谐振变形。用于对此可使用的惯性力发生器或惯性质量振动器的示例在文献 WO 2007073820 AU EP 01963704 BK EP 0907036 A2、US 020050285477 AU US020080316671 AUUS 020050280332 AUUS 000006411009 B2 中且尤其在德国专利申请DE10 2014 110 753.5(对于其他的细节明确参考这些文献)进行了阐述。还可设置成组合至少一个压电执行器和至少一个惯性力发生器和/或惯性质量振动器。
[0120]通过超级疏水的涂层42的憎冰特性将在冰30与轮廓36的表面之间的附着的结合力降低到最低程度。由此实现在轮廓36处能量高效地除去所有的积冰。
[0121]为了证实功能，在实验室标准中在真实的飞行条件下在结冰风道中实现翼部22的轮廓36的结冰。通过使用混合式除冰系统44的所有三个子系统将附着在翼部轮廓上的所有的积冰除去。在此同时使用三个子系统。混合式除冰系统44与对于飞行运行已经认证的除冰系统(尤其在图6和7中显示的类型的纯粹电热式除冰系统116)的能量需求的比较可显示出非常显著的能量节省。
[0122]在开头提及的文件[I]中说明了除了面(应在该面上通过热系统防止冰的生长)之外，空气流的温度决定性地确定消耗的功率的值。
[0123]对于热的子系统(其在优选的实施方式中通过圆形的、带有1.2mm的直径的加热丝实现)，可取决于温度确定由加热元件消耗的功率的范围。
[0124]为了在90m/s与120m/s之间的速度范围中产生带有Imm的宽度的不结冰的线，热系统每跨距消耗在18.5W/m与29.4W/m之间的范围中的功率。用于在停滞线处防止冰生长的功率数据与透明冰的形成有关，其在水的冰点之下附近的温度范围中形成。
[0125]在有利于形成霜冰的空气温度的情况下，散热装置的热功率可在功率范围方面在跨距上确定在209.1ff/m与452.4ff/m之间。
[0126]在比较带有在此说明的散热装置(例如加热丝)的线状的除冰部与文献的热的子系统[2](其在轮廓体的表面上设置有冰的面状的除去部或冰的面状的溶解部)时，可看出带有加热丝的线状的除冰部相对于面状的除冰部节省多于95%的热功率。
[0127]对于机械式变形单元(其在优选的设计方式中利用压电执行器来实施)的消耗的功率，同样可说明这样的功率范围，其相比于热的功率范围可认为与温度无关。为了在不结冰的线的下游的区域中利用执行器除去生长的冰，每跨距消耗的功率在在28.6ff/m与38.lW/m之间的范围中。
[0128]此外已经显示出，可通过使用斥冰的表面层降低最小的冰厚度，其可通过使用机械的变形单元除去，其中，最小可除去的冰厚度可看作机械的除冰系统的重要的设计标准。在没有涂层的情况下，可通过使用机械的变形单元除去平均2.67mm的冰厚度，且完全优选地除去带有1.85mm的最小值的冰厚度。
[0129]如果机械的变形单元通过斥冰的表面层(或相应的表面结构)来支持，其中，通过斥冰的表面层降低附着在轮廓体的表面上的冰，因此平均可除去带有2.03mm的值的冰厚度，且在明确优选的实施方式中，可实现1.45mm的最小可除去的冰厚度。
[0130]因此，在比较最小可除去的冰厚度时，可通过使用斥冰的表面层再次实现多于21%的能量降低，或在比较平均可除去的冰厚度时可实现大约24%的能量降低。
[0131]上面详细阐述了装置10和用于在飞行器16的表面区域14处除冰和/或避免结冰的方法的实施例。不言而喻，本发明不限于单独的示出的实施例。可进行多种变型。尤其三个子系统还可相应单独地或彼此以任意的组合来使用。
[0132]可实现且可考虑其他的实施例。
[0133]一些实施例研宄降低失效可能性。
[0134]因此，为了确保混合式除冰系统44的冗余性，散热装置12可具有多个加热丝48。
[0135]例如可将加热丝48直接设置在停滞线34处，而将其他的加热丝(未进一步示出)布置在围绕停滞线34的区域中。
[0136]还可相应在相应的区段38、39上使用多个压电执行器54、55。
【主权项】
1.一种用于飞行器(16)的除冰和/或避免结冰的装置(10)，带有散热装置(12)以用于将热散发到飞行器(16)的表面区域(14)处，其特征在于，为了在积累在表面区域上的冰中产生应断部位或应断线(32)或分开线，所述散热装置(12)构造成线状散热。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)构造为混合式装置以用于借助于热能和机械能除冰和/或避免结冰。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于变形装置(40)，其用于使所述表面区域(42)的表面的至少一部分变形。