过冷大液滴结冰情况探测系统的制作方法与工艺

文档序号:11868061阅读:290来源:国知局
过冷大液滴结冰情况探测系统的制作方法与工艺
本公开一般地涉及探测结冰情况,并且特别地涉及飞行器的结冰情况。更具体地,本公开涉及探测过冷水滴,包括过冷大液滴(supercooledlargedrop)(SLD)。

背景技术:
在飞行中,当大气条件导致在飞行器的表面上形成冰时,在飞行器上结冰可能发生。此外,这种冰还可在发动机内出现。在飞行器表面上、在发动机入口以及其它位置形成的冰对于操作飞行器是不期望的并且潜在地不安全。当过冷液态水的液滴存在时,结冰情况可能发生。在这些例证性实例中,当水在所述的水凝固点以下被冷却但是仍处于液体形式时,水被认为是过冷的。结冰情况特征可以在于液滴的尺寸、液态水含量、空气温度和其它参数。这些参数可影响冰在飞行器上形成的速度和程度。当结冰发生时,飞行器不能如期望的运转。例如,飞行器机翼上的冰将引起飞行器在较低的冲角下失速并且具有增长的阻力。飞行器可具有机械装置以防止结冰、去除冰或其一些结合以处理这些结冰情况。例如,飞行器可包括结冰探测、预防和去除系统。可使用防冻液、红外线加热以及其它合适的机械装置去除冰。飞行器可被批准在不同类型的结冰情况期间运转。一些飞行器可被批准在正常结冰情况但是不是包括过冷大液滴的那些结冰情况中运转。目前使用的传感器不能区分正常结冰情况和过冷大液滴结冰情况。因此,期望具有考虑了以上讨论的一个或多个问题以及其它可能问题的方法和设备。

技术实现要素:
在一个例证性实施方式中,冰探测系统包括位于飞行器上的垂直安定面的前缘上的第一传感器、位于垂直安定面的第一侧面上的第二传感器以及位于垂直安定面的第二侧面上的第三传感器。第一传感器配置来探测飞行器的第一类型结冰情况。第二传感器配置来探测飞行器的第二类型结冰情况。第三传感器配置来探测飞行器的第二类型结冰情况。在另一个例证性实施方式中,冰探测系统包括位于飞行器上的垂直安定面的前缘上的第一传感器、位于垂直安定面的第一侧面上的第二传感器、位于垂直安定面的第二侧面上的第三传感器以及处理器单元。第一传感器处于配置来探测飞行器的正常结冰情况的第一位置。第二传感器处于配置来探测飞行器的过冷大液滴型结冰情况的第二位置。第二侧面与第一侧面相反。第三传感器处于配置来探测飞行器的过冷大液滴型结冰情况的第三位置。处理器单元配置来监控来自第一传感器、第二传感器和第三传感器的数据。处理器单元进一步配置来响应指示正常结冰情况和过冷大液滴型结冰情况中至少一种的存在的数据而执行动作。在仍另一例证性实施方式中,提供用于探测结冰情况的方法。为了指示飞行器的第一类型结冰情况的第一数据,监控位于飞行器上的垂直安定面的前缘上的第一传感器。为了指示飞行器的第二类型结冰情况的第二数据,监控位于垂直安定面的第一侧面上的第二传感器以及位于垂直安定面的第二侧面上的第三传感器。响应探测来自第一数据的第一类型结冰情况和来自第二数据的第二类型结冰情况中的至少一种,开始动作。所述特征和功能可在本公开的各种实施方式中独立地实现,或可在其它实施方式中结合,其中进一步的细节可参看以下描述和附图理解。附图说明认为是例证性实施方式的特性的新颖特征在所附权利要求中被阐述。但是,例证性实施方式以及优选使用模式、进一步目标和其特征通过在结合附图阅读时参看本公开例证性实施方式的下列详述将得到最佳理解,其中:图1是根据例证性实施方式的飞行器的图解;图2是根据例证性实施方式的冰探测系统中的组件的图解;图3是根据例证性实施方式的翼面的图解;图4是根据例证性实施方式的垂直安定面上的传感器的图解;图5是根据例证性实施方式的具有传感器的垂直安定面的横截面图图解;图6是根据例证性实施方式的传感器的图解;图7是根据例证性实施方式的在垂直安定面中安装的传感器的横截面图图解;图8是根据例证性实施方式的设计环境的框图图解;图9是根据例证性实施方式的探测飞行器的结冰情况的方法的流程图图解;图10是根据例证性实施方式的设计冰探测系统的方法的流程图图解;图11是根据例证性实施方式的数据处理系统的图解;图12是根据例证性实施方式的飞行器制造和使用方法的图解;和图13是其中可实施例证性实施方式的飞行器的图解。具体实施方式例证性实施方式认识到并考虑许多不同考虑事项。例如,不同的例证性实施方式认识到并考虑目前使用的探测飞行器上的结冰情况的系统不能探测可能发生的所有不同类型的结冰情况。例如,不同的例证性实施方式认识到并考虑随着水滴的尺寸增加,目前使用的传感器可能不探测由那些水滴引起的结冰。不同的例证性实施方式认识到并考虑在飞行器的运转期间不同尺寸的液滴将与翼面碰撞的位置取决于液滴的尺寸改变。例证性实施方式认识到并考虑期望探测可由不同尺寸的水滴引起的不同类型的结冰情况。特别地,例证性实施方式认识到并考虑可期望探测过冷液态水滴。这些液滴可采取过冷大液滴的形式。因此,一个或多个例证性实施方式提供用于探测冰的方法和设备。在一个例证性实施方式中,冰探测系统包括第一传感器、第二传感器和第三传感器。第一传感器位于飞行器上的垂直安定面的前缘上。第一传感器配置来探测飞行器的第一类型结冰情况。第二传感器位于垂直安定面的第一侧面上。第二传感器配置来探测飞行器的第二类型结冰情况。第三传感器位于垂直安定面的第二侧面上。第三传感器配置来探测飞行器的第二类型结冰情况。这两种类型的结冰情况是在飞行器上的不同位置中可能发生的结冰情况的实例。现在参看附图,并且特别地参看图1,根据例证性实施方式描述了飞行器的图解。在该例证性实例中,飞行器100具有连接至机身106的机翼102和机翼104。飞行器100还包括连接至机翼102的发动机108和连接至机翼104的发动机110。机身106具有机头部分112和机尾部分114。机头部分112是飞行器100的在前部分,而机尾部分114是飞行器100的在后部分。水平安定面116、水平安定面118和垂直安定面120连接至机身106的机尾部分114。飞行器100是其中根据例证性实施方式可执行冰探测系统122的飞行器的实例。在这些例证性实例中,冰探测系统122包括飞行器100的表面126上的传感器124。