[发明专利]空气数据探测器中的挡板布置

说明书

本发明涉及空气数据探测器中的挡板布置，提供了空气数据探测器。所述空气数据探测器包括皮托探测器，其具有安装基部或凸缘、支撑支柱、以及具有前向入口的管、至少三个挡板、以及加热器元件，所述管被构造成捕获周围空气的总压，所述挡板被设置在所述皮托探测器的管内，用于阻挡水滴或冰晶的弹道轨迹直接通过所述管到达下游的压力感测元件，所述加热器元件在所述挡板外被集成到所述皮托探测器的管中。至少三个挡板在皮托探测器的管中这样取向，以使得挡板位置被构造成用于所述空气数据探测器的两种或更多种安装方式。

背景技术

皮托探测器或皮托管被作为飞行器数据管理系统的一部分广泛使用，以确定飞行器的空速。特别地，通过测量被驱入皮托管内的流体的滞止压力，结合所测量的静态压力，可通过伯努利方程确定飞行器的空速。

典型的皮托管是中空柱体，具有布置在内部或外部的加热元件或线圈。皮托探测器的尖端部分与包括入口和喉部的会聚喷嘴相似。皮托管入口直径可大于喉部直径以改善压力恢复。

在某些飞行条件下，皮托管有可能吸入大量冰晶或超冷水滴，其有可能超过加热器保持皮托管畅通无阻和无冰的能力。或者，融化的冰有可能回流经过皮托管的高温尖端区域，并在皮托管内部深处较冷的区域中冻结，阻挡内部空气流动并阻碍精确的总压测量。因此，许多皮托探测器不能够通过在SAE航空标准AS8006A和AS5562中记载的结冰规定的最近期的改变，这代表着结冰的风险增加。这是因为皮托管变得被在探测器的内部流动通道中形成的冰阻塞。

被吸入的冰晶和水滴必须不冻结地被阻挡，并被防止向皮托探测器的下游行进，其有可能在该下游处阻塞皮托探测器并干扰总压测量。皮托管包括两个挡板是常见的，所述挡板被构造成阻挡水滴和冰晶沿着皮托管的内部流动通道行进。皮托探测器中的挡板阻挡水滴和冰晶行进到探测器深处，并将它们导向通过皮托管中的小排水孔流出。因此，需要使挡板适当地取向并加热挡板，以避免阻碍总压测量的探测器内的冰累积。

另外，常见的是，安装于飞行器上的不同位置处和不同取向的多个皮托探测器使用相同的设计。这会导致进入的水如何从探测器排出的问题。通常，挡板在皮托管的内部流动通道中的布置不是在皮托探测器的所有的取向或安装方式中都具有相同的有效性。因此，同一探测器的一些取向有可能允许冰更自由地进入探测器，并随后被加热器融化。此外，此融化的冰有可能被允许流动通过挡板到达探测器的未加热区域，在该区域中水可重新冻结并阻碍压力测量。但是其他取向可能有效地防止由于结冰引起的堵塞。

由于上文中阐明的原因，以及在阅读并理解本说明书后将对本领域技术人员变得显而易见的下文中阐明的其他原因，本领域中存在对皮托探测器中的挡板布置的需求：所述挡板布置满足同一皮托探测器的用于多种安装方式和取向的结冰规定。

发明内容

在一个实施例中，提供了空气数据探测器。所述空气数据探测器包括皮托探测器，所述皮托探测器具有安装基部或凸缘、支撑支柱、以及具有前向入口的管、至少三个挡板、以及加热器元件，所述管被构造成捕获周围空气的总压，所述挡板被设置在所述皮托探测器的管内，用于阻挡水滴或冰晶的弹道轨迹直接通过所述管到达下游的压力感测元件，所述加热器元件在所述挡板外被集成到所述皮托探测器的管中。至少三个挡板在皮托探测器的管中这样取向，以使得挡板位置被构造成用于所述空气数据探测器的两种或更多种安装方式。

附图说明

当基于对优选实施例的描述以及下文的附图来考虑时，可更容易理解本发明的实施例，且本发明的其他优势和用途将更容易地显而易见，在附图中：

图1A和1B示出以两个取向安装在飞行器上的空气数据探测器的一个实施例。

图2A是空气数据探测器的一个实施例的局部截面侧视图，其示出了在空气数据探测器的皮托管的内部流动通道中使用至少三个挡板。

图2B和图2C是图2A的皮托管的放大截面图。

图3A至图3C分别是图2B沿线3A-3A、3B-3B和3C-3C截取的截面图。