致材料飞机机翼防除冰装置及其控制系统和应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

飞机机翼等迎风表面发生结冰会严重影响飞行性能，降低飞行升力，破坏飞机整体飞行性能，甚至造成飞机失控等后果，因此需要对飞机机翼进行新型防除冰装置进行发明设计，并提高飞机机翼防除冰效率，降低飞机机翼防除冰机载能耗。例如，专利文献CN201410032752.6公开了一种应用于飞机机翼的防除冰系统，包括废气处理装置、空气泵、壳体、蒸发器、冷凝器、汽线以及液线等部件；该发明通过引用活塞式发动机的废气，经过处理后为蒸发器加热从而使防除冰系统能够正常工作，解决了飞机防除冰系统热源的来源问题。

然而，本发明人研究发现：由于热气防除冰及超声波防除冰技术机载能源消耗巨大、装置复杂且热惯性大，在实际机翼防除冰应用中具有局限性。因此，基于防除冰快速响应及低能耗在防除冰领域的需求，迫切需要对新型高能机动的防除冰技术进行研发。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出一种超磁致材料飞机机翼防除冰装置及其控制系统和应用。本发明利用超磁致材料快速形变响应及上、下半蒙皮磁致线圈通电加热能进行机翼防除冰作用，能够有效降低机载能耗，并提高防除冰效率。

为了实现上述目的，本发明公开了下述技术方案：

一种超磁致材料飞机机翼防除冰装置，包括：上超磁致伸展块、第一磁致线圈、上蒙皮、下超磁致伸展块、第二磁致线圈、下蒙皮、支撑板、中部柔性蒙皮和内衬板；其中：

所述上超磁致伸展块上缠绕第一磁致线圈，所述上蒙皮覆盖在第一磁致线圈上；所述下超磁致伸展块上缠绕第二磁致线圈，所述下蒙皮覆盖在第二磁致线圈上，且上超磁致伸展块、下超磁致伸展块的两端均固定在支撑板上；所述上蒙皮和下蒙皮之间通过中部柔性蒙皮实现连接，从而形成“V”形结构；所述内衬板为刚性板，设置在中部柔性蒙皮的内侧；所述支撑板位于所述“V”形结构的两端开口处。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

(1)本发明设计的防除冰装置本身作为飞机机翼，再利用超磁致材料的特性配合蒙皮表面应力的变化实现防除冰，其具有机械响应速度快、除冰效果好等特点。

(2)本发明设计的超磁致材料飞机机翼防除冰装置，通过定向控制超磁致材料进行微幅度驱动变形及线圈通电生热，综合对机翼进行防除冰工作，实现了机翼快速低能耗防除冰的目的。

(3)本发明采用超磁致材料定向控制形变改变蒙皮表面应力分布，达到飞机机翼机械防除冰的目的，而且适合各种飞机机翼防除冰工作。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中上蒙皮超磁致防除冰装置的结构示意图。