如所示,传感器124包括传感器128、130、132、134、136、138、140、142、144和146。这些传感器在冰探测系统122的传感器124中形成第一组传感器148。此外,传感器124还包括传感器150、152、154、156、158、160、162、164、166和168。这些传感器在冰探测系统122的传感器124中形成第二组传感器170。在例证性实例中,传感器124可探测何时在传感器上形成冰。如所示,第一组传感器148处于飞行器100的表面126上的第一组位置。第一组传感器148配置来探测飞行器100的第一类型结冰情况。第二组传感器170处于飞行器100的表面126上的第二组位置。第二位置中的第二组传感器170配置来探测飞行器100的第二类型结冰情况。在这些例证性实例中,这些结冰情况可在引起在飞行器100上形成冰的不同高度和温度下发生。例如,当温度为大约-40摄氏度至大约零摄氏度时,结冰情况可在大约海平面至大约30,000英尺的高度存在。当然,可存在可由接触飞行器100的表面126的水形成冰的其它高度和温度。当在上述高度和温度范围下液滴中的液态水含量为大约0.4至大约2.8克/立方米时,结冰情况也可存在。如所述,不同尺寸的水滴引起第一类型结冰情况和第二类型结冰情况。虽然高度、温度和液态水含量范围可以相同,但是在第一和第二类型的结冰情况之间的一种差别是液滴尺寸。在这些例证性实例中,当液滴的尺寸为直径大约0.00465毫米至直径大约0.111毫米时,第一类型结冰情况可存在。具有这些尺寸的液滴可被称为正常液滴。当液滴的尺寸包括具有大于大约0.111毫米的直径的液滴时,第二类型结冰情况可存在。具有大于大约0.111毫米的尺寸的液滴可被称为大液滴,并且特别地,在上述高度、温度和液态水含量情况下可被称为过冷大液滴。例如,液滴可具有大约0.112毫米至大约2.2毫米范围的直径。另外,当大于大约0.111毫米的液滴存在时,第二类型结冰情况可包括大约0.111毫米或更小的液滴。如所述,第一组位置中的第一组传感器148可配置来探测由第一尺寸量的水滴形成的冰。第二组位置中的第二组传感器170配置来探测由具有第二尺寸量的水滴形成的冰。在这些例证性实例中,第一尺寸量小于第二尺寸量。例如,第一尺寸量可以为直径大约0.00465毫米至直径大约0.111毫米。第二尺寸量可以为直径大约0.112毫米至大约2.2毫米。第二尺寸量的水滴可以是被认为是过冷水滴的水滴。这些过冷水滴可以是过冷大液滴(SLD)。在这些例证性实例中,第一组传感器148配置来探测不是过冷大液滴的水滴。在这些例证性实例中,传感器124探测的结冰情况类型基于飞行器100的表面126上的传感器124的位置。在例证性实例中,第一类型结冰情况可被称为正常结冰情况。第二类型结冰情况可被称为过冷大液滴结冰情况。在这些例证性实例中,传感器124被描述为齐平安装传感器。换句话说,传感器124基本上与飞行器100的表面126齐平或在同一平面上。可使用全部相同类型的传感器或不同类型的传感器执行传感器124。此外,除了或代替图1中飞行器100图解的那些,可使用其它的传感器124数量和传感器124位置。虽然对于第一结冰情况和第二结冰情况已经描述了液滴的具体情况和尺寸,但不同的例证性实施方式不限于所述的情况和尺寸。例如,当对于第一结冰情况和第二结冰情况存在水滴时,其它高度和液滴尺寸可用于限定。但是,虽然图1图解了使用双发动机飞行器的实施方式,但例证性实施方式认识到并考虑所包含的信息也适用于具有不同数量的发动机的飞行器。此外,例证性实例将飞行器100描述为商业飞行器。不同的例证性实施方式可应用于其它类型的飞行器,如军事飞行器。现在参看图2,根据例证性实施方式描述了冰探测系统中的组件的图解。在该例证性实例中,冰探测系统122进一步包括处理器单元200。处理器单元200是配置来执行关于探测飞行器100的结冰情况的操作的硬件装置。这些操作可以在软件、硬件或二者的结合中执行。如图解的,将处理器单元200连接至传感器124。在这些例证性实例中,传感器124产生数据202。数据202可指示传感器124是否探测到在飞行器100的表面126上冰的形成。当冰在一个或多个传感器124上形成时,传感器124探测到冰。传感器124发送数据202至处理器单元200。在这些例证性实例中,处理器单元200配置来监控来自第一组传感器148和第二组传感器170的数据。此外,处理器单元200配置来响应指示结冰情况之一存在的数据执行动作。探测到的结冰情况的具体类型取决于哪组传感器产生数据指示冰的存在。换句话说,第一结冰情况、第二结冰情况或第一结冰情况和第二结冰情况两者可存在,这取决于由传感器124产生的数据。动作可包括产生警报、产生航行日志记录、激活防结冰系统204、发送报告以及其它合适动作中的至少一种。如本文使用,短语“至少一种”当与项目列举一起使用时意指可使用所列举项目中的一个或多个的不同结合并且可需要仅列举中的每个项目之一。例如,“项目A、项目B和项目C中的至少一种”可非限制地包括项目A或项目A和项目B。该实例也可包括项目A、项目B、和项目C,或项目B和项目C。在这些例证性实例中,警报可在飞行器100的驾驶舱界面206上产生。驾驶舱界面206是位于飞行器100的驾驶舱内的显示系统。该显示系统包括在其上可将信息显示给操作员的许多显示器。这些显示器在例证性实例中是硬件装置。如本文使用,“许多”当关于项目一起使用时意指一个或多个项目。例如,“许多显示器”是一个或多个显示器。该许多显示器可包括,例如,非限制性地,主飞行显示器、导航显示器以及其它适合类型的显示器。此外,飞行日志记录可在飞行管理系统208内产生。飞行管理系统208是飞行器100内的计算机系统。该计算机系统可由许多计算机组成。当多于一个计算机存在于计算机系统内时,那些计算机可使用通信媒介如局域网彼此通信。处理器单元200可将报告发送至飞行管理系统208。可选地,除了或代替将报告发送至飞行管理系统208,可将报告发送至远程位置。