[其他]飞行器螺旋桨除冰系统中使用的预防加热器烧坏的保护装置

说明书

本发明通常是涉及飞行器螺旋桨除冰系统，更具体地说，它是保护在各种这类系统中使用的电加热器不致被意外地烧坏。

飞行器螺旋桨结冰的不良影响是众所周知的，为了使这种不良影响降至最小，长期以来是采用电加热器加热螺旋桨的方法。典型的这类加热器是将其放在螺旋桨叶片、螺旋桨桨毂和螺旋桨后部内，由飞行器驾驶员手动控制供电或者由结冰传感器控制自动供电。

在正常工作条件下，亦即当螺旋桨以工作速度旋转，气流流经螺旋桨表面而使加热器冷却时，螺旋桨加热器的热量输出必须足以溶化积冰或者完全阻止其结冰。为了补偿这种冷却，实际上加热器的热量输出必须比在没有这种气流时，防止结冰和除冰所需要的热量更大。因此，应该意识到在流经螺旋桨的气流很少或没有气流时，例如，当飞行器在地面检修保养时，非故意地使加热器通电，将导致加热器很快地被烧坏。

当飞行器停在地面上时，一种公知的防止加热器烧坏的方法是使用开关设备，在飞行器的重量由其着陆起落架承受时，将螺旋桨加热器与其供电电源断开。可是，当飞行器用千斤顶顶起进行维修，而飞行器的重量不再由着落起落架承受时，开关就会将电源误接到加热器上。

另外一种公知的螺旋桨加热器供电技术是仅在螺旋桨旋转的条件下使用，它是采用小型交流发电机给螺旋桨供电，该交流发电机装在螺旋桨内部，与螺旋桨机械连接，在螺旋桨不转时，没有电供给加热器。虽然用这种方法在螺旋桨不转时，防止了在地面上意外地烧坏加热器，但是这种辅助交流发电机设备无疑将增加螺旋桨系统的重量、复杂性和费用。

本发明的目的之一是在流经螺旋桨的冷却气流不足的条件下，预防螺旋桨加热器烧坏，在某种意义上来说，这种预防措施是既简单又经济的，并且与飞行器的重量和是否伸出着陆起落架之间毫无关系。

依照本发明，使用一种与螺旋桨相位同步的脉冲信号作为螺旋桨旋转速度指示，在螺旋桨旋转速度降低到预定值以下时，该信号将起作用，将螺旋桨加热器与其供电电源断开。在最佳实施例中，该脉冲信号是一种脉冲电压，它是由位于螺旋桨内部的固定线圈与随螺旋桨一起旋转的永磁体相互感应而产生的。该感应脉冲电压作为输入信号送入信号处理电路，该电路将这个信号的频率同参考频率进行比较，产生一个表征这两个频率差值的输出信号，并输入到一个控制电路中。如果螺旋桨旋转的频率高于参考频率，表明有足够的冷却气流流经螺旋桨，该信号处理电路的输出信号使得该控制电路将螺旋桨加热器与其电源接通。如果螺旋桨旋转的频率低于参考频率，由于旋转速度不足以提供流经螺旋桨的冷却气流，信号处理电路的输出信号使得该控制电路将螺旋桨加热器与其电源断开，预防加热器被烧坏。在各种公知的螺旋桨加热和控制系统中，仅在该系统上增加信号处理电路的这种螺旋桨加热器保护装置既简单又经济。该信号处理电路可以简单地使用调整好的固态定时器（Solid    State    timer），在正常的工作条件下，向螺旋桨加热器进行周期供电。

仅有的一张附图是本发明提供的装有预防加热器烧坏的保护装置的一种螺旋桨除冰系统原理图。

实施本发明的最佳方式及其工业实用性参照该附图，用电加热的飞行器螺旋桨5通过多个常开开关15和电刷、滑环组合件20与供电电源10作电气连接。当螺旋桨需要预防结冰时，开关控制器25合上多个开关15，供电电源10向螺旋桨加热器供电。当螺旋桨的旋转速度低于为保证有足够的气流流经螺旋桨所需要的转速时，响应由螺旋桨产生的脉冲电信号的信号处理机30提供一个输入信号给开关控制器25，从而使多个开关15断开，以防止加热器被烧坏。

螺旋桨5由多个叶片35组成，每个叶片内都装有一个电加热器，其中的一个如图中40所示。各螺旋桨叶片从被空气动力型螺旋桨桨毂45罩住的轮毂上伸出，并由其带动旋转。该桨毂在其头部内装有加热器50，在其基体部分内装有一个或多个加热器55。为防止桨毂不旋转的后部60结冰，典型的结构是在其后部内装有电阻加热器65。一个绕在铁磁芯75上的不转动的线圈70安装在螺旋桨桨毂45内部。固定在螺旋桨桨毂内的永磁体80随着螺旋桨桨毂每旋转一周而经过该线圈时就在该线圈内感应出一个脉冲电信号，此信号经导线85送到信号处理机30中。