[实用新型]一种具有超疏水性能的仿生结构有效
申请号: | 201920553345.8 | 申请日: | 2019-04-22 |
公开(公告)号: | CN209757548U | 公开(公告)日: | 2019-12-10 |
发明(设计)人: | 董立春;杨俊锋;江晓阳;李金辉 | 申请(专利权)人: | 吉林大学 |
主分类号: | B64D15/00 | 分类号: | B64D15/00 |
代理公司: | 32322 苏州创策知识产权代理有限公司 | 代理人: | 董学文 |
地址: | 130025 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 羽枝 小钩 小枝 本实用新型 超疏水性能 仿生结构 机翼表面 紧密排列 层叠状 超疏水 过冷水 细长片 右侧壁 结冰 除冰 防冰 消耗 航空 资金 | ||
本实用新型公开的属于航空材质技术领域,具体为一种具有超疏水性能的仿生结构,包括羽枝、羽小枝和羽小钩,所述羽枝的右侧端固定安装所述羽小枝,所述羽小枝的右侧端固定安装有所述羽小钩,所述羽小钩的右侧端与所述羽枝固定连接,所述羽枝呈细长片层叠状紧密排列,所述羽小枝和所述羽小钩均匀的排列在多个所述羽枝的右侧壁,该实用新型具备的超疏水性质既可以在长时间内减少机翼表面与过冷水的接触,也不需要消耗大量的能量去防止温度过低而结冰,在起到防冰地作用同时缩减了企业在除冰问题上投入的资金。
技术领域
本实用新型涉及航空材质技术领域,具体为一种具有超疏水性能的仿生结构。
背景技术
在航空技术日益发展的今天,飞机的机翼结冰问题已经成为了阻碍飞机发展的重要问题。在飞行过程中,高空的过冷水附着在飞机表面会导致机翼前缘开始结冰。机翼结冰会导致其截面形状改变,从而影响空气的流动,这会导致机翼上下两个面受到的压力差逐渐消失,飞机的升力减小,严重时会出现事故。目前人们普遍使用机械除冰,物理防冰和热防护三种方法来除去飞机机翼上的冰,但这三种方法都存在一些不同的缺陷,耗费能源,人力等。如果能够从机翼表面材料出发,从根本上减少机翼的结冰几率,缩短水在机翼表面的接触时间,即增加机翼表面材料的疏水性,就可能减少机翼的结冰,从而在不耗费额外的人力物力财力的情况下达到机翼防冰的效果,进而减少飞机事故的发生,在提高飞行安全系数的情况下减少企业的成本。
针对飞机的结冰问题,目前人们普遍使用机械除冰,物理防冰和热防护三种方法。机械除冰和物理防冰都是在出现比较厚的冰层时采用的方法,这两种方法最大的缺点主要有两点,首先是过于被动,在出现了较厚的冰层时才被迫除冰,本身就存在较大的风险。当冰层开始凝结加厚时,飞机的飞行安全就已经受到了威胁,而如果除冰不及时或者除冰效果不理想,很可能会导致冰层的加厚,最终导致事故的发生。其次是有效时间短,当凝结的冰层被清除时,由于高空的过冷水依然存在,而结冰的条件也没有被消除,因此很可能会出现再次结冰,飞机飞行过程中的结冰问题不能得到有效长期的解决。而热防护方法的确在根本上解决了飞机的结冰问题,即提高了机翼表面温度,使过冷水被加热,从而化解了高空结冰的条件,但热防护法也存在着明显的缺陷,那就是能量消耗太大,这也无疑增加了飞机的飞行成本,不符合企业减少成本的原则,因此亟需研发一种具有超疏水性能的仿生结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有超疏水性能的仿生结构,以降低材料表面水的附着能力,具有良好的防污功能,同时延缓结冰时间,减少冰雪在表面的覆盖率,具有防冰效果。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种具有超疏水性能的仿生结构,包括羽枝、羽小枝和羽小钩,所述羽枝的右侧端固定安装所述羽小枝,所述羽小枝的右侧端固定安装有所述羽小钩,所述羽小钩的右侧端与所述羽枝固定连接,所述羽枝呈细长片层叠状紧密排列,所述羽小枝和所述羽小钩均匀的排列在多个所述羽枝的右侧壁。
优选的,多个所述羽枝之间的间隔在70-80微米,且所述羽枝与上下方向基本成50度-60度角。
优选的,所述羽小枝细微的排列在每一个所述羽枝的右侧壁,多个所述羽小枝之间的间隔为微米,所述羽小枝与所述羽枝构成20度-30度角。
优选的,所述羽小钩位于所述羽小枝的右侧端,所述羽小钩呈钩状。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该实用新型提供了一种具有超疏水性能的仿生结构,结构成分采用含硅疏水材料,结合该整齐密布的结构排布,水分子中氢键无法与结构中化学键结合,致使水分子在微纳级别上只能与相邻水分子结合,因而水分子聚拢成滴,从而在宏观上表现为水不易粘附在该结构表面,体现结构较好的疏水性,降低材料表面水的附着能力,具有良好的防污功能,同时延缓结冰时间,减少冰雪在表面的覆盖率,具有防冰效果。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
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