在这些例证性实例中,报告可包括存在什么类型的结冰情况或多种结冰情况的指示。该报告还可包括探测结冰情况的传感器或多个传感器的位置。处理器单元200可采取的另一个动作是启动防结冰系统204的运行。防结冰系统204可使用任何目前可用的防结冰系统实施。防结冰系统204可采用不同类型的机械装置去除或防止在飞行器100的表面126上形成冰。例如,防结冰系统204可采用机械系统、化学系统、红外线加热系统以及其它类型的系统,以在飞行器100的表面126上去除冰、防止冰的形成或二者。在这些例证性实例中,可在冰探测组件内配置传感器124。例如,传感器124可被分组为冰探测组件220、222、224、226、228、230、232、234、236和238。可配置冰探测组件内的每个传感器来探测结冰情况的具体类型。传感器124的该类型分组可用于选择传感器124的位置。当然,在一些例证性实例中,传感器124可以不分组在冰探测组件中。现在参看图3,根据例证性实施方式描述了翼面的图解。在该例证性实例中,翼面300是沿着图2中的线3-3截取来看的机翼104。图解了液滴301关于翼面300的流动。在该例证性实例中描述了液滴301与表面302碰撞的位置。如所示,传感器138和传感器160可被配置为表面302上的冰探测组件230。在该例证性实例中,传感器138是位于第一位置304的第一传感器,同时传感器160是位于第二位置306内的第二传感器。在这些例证性实例中,第一位置304位于第一区域308内,并且第二位置306位于第二区域310内。如所示,第一区域308比第二区域310在翼面300上进一步靠前。在这些例证性实例中,第一区域308由许多位置组成。该许多位置可以是彼此邻近的或非邻近的,这取决于具体的实施。在该实例中,这些位置都是邻近的。第一区域308是其中第一液滴312与图1中的飞行器100的翼面300的表面302碰撞的区域。第二区域310也是可以是彼此邻近的或非邻近的许多位置。在该实例中,这些位置是非邻近的。例如,许多位置中的第一部分可处于部分314内,而许多位置中的第二部分可处于部分316内。第二区域310是其中第二液滴318与飞行器100的翼面300的表面302碰撞的区域。当第一类型结冰情况存在时,第一液滴312与表面302在第一区域308内碰撞。当第二类型结冰情况存在时,第二液滴318与表面302在第二区域310内碰撞。在这些例证性实例中,配置第一位置304中的传感器138以在第一类型结冰情况存在时探测冰的形成,而配置第二位置306内的传感器160以在第二类型结冰情况存在时探测冰的形成。在一些情况下,两种类型的结冰情况可同时存在。在这些例证性实例中,第一液滴312和第二液滴318是过冷水滴。这些水滴可以是雨滴。液滴可具有平均直径大约0.00465毫米至大约2.2毫米范围的尺寸。在这些例证性实例中,正常液滴是一般具有平均直径小于大约0.111毫米的尺寸的水滴。当与翼面300的表面302的第一区域308碰撞时,这些液滴可冻结。冻毛毛雨(freezingdrizzle)滴中的水滴可具有小于大约0.5毫米的直径。当与翼面300的表面302的第二区域310碰撞时,这些液滴可冻结。冻雨(freezingrain)的液滴可具有达到大约2.2毫米的直径。当在翼面300的表面302的第二区域310上甚至进一步向后碰撞时,这些液滴可冻结。在这些例证性实例中,冻毛毛雨是在与翼面300的表面302接触时可冻结的毛毛雨。冻毛毛雨可具有小于大约0.5毫米的直径。冻雨是当与翼面300的表面302碰撞时可冻结并且可具有达到大约2.2毫米的直径的雨。水滴可在各种环境中被过度冷却,如在层状云和积云中。但是,过冷大液滴一般仅在积云中形成。在这些例证性实例中,第一液滴312可以是例如正常的过冷液滴。正常的过冷液滴是可具有大约0.00465毫米至大约0.111毫米的直径的过冷水滴。如所述,第二液滴318可以是过冷大液滴。这些液滴可具有大约0.112毫米至大约2.2毫米尺寸的直径。在这些例证性实例中,第一液滴312和第二液滴318之间的不同尺寸导致第一液滴312和第二液滴318在不同位置与翼面300的表面302碰撞。在这些例证性实例中,不同液滴的位置由第一区域308和第二区域310限定。因此,选择传感器138的位置,使得传感器138将探测由第一液滴312引起的第一类型结冰情况。在这些例证性实例中,传感器160处于第二位置306,并且被配置来探测由第二液滴318引起的第二类型结冰情况。换句话说,可选择在翼面300的表面302上传感器138和传感器160的位置,以探测不同类型的结冰情况。选择的位置可取决于翼面300的构造。具有图1-3中的冰探测系统122的飞行器100的图解不意味着暗指对可实施例证性实施方式的方式的物理或建筑限制。可使用除了和/或代替图解的其它组件。在一些例证性实施方式中,一些组件可能是不需要的。同样,一些组件以物理执行方式显示,而其它组件被显示为方框。方框提供来图解一些功能组件。当在例证性实施方式中实施时,图解的一个或多个方框可被结合、分开或结合并分开为不同方框。例如,以飞机的形式显示飞行器100。当然,飞行器100可采用其它形式。例如,非限制地,飞行器100还可采用直升飞机的形式。同样,虽然飞行器100被图解为商业飞行器,但是可将不同的例证性实施方式应用至军事飞行器和其它类型的飞行器,这取决于具体的执行方式。例如,飞行器100也可应用于可在空中飞行以及进入太空的飞行器,虽然结冰情况在认为是太空的高度下不存在。在仍另一例证性实例中,虽然传感器124被显示为分组为冰探测组件,但其它例证性实施方式可不采用冰探测组件。换句话说,可不采用将传感器分组至组件,这取决于具体执行方式。在一些例证性实例中,处理器单元200可被认为是飞行管理系统208的一部分,而不是例证性实例中的单独组件。此外,除了对于飞行器100图解的那些,可使用其它数量的传感器。使用的传感器的数量可取决于飞行器的具体类型。例如传感器的数量和它们的位置可取决于飞行器100上翼面的尺寸和构造而改变。在仍其它例证性实例中,传感器可以都是相同类型的传感器或不同类型的传感器。