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述变形装置(40)包括: a)至少一个压电执行器(54，55)或压电执行器(54，55)的组件以用于使表面区域的表面变形；和/或 b)至少一个惯性力发生器或惯性质量振动器；和/或 c)在所述散热装置(12)的散热线(28)的第一侧部上的第一变形单元(56)，其用于使所述表面区域(14)的位于第一侧部上的第一区段(38)变形；和在所述散热线(28)的第二侧部上的第二变形单元(57)，其用于使所述表面区域(14)的位于第二侧部上的第二区段(39)变形。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于， d)设置有冰探测装置，其构造成借助通过所述散热装置(12)和/或通过至少一个执行器(54，55)获得的信息探测冰的积累，和/或 e)所述至少一个压电执行器构造为d33堆执行器，其伸展方向尤其在翼展方向上取向。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于降低冰附着力的表面结构和/或用于所述表面区域(14)的表面涂层(42)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述散热装置(12)具有至少一个长形的热源(13)和用于所述热源(13)的绝缘围罩(15)以用于避免热辐射至不同于散热线(28)的区域处。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述散热装置(12)具有至少一个加热丝(48)和/或至少一个压电执行器(54，55)，其如此构造和设立，g卩，其可线状地散热。
9.一种用于飞行器(16)的轮廓体(18)，包括根据上述权利要求中任一项所述的用于除冰和/或避免结冰的装置(10)。
10.根据权利要求9所述的轮廓体(18)，其特征在于， a)散热装置(12)构造成沿着所述轮廓体(18)的停滞线(34)或在所述轮廓体(18)的停滞线(34)附近和/或沿着所述轮廓体(18)的前缘(26)产生应断线或分开线，和/或 b)设置有变形装置(40)，借助于其可使所述轮廓体(18)的包围所述轮廓体(18)的停滞线(34)和/或前缘(26)的表面区域(14)的至少一部分变形以用于除去冰或积水。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的轮廓体(18)，其特征在于，包围所述轮廓体(18)的停滞线(34)和/或前缘(26)的表面区域(14)设有降低冰附着力的表面涂层(42)。
12.根据权利要求11所述的轮廓体(18)，其特征在于，所述表面区域(14)设有具有纳米结构的表面和/或超级疏水的表面。
13.一种飞行器(16)，带有根据权利要求1至7中任一项所述的用于除冰和/或避免结冰的装置(10)和/或根据权利要求8至12中任一项所述的流线型轮廓体(18)。
14.一种用于通过将热能引入至表面区域(14)处为飞行器(16)的表面区域(14)除冰和/或避免在飞行器(16)的表面区域(14)处结冰的方法，其特征在于将热沿着线引入至所述表面区域(14)处，以便在积累在所述表面区域(14)处的冰中或在累积在所述表面区域(14)处的水滴积累部中形成应断线(32)或分开线。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于至少一个以下步骤: a)使所述表面区域(14)尤其借助于压电执行器(54，55)变形，以便使冰沿着应断线(32)裂开和/或沿着所述应断线(32)或分开线除去裂开的冰和/或水滴，和/或 b)设有或所述表面区域(14)设置成带有降低冰附着力的表面涂层(42)和/或降低冰附着力的表面特性。
【专利摘要】本发明涉及用于除冰和/或避免结冰的装置、方法和轮廓体和飞行器，具体而言，涉及用于除冰和/或避免结冰的装置和方法以及带有这种装置的轮廓体和飞行器。为了使飞行器(16)的表面区域(14)特别能量高效地保持成无冰，本发明提供了用于飞行器(16)的除冰和/或避免结冰的装置(10)，带有散热装置(12)以用于将热散发到飞行器(16)的表面区域(14)处，其特征在于，为了在积累在表面区域上的冰中产生应断部位或应断线(32)或分开线，散热装置(12)构造成线状散热。
【IPC分类】B64D15-12, B64D15-16
【公开号】CN104627369
【申请号】CN201410638704
【发明人】施特罗布尔 T., 施托姆 S., 拉普斯 D., 豪克 T.
【申请人】空中客车防卫和太空有限责任公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月13日
【公告号】CA2870942A1, EP2873617A1, US20150129720