[发明专利]用于空气数据探针的探针尖端

说明书

本发明涉及用于空气数据探针的探针尖端。一种探针组件包括：热源；和探针尖端，其构造成增强由热源提供到探针的前端尖端中的热的传导。探针尖端包括：第一区域，其至少在z方向上具有高的导热性，其中，z方向与探针尖端延伸所沿着的轴线平行；和至少一个附加的区域，其具有与第一区域不同的热特性。

技术领域

本发明涉及一种具有探针尖端的探针，例如空气数据探针，以及制造探针尖端的方法。

背景技术

皮托管探针测量流体流动速度。皮托管探针或皮托管静态探针常常用于确定飞行器的空速。皮托管探针或皮托管静态探针的探针尖端包括用于压力测量所必不可少的入口孔。

发明内容

一种探针组件包括：热源；和探针尖端，其构造成增强由热源提供到探针的前端尖端中的热的传导。探针尖端包括：第一区域，其至少在z方向上具有高的导热性，其中，z方向与探针尖端延伸所沿着的轴线平行；和至少一个附加的区域，其具有与第一区域不同的热特性。

附图说明

应理解的是，绘图仅描绘示例性实施例，并因此在范围上不被认为是限制的，将利用附图通过附加的特异性和细节来描述示例性实施例，在附图中：

图1A是根据本公开的一个实施例的被包括在探针组件中的示例性探针尖端的横截面视图。

图1B是根据本公开的一个实施例的被包括在探针组件中的另一示例性探针尖端的横截面视图。

图2A-2B图示根据本公开的一个实施例的被包括在探针的示例性探针尖端中的空隙的示例。

图3A-3B图示根据本公开的一个实施例的探针尖端的快速修复或更换的示例性过程。

图4图示根据本公开的一个实施例管理探针组件的热输入的方法。

依照常见的做法，所描述的各种特征未按比例绘制，而是绘制成强调与示例性实施例相关的特定特征。

具体实施方式

在以下的详细说明中，对附图作出参考，所述附图形成本文的一部分并且特定的说明性实施例通过示例的方法在其中被示出。然而，应理解的是，可利用其它的实施例，并且可作出逻辑、机械和电气变化。此外，在绘图和说明书中介绍的方法不应被解释成限制各步骤可执行的顺序。因此，以下的详细说明不应从限制意义上来理解。

在一些系统中，皮托管探针被用于帮助确定飞行器的空速。为了确定流体流动速度，将管放入流体中，以便探针的入口孔直接指向流动的流体。该流体可以是诸如空气或液体的介质。皮托管将压力气动地传递至压力传感器，所述压力传感器测量由于通过入口孔进入的流动流体引起的压力。皮托管通常具有加热元件，以防止管被冰所阻塞。这些探针满足这些防冰和除冰需求的能力是交通运输部和联邦航空管理局的许多规章的主题，包括针对过冷大滴结冰状况、混合相与冰晶结冰状况的适航标准。

在迎角大于零时，皮托管探针或皮托管静态探针的探针尖端区域显著影响总压测量的精度。由于在探针的入口孔处的锋利的前缘有助于在各种迎角时的空气压力的精确测量，并且这些前缘经受结冰，所以关键的是，驱使热进入探针最前面的区域(即，探针尖端)，以便满足这些除冰和防冰需求。增大向加热器施加的功率可能不是实现该目的的有效方式，因为其可能导致在探针的某些区域中过热，并且由于所产生的高水平的热而可明显增加探针过早失效的风险。由于上述原因以及由于下述其他原因，所以在阅读和理解本说明书时对本领域的技术人员变得显而易见的是，在本领域存在对用于探针的改进的系统和方法的需求，所述探针有效地管理热输入，以在维持探针性能的同时节省功率并满足防冰和除冰需求。