例如,在这些例证性实例中,可使用配置来探测冰的存在或形成的传感器来执行传感器124。接下来转向图4,根据例证性实施方式描述了垂直安定面上的传感器的图解。图解了机尾部分114中的垂直安定面120的放大图。在该例证性实例中,根据例证性实施方式,描述了用于探测飞行器100的不同类型结冰情况的传感器的另一构造。如所示,第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404存在于垂直安定面120上。第一传感器400处于第一位置406,第二传感器402处于第二位置408,并且第三传感器404处于第三位置410。这些传感器是除了或代替图1中显示的传感器可使用的传感器的实例。第一位置406中的第一传感器400位于垂直安定面120的前缘412上。第二位置408中的第二传感器402位于垂直安定面120的第一侧面414上。第三位置410中的第三传感器404位于垂直安定面120的第二侧面416上。如图解的,第一传感器400的第一位置406、第二传感器402的第二位置408和第三传感器404的第三位置410具有机身106的顶部420上方的高度418。在该例证性实例中,顶部420是将垂直安定面120在垂直安定面120的前缘412处连接至机身106的位置。对于这些位置中的每个,高度418可相同或不同。在一个例证性实例中,可选择高度418为垂直安定面120的高度422的大约一半。当然,可以以其它方式选择高度418,使得传感器能够探测不同类型的结冰情况。在该例证性实例中,第二传感器402和第三传感器404位于第一传感器400的更后方。如所示,沿着线424放置第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404。在这些例证性实例中,线424可以与居中地延伸穿过机身106的轴线对齐,并且线424可在垂直安定面120的前缘412的向后方向上从第一位置406延伸。第二位置408中的第二传感器402和第三位置410中的第三传感器404的排列可在第一传感器400的第一位置406的后方采取弦向表面距离的形式。在该例证性实例中,第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404是冰探测组件426的部分。例如,第一传感器400是第一组传感器148中的传感器,而第二传感器402和第三传感器404是图1中的第二组传感器170中的传感器。如所示,配置第一传感器400来探测图1中飞行器100的第一类型结冰情况。配置第二传感器402和第三传感器404来探测飞行器100的第二类型结冰情况。在这些例证性实例中,第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404的位置提供在飞行器100的操作中确定发生结冰的位置的能力。例如,如果第一传感器400探测到冰,结冰情况可在沿着前缘412的第一位置406处被确定。如果第二传感器402探测到冰,那么结冰情况被确定为在垂直安定面120的第一侧面414上的第二位置408处存在。如果第三传感器404探测到冰,那么结冰情况被确定为在垂直安定面120的第二侧面416上的第三位置410处存在。此外,通过第一传感器400探测到冰表示第一类型结冰情况存在。在这些例证性实例中,第一类型结冰情况是正常结冰情况。通过第二传感器402、第三传感器404或两者探测到冰表示第二类型结冰情况的存在。在这些例证性实例中,第二类型结冰情况是过冷大液滴结冰情况。更具体地,选择第一传感器400的第一位置406,使得第一类型结冰情况的第一液滴与第一传感器400碰撞。选择第二传感器402的第二位置408和第三传感器404的第三位置410,使得第二类型结冰情况的第二液滴与这些传感器的一个或两个碰撞。第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404的结合可降低飞行器100可能具有的振动对探测结冰情况的影响。换句话说,这些传感器的位置可降低运动的影响,所述运动比如,例如,当探测结冰情况时飞行器100的倾斜、偏航或二者。将第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404安装在垂直安定面120上可提供超越将传感器放置在图1中的飞行器100的机翼102或机翼104上的优势。例如,在飞行器100的机翼102或机翼104的前缘上放置传感器可能由于这些机翼前缘上的可移动控制表面的相互作用而变得复杂。垂直安定面120不包括前缘412上的可移动控制表面。此外,飞行器100的机翼102或机翼104中的传感器的配线可能因为在这些机翼中存在燃料箱而变得复杂。燃料箱一般不存在于垂直安定面120内。因此,可通过在垂直安定面120上布置第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404避免增加的复杂性、设计成本和安装问题。现在转向图5,根据例证性实施方式描述具有传感器的垂直安定面的横截面图图解。图解了沿着图4中的线5-5截取的垂直安定面120的横截面图。在该例证性实例中可见,安装第一位置406中的第一传感器400以基本上与前缘412的表面500齐平。此外,第一传感器400具有在垂直安定面120的前缘412处基本上贴合表面500的弯曲502的形状。第二传感器402基本上与垂直安定面120的第一侧面414上的第一表面504齐平。第二传感器402具有基本上贴合垂直安定面120的第一侧面414上的第一表面504的弯曲506的形状。以类似方式,第三传感器404与垂直安定面120的第二侧面416上的第二表面508基本上齐平。第三传感器404也具有基本上贴合垂直安定面120的第二侧面416上的第二表面508的弯曲510的形状。此外,第一位置406处于第一区域512中。第一区域512是第一类型结冰情况的第一液滴与垂直安定面120的表面500碰撞的区域。