[发明专利]一种电热分割区域机械除冰装置和除冰方法

说明书

本发明适用于除冰技术领域，提供了一种电热分割区域机械除冰装置和除冰方法，其中除冰装置包括：多个电热元件，多个电热元件呈阵列式排布；多个振动元件，每个振动元件与每个电热元件的位置一一对应设置；多个电热元件和多个振动元件分布在翼型模型的第一表面和第二表面上，其中，第一表面和第二表面构成了翼型模型的前缘区域，且第一表面和第二表面由前缘线分开；第一表面和第二表面的上表面具有蒙皮，多个电热元件嵌入蒙皮内部，多个振动元件安装于蒙皮内表面上。通过本发明将整块冰分割成小冰块，然后再对每个小冰块进行振动除冰，其除冰效率高，而且没有残留冰的出现，除冰效果好。

技术领域

本发明涉及除冰领域，尤其是涉及一种电热分割区域机械除冰装置和除冰方法。

背景技术

飞机在结冰气象条件下飞行时，其机身的外部件与过冷水滴发生撞击时，表面会迅速结冰，结冰累积形成与部件轮廓状相似的冰层，这种情况下部件的最优气动外形遭到破坏，导致飞机的飞行性能下降，严重时会引发飞行安全事故。为避免结冰来带的危害，通常飞机易结冰区域必须采用有效的防护措施，主要的防除冰手段包括热气防除冰、电加热防除冰、机械除冰等，但飞机自身储备的能源有限，用于结冰防护的能源消耗占比少，而且结冰是一个非常复杂的过程，有时存在一些特殊情形，仅用单一方法来解决结冰问题，可能达不到飞行防护的要求。

例如翼型部件，在结冰时主要发生在前缘段区域，可以通过电加热手段对部件前缘整个表面进行间断加热，降低结冰与其表面的粘附力，利用飞行时的气动外力去除表面结冰，若前缘冰形较为对称时，冰受到的外力较为均匀，仍然会继续附着于前缘表面，或将整个表面温度控制在零度以上进行直接防冰，但这种情况下采用长时间通电能源消耗较大；还可以在前缘内表面布置振动元件，通过机械振动破坏冰结构，破裂的冰受气动外力脱落，达到除冰的目的，但大面积结冰情形时，直接采用机械除冰导致残留冰较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种电热分割区域机械除冰装置，来解决上述现有技术中除冰存在的技术问题，包括：

多个电热元件，所述多个电热元件呈阵列式排布；

多个振动元件，每个所述振动元件与每个所述电热元件的位置一一对应设置；

所述多个电热元件和所述多个振动元件分布所述翼型模型的第一表面和第二表面上，其中，所述第一表面和所述第二表面构成了翼型模型的前缘区域，且所述第一表面和所述第二表面由前缘线分开；所述第一表面和所述第二表面的上表面具有蒙皮，所述多个电热元件嵌入蒙皮内部，所述多个振动元件安装于蒙皮内表面上。

进一步地，所述电热元件为柔性电热元件。

进一步地，所述电热元件由多个矩形框组成。

进一步地，所述振动元件与蒙皮内表面接触。

进一步地，所述振动元件为矩形。

进一步地，所述振动元件沿所述前缘线方向的长度大于所述电热元件的长度。

进一步地，所述振动元件包括激励线圈和绝缘条，所述激励线圈间隔分布于所述绝缘条上。

进一步地，所述激励线圈位于所述电热元件的矩形框内。

本发明还提供了一种采用上述电热分割区域机械除冰装置进行除冰的方法，包括如下步骤：

步骤S1：对电热元件通电进行加热；

步骤S2：当所述电热元件将蒙皮表面对应位置的冰完全融化，使得整块冰被分割成多个小冰块时，停止加热；

步骤S3：对振动元件进行通电，所述振动元件对小冰块进行振动，直至小冰块脱落蒙皮表面。

本发明的有益效果为：