第二位置408位于其中第二类型结冰情况的第二液滴与第一表面504碰撞的第二区域514中的第一侧面414上的第一表面504上。第三位置410位于其中第二类型结冰情况的第二液滴还可与第二表面508碰撞的第二区域514中的第二侧面416上的第二表面508上。这些区域类似于图3中所述的第一区域308和第二区域310。现在参看图6,根据例证性实施方式描述了传感器的图解。在该视图中,显示了第二传感器402的更详细图解。第二传感器402包括罩600。设计罩600以安装在图1中垂直安定面120的第一表面504中的开口602内。罩600配置为具有当放入开口602内时与第一表面504基本上齐平的形状。此外,罩600的形状使得罩600基本上贴合第一表面504的图5中的弯曲506。现在转向图7,根据例证性实施方式描述了垂直安定面内安装的传感器的横截面图。在该例证性实例中,沿着图6中的线7-7截取可见第二传感器402的横截面图。在该视图中,描述罩600,使得罩600的表面700与第一表面504基本上齐平。具体地,罩600的表面700具有弯曲702,使得罩600的表面700基本上贴合第一表面504的弯曲506。图4-7中的垂直安定面120上的传感器的图解不意味着暗指对可执行其它例证性实施方式的方式的物理或建筑限制。例如,除了或代替冰探测组件426的一个或多个其它冰探测组件可位于垂直安定面120上。在其它例证性实例中,除了或代替图3中图解的其它传感器,可使用冰探测组件426。作为另一例证性实例,罩600中的第二传感器402可与图1中图解的其它传感器一起使用。现在转向图8,根据例证性实施方式描述了设计环境的框图图解。可使用设计环境800,以设计其中配置冰探测系统来探测许多类型的结冰情况的飞行器的冰探测系统。在该例证性实例中,可执行设计器802,以产生冰探测系统806的冰探测系统设计804。冰探测系统806可以是非限制地例如图1中的冰探测系统122。如图解的,可使用软件、硬件或二者的结合执行设计器802。在这些例证性实例中,可在计算机系统808中执行设计器802。计算机系统808包括许多计算机。当多于一个计算机存在于计算机系统808内时,那些计算机可彼此通信。可使用通信媒介如网络促进该通信。当使用软件执行设计器802时,设计器802可采取配置来在一个或多个计算机上运行的程序代码的形式。当采用硬件时,硬件可包括操作以执行设计器802内的运转的电路。在例证性实例中,硬件可采取电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置或配置来执行许多操作的一些其它合适类型硬件的形式。对于可编程逻辑装置,配置该装置执行许多操作。该装置可在稍后时间重新配置或可被永久地配置执行许多操作。可编程逻辑装置的实例包括例如可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列以及其它合适的硬件装置。此外,过程可在与无机组件集成的有机组件中执行和/或可完全由有机组件——不包括人类——组成。在该例证性实例中,冰探测系统设计804可使用飞行器812的飞行器设计810产生。换句话说,飞行器设计810可以是用于产生冰探测系统806的设计器802的输入。具体地,用于飞行器812中组件816的飞行器设计810中的参数814可用于在冰探测系统设计804中产生冰探测系统806的参数818。飞行器812可以是例如图1中的飞行器100。在该例证性实例中,冰探测系统设计804中的参数818用于冰探测系统806中的组件820。在这些例证性实例中,冰探测系统806中的组件820包括处理器单元822和传感器系统824。传感器系统824包括传感器826。传感器826包括第一组传感器828和第二组传感器830。在这些例证性实例中,参数818包括传感器系统824中的传感器826的位置832。具体地,位置832是飞行器812的表面834上的位置。可使用飞行器812的坐标限定位置832。在这些例证性实例中,位置832包括第一组位置836和第二组位置838。第一组位置836用于第一组传感器828。第二组位置838用于第二组传感器830。此外,第一组传感器828和第二组传感器830可布置在冰探测组件840中,其中第一组传感器828中的第一传感器和第二组传感器830中的第二传感器处于冰探测组件840中的冰探测组件内。模拟842可通过计算机系统808执行,以确定传感器826的位置832。在这些例证性实例中,模拟842可模拟结冰情况846的液滴844。例如,可进行模拟842以确定飞行器812的表面834上的位置848,在该位置液滴844将与飞行器812的表面834碰撞。在这些实例中,液滴844包括第一液滴850和第二液滴852。以此方式,对于飞行器812上的不同结构,可使用模拟842以确定其中第一液滴850将与表面834碰撞的第一区域854以及其中第二液滴852将与表面834碰撞的第二区域856。在模拟842中确定位置848可用于确定传感器826的位置832。在这些例证性实例中,选择第一组位置836,使得结冰情况846中的第一类型结冰情况858的液滴844中的第一液滴850与第一组位置836中的表面834碰撞。选择第二组位置838,使得结冰情况846中的第二类型结冰情况860的液滴844中的第二液滴852与第二组位置838中的飞行器812的表面834碰撞。在这些例证性实例中,第一类型结冰情况858的第一液滴850可以是正常过冷液滴。在这些例证性实例中,第二类型结冰情况860的第二液滴852可以是过冷大液滴。在所示实例中,第一组位置836可以在飞行器812中的结构864内的结构862的表面834上的第一区域854内。第二组位置838可位于结构862的表面834上的第二区域856内。在这些例证性实例中,飞行器812中的结构862可采用翼面866、机身868、发动机罩870、发动机入口871以及飞行器812上的其它适合类型结构的形式。此外,除了传感器826的位置832,还可使用模拟842选择传感器826内传感器数量。同样,可使用模拟842确定可用于执行传感器系统824中的传感器826的传感器872类型的数量。图8中的设计环境800的图解不意味着暗示对可执行例证性实施方式的方式的物理或建筑限制。除了和/或代替图解的组件,可使用其它组件。一些组件可能是不需要的。同样,呈现方框以图解一些功能组件。当在例证性实施方式中实施时,这些方框中的一个或多个可被结合、分开或结合并分开为不同方框。例如,冰探测系统设计804可用于确定传感器826的位置832中的其它位置,以除了第一类型结冰情况858和第二类型结冰情况860以外,探测一个或多个其他类型的结冰情况。在仍其它例证性实例中,设计器802可用于改进冰探测系统设计804,而不是创建冰探测系统设计804。例如,冰探测系统设计804可能已包括第一组位置836中的第一组传感器828。可改进冰探测系统设计804,以确定第二组传感器830的第二组位置838。以此方式,在这些例证性实例中,设计器802可用于确定对现有冰探测系统的改进。在仍其它例证性实例中,冰探测系统设计804可以是飞行器设计810的一部分,而不是单独设计。图1-7中图解的不同组件可与图8中显示的组件结合、与图8中的组件一起使用或二者的结合。此外,图1-7中图解的组件中的一些可以是图8中以方框形式显示的组件如何可以作为物理结构执行的实例。现在参看图9,根据例证性实施方式描述了用于探测飞行器的结冰情况的方法的流程图图解。图9中图解的方法可在冰探测系统中执行,如由图8中的冰探测系统设计804指定的冰探测系统806。此外,该方法可在图1中飞行器100的冰探测系统122中执行。具体地,在该流程图中执行的一个或多个操作可使用图2中的处理器单元200执行。该方法开始于:为了指示飞行器的结冰情况中的第一类型结冰情况的第一数据,监控位于飞行器上的第一组位置处的第一组传感器(操作900)。操作900中的第一组传感器可以是图1中的冰探测系统122中的第一组传感器148。然后,为了指示飞行器的第二类型结冰情况的第二数据,该方法监控位于飞行器上的第二组位置处的第二组传感器(操作902)。操作902中的第二组传感器可以是图1中冰探测系统122内的第二组传感器170。关于第一数据和第二数据中的至少一个是否指示结冰情况存在,做出决定(操作904)。如果结冰情况不存在,该方法返回至如上所述的操作900。否则,响应探测来自第一数据的第一类型结冰情况和来自第二数据的第二类型结冰情况中的至少一个,该方法开始动作(操作906),然后该方法返回至如上所述的操作900。现在参看图10,根据例证性实施方式描述了用于设计冰探测系统的方法的流程图图解。图10中图解的方法可以在图8中的设计环境800中执行。具体地,该方法可使用图8中的设计器802执行。该方法开始于确定飞行器的结构(操作1000)。这些结构可以是当一种或多种类型的结冰情况存在时在其上可形成冰的任何结构。然后,该方法选择飞行器的结构以处理(操作1002)。然后,该方法确定结构上的第一区域和第二区域(操作1004)。第一区域是其中第一类型结冰情况的第一液滴与飞行器的表面碰撞的区域。第二区域是其中第二类型结冰情况的第二液滴与飞行器的表面碰撞的区域。然后,该方法确定用于在第一区域和第二区域中布置的许多传感器(操作1006)。在一些情况下,取决于执行方式,传感器可不存在于结构上的一个区域。然后,该方法确定传感器中第一组传感器的第一区域内的第一组位置(操作1008)。然后,该方法确定传感器中第二组传感器的第二区域内的第二组位置(操作1010)。关于其它未处理结构对于飞行器是否存在,做出决定(操作1012)。如果其它未处理结构存在,该方法返回至如上所述的操作1002。否则,该方法终止。当完成该方法时,用于冰探测系统的设计可完成并且准备执行。不同所述实施方式中的流程图和框图图解了设备、方法和计算机程序产品的一些可能实施方式的体系结构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可表示计算机可用的或可读的程序代码的模块、分段或部分,其包括一个或多个用于执行指定的一个功能或多个功能的可执行指令。在一些可选的执行中,方框中指出的一个功能或多个功能可以不以图中指出的顺序进行。例如,在一些情况,可基本上同时执行连续地显示的两个方框,或有时可以以颠倒次序执行方框,这取决于涉及的功能。现在转向图11,根据例证性实施方式描述了数据处理系统的图解。数据处理系统1100可用于执行图2中的飞行管理系统208、图8中的计算机系统808以及可以在不同例证性实施方式中使用的其它计算机。在该例证性实例中,数据处理系统1100包括通信框架1102,其提供处理器单元1104、存储器1106、永久性存储器1108、通信单元1110、输入/输出(I/O)单元1112和显示器1114之间的通信。在该实例中,通信框架1102可采取总线系统的形式。处理器单元1104用来执行可装入存储器1106的软件的指令。处理器单元1104可以是许多处理器、多核处理器或一些其它类型的处理器,这取决于具体执行。在这些例证性实例中,处理器单元1104是可用于执行图2中的处理器单元200的处理器单元的实例。存储器1106和永久性存储器1108是存储装置1116的实例。存储装置是能够存储信息比如非限制地例如数据、功能形式的程序代码和基于临时或永久的其它合适信息的任何一件硬件。在这些例证性实例中,存储装置1116也可被称为计算机可读存储装置。在这些实例中,存储器1106可以是例如随机存取存储器或任何其它适合的易失性或非易失性存储装置。永久性存储器1108可采取各种形式,这取决于具体执行。例如,永久性存储器1108可包含一个或多个组件或器件。例如,永久性存储器1108可以是硬盘驱动器、闪存器、可再写光盘、可再写磁带或以上的一些结合。永久性存储器1108使用的媒介还可以是可移除的。例如,可移除的硬盘驱动器可用于永久性存储器1108。在这些例证性实例中,通信单元1110提供与其它数据处理系统或装置的通信。在这些例证性实例中,通信单元1110是网络接口卡。输入/输出单元1112允许用可连接至数据处理系统1100的其它装置输入和输出数据。例如,输入/输出单元1112可通过键盘、鼠标和/或一些其它适合的输入装置输入为用户提供连接。此外,输入/输出单元1112可发送输出至打印机。显示器1114提供将信息显示给用户的机构。用于操作系统、应用和/或程序的指令可位于通过通信框架1102与处理器单元1104通信的存储装置1116内。不同实施方式的方法可使用计算机执行的指令——其可位于存储器如存储器1106内——通过处理器单元1104执行。这些指令被称为程序代码、计算机可用的程序代码或计算机可读的程序代码,其可由处理器单元1104中的处理器读出和执行。不同实施方式中的程序代码可在不同物理或计算机可读存储媒介如存储器1106或永久性存储器1108上具体表现。程序代码1118以功能形式位于计算机可读媒介1120上,计算机可读媒介1120是选择性地可移除的并且可被装入或转移至数据处理系统1100用于通过处理器单元1104执行。在这些例证性实例中,程序代码1118和计算机可读媒介1120形成计算机程序产品1122。在一个实例中,计算机可读媒介1120可以是计算机可读存储媒介1124或计算机可读信号媒介1126。在这些例证性实例中,计算机可读存储媒介1124是用于存储程序代码1118的物理的或有形的存储装置,而不是传播或传输程序代码1118的媒介。可选地,可使用计算机可读信号媒介1126将程序代码1118传递至数据处理系统1100。计算机可读信号媒介1126可以是例如包含程序代码1118的传播的数据信号。例如,计算机可读信号媒介1126可以是电磁信号、光信号和/或任何其它适合类型的信号。这些信号可通过通信连接如无线通信连接、光纤维电缆、同轴电缆、导线和/或任何其它合适类型的通信连接进行传输。数据处理系统1100图解的不同组件不意味着对可执行不同实施方式的方式提供物理或建筑限制。不同例证性实施方式可在包括除了和/或代替数据处理系统1100图解的那些的组件的数据处理系统中执行。图11中显示的其它组件可不同于显示的例证性实例。不同的实施方式可使用能够运行程序代码1118的任何硬件装置或系统执行。本公开的例证性实施方式可在图12中显示的飞行器制造和使用方法1200和图13中显示的飞行器1300的背景中描述。首先转向图12,根据例证性实施方式描述了飞行器制造和使用方法的图解。在生产前期间,飞行器制造和使用方法1200可包括图13中飞行器1300的说明和设计1202以及材料获取1204。在生产期间,进行飞行器1300的组件和亚组件制造1206和系统集成1208。其后,飞行器1300可经历认证和输送1210,以投入使用1212。当客户使用1212时,飞行器1300定期进行常规维护和保养1214,其可包括改进、重新配置、整修和其它维护或保养。飞行器制造和使用方法1200的每个过程可由系统集成者、第三方和/或操作者进行或执行。在这些实例中,操作者可以是客户。为了该描述的目的,系统集成者可非限制地包括诸多飞行器制造者和主系统转包商;第三方可非限制地包括诸多卖主、转包商和供应商;并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。现在参看图13,描述了可执行例证性实施方式的飞行器的图解。在该实例中,飞行器1300通过图12中的飞行器制造和使用方法1200生产并且可包括具有多个系统1304和内部1306的机体1302。系统1304的实例包括推进系统1308、电力系统1310、液压系统1312、环境系统1314和冰探测系统1316中的一个或多个。可包括诸多其它系统。虽然显示了宇航实例,但可将不同的例证性实施方式应用于其它工业如汽车工业。本文具体体现的设备和方法可在图12中的飞行器制造和使用方法1200的至少一个阶段中采用。在一个例证性实例中,组件和亚组件制造1206中生产的组件或亚组件可以以类似于当飞行器1300在使用中1212时生产的组件或亚组件的方式制作或制造。作为另一实例,可在飞行器制造和使用方法1200的不同阶段期间利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其结合。例如,可在说明和设计1202中设计冰探测系统1316。可在组件和亚组件制造1206中制造冰探测系统1316的组件。可在系统集成1208中将冰探测系统1316安装于飞行器1300中。冰探测系统1316可在飞行器1300在使用1212时使用。在另一例证性实例中,冰探测系统1316可以是飞行器1300中现有的冰探测系统。可进行升级、改进和其它操作,以改进飞行器1300上的冰探测系统1316,从而包括根据例证性实施方式的特征。在以上的图和文中,一方面,冰探测系统806包括:位于飞行器100上的垂直安定面120的前缘412上的第一传感器400,其中配置第一传感器400来探测飞行器100的第一类型结冰情况858;位于垂直安定面120的第一侧面414上的第二传感器402,其中配置第二传感器402来探测飞行器100的第二类型结冰情况860;以及位于垂直安定面120的第二侧面416上的第三传感器404,其中配置第三传感器404来探测飞行器100的第二类型结冰情况860。在一种变化中,冰探测系统806包括其中第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404产生数据202,并且进一步包括:处理器单元822,其配置来监控来自第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404的数据202,并且响应指示第一类型结冰情况858和第二类型结冰情况860中的至少一种存在的数据202而执行动作。在另一变化中,冰探测系统806包括其中第一传感器400与垂直安定面120的前缘412的表面500基本上齐平,并且具有基本上贴合垂直安定面120的前缘412的弯曲502的形状。在仍另一变化中,冰探测系统806包括其中第二传感器402与垂直安定面120的第一侧面414上的第一表面504基本上齐平,并且具有基本上贴合第一侧面414的弯曲502的第一形状,并且第三传感器404与垂直安定面120的第二侧面416上的第二表面508基本上齐平,并且具有基本上贴合第二侧面416的弯曲502的第二形状。在一个情况中,冰探测系统806包括其中配置前缘412上的第一传感器400的第一位置406,以将第一传感器400暴露至第一类型结冰情况858的第一水滴850,并且其中配置第一侧面414上的第二传感器402的第二位置408和第二侧面416上的第三传感器404的第三位置410,以将第二传感器402和第三传感器404暴露至第二类型结冰情况860的第二水滴852。在另一情况中,冰探测系统806包括其中第一位置406是飞行器100的机身106上方的第一高度,第二位置408是飞行器100的机身106上方的第二高度,并且第三位置410是飞行器100的机身106上方的第三高度。在仍另一情况中,冰探测系统806包括其中沿着在垂直安定面120的前缘412向后的方向上从第一位置406延伸的线424布置第二位置408和第三位置410。在一个实例中,冰探测系统806包括其中第一类型结冰情况858由具有第一尺寸量的第一液滴850引起,第二类型结冰情况860由具有第二尺寸量的第二液滴852引起,并且第一尺寸量小于第二尺寸量。在另一实例中,冰探测系统806包括其中第二类型结冰情况860是过冷大液滴型结冰情况。在仍另一实例中,冰探测系统806包括其中动作选自产生警报、产生飞行日志记录、激活防结冰系统204和发送报告中的至少一种。在仍另一实例中,冰探测系统806包括其中配置第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404来探测冰的存在。在仍另一实例中,冰探测系统806包括其中飞行器100选自商业飞行器100、军事飞行器100、飞机和直升飞机中的一种。另一方面,公开了冰探测系统806,其包括:位于飞行器100上的垂直安定面120的前缘412上的第一传感器400,其中第一传感器400处于第一位置406,配置来探测飞行器100的正常结冰情况;位于垂直安定面120的第一侧面414上的第二传感器402,其中第二传感器402处于第二位置408,配置来探测飞行器100的过冷大液滴型结冰情况;位于垂直安定面120的第二侧面416上的第三传感器404,其中第二侧面416与第一侧面414相反,并且其中第三传感器404处于第三位置410,配置来探测飞行器100的过冷大液滴型结冰情况;以及处理器单元822,其被配置来监控来自第一传感器400、第二传感器402和第三传感器404的数据202,并且响应指示正常结冰情况和过冷大液滴型结冰情况中至少一种的存在的数据202而执行动作。在一种变化中,冰探测系统806包括其中第一传感器400与前缘412的表面500基本上齐平,并且具有基本上贴合垂直安定面120的前缘的弯曲502的形状。在另一变化中,冰探测系统806包括其中第二传感器402与垂直安定面120的第一侧面414上的第一表面504基本上齐平,并且具有基本上贴合第一侧面414的弯曲502的第一形状,以及第三传感器404与垂直安定面120的第二侧面416上的第二表面508基本上齐平,并且具有基本上贴合第二侧面416的弯曲502的第二形状。在仍另一变化中,冰探测系统806包括其中第一位置406是飞行器100的机身106上方的第一高度,第二位置408是飞行器100的机身106上方的第二高度,并且第三位置410是飞行器100的机身106上方的第三高度,并且其中沿着在垂直安定面120的前缘412向后的方向上从第一位置406延伸的线424布置第二位置408和第三位置410。在一个实例中,冰探测系统806包括其中动作选自产生警报、产生飞行日志记录、激活防结冰系统204和发送报告中的至少一种。一方面,公开了探测结冰情况的方法,该方法包括:为了指示飞行器100的第一类型结冰情况858的第一数据202,监控位于飞行器100上的垂直安定面120的前缘412上的第一传感器400;为了指示飞行器100的第二类型结冰情况860的第二数据202,监控位于垂直安定面120的第一侧面414上的第二传感器402和位于垂直安定面120的第二侧面416上的第三传感器404;以及响应探测来自第一数据202的第一类型结冰情况858和来自第二数据202的第二类型结冰情况860中的至少一种而开始动作。在一种变化中,方法进一步包括:响应探测来自第一数据202的第一类型结冰情况858和来自第二数据202的第二类型结冰情况860中的至少一种,确定其中探测第一类型结冰情况858和第二类型结冰情况860中的至少一种的飞行器100上的位置。在另一变化中,方法包括其中响应探测来自第一数据202的第一类型结冰情况858和来自第二数据202的第二类型结冰情况860中的至少一种而开始动作,其包括:响应探测来自第一数据202的第一类型结冰情况858和来自第二数据202的第二类型结冰情况860中的至少一种而开始动作,其中该动作选自产生警报、产生飞行日志记录、激活防结冰系统204和发送报告中的至少一种。因此,一个或多个例证性实施方式提供了用于确定不同类型的结冰情况的方法和设备。特别地,例证性实施方式提供确定第一类型结冰情况和第二类型结冰情况的能力。第一类型结冰情况可以是一般遇到的情况,而第二类型结冰情况可以是过冷大液滴结冰情况。在这些例证性实例中,确定多于一种类型的结冰情况的能力可允许飞行器在政府或其它管理实体如联邦航空管理局可颁布的各种规则下被批准在不同类型的结冰情况中飞行。为了图解和说明的目的,已经呈现不同例证性实施方式的说明,并且不意欲是穷尽的或限于公开形式的实施方式。许多改进和变化对于本领域技术人员将是明显的。此外,与其它例证性实施方式比较,不同例证性实施方式可提供不同特征。为了最好解释实施方式、实际应用的原则并且能够使本领域其他技术人员能够理解具有适于考虑的具体用途的各种改进的各种实施方式的公开,选择并描述了所选的一个实施方式或多个实施方式。
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