一种复合式防冰液-气囊防除冰系统的制作方法

本发明涉及飞机翼面除冰领域，特别涉及一种复合式防冰液－气囊防除冰系统。

背景技术：

飞机进入结冰环境后，在飞机翼面前缘将出现冰积聚，影响飞行安全。现有的防除冰方法包括防冰液防冰系统、气囊除冰系统等。防冰液防冰系统不会对翼面气动性能产生影响、机上能源消耗少，但同时由于防冰液装载量有限，所以防冰时间受限(尤其在防冰区域较大时防冰时间有限)，且装载防冰液降低了飞机的有效载重；气囊除冰系统结构简单、系统重量小、机上能源消耗少，但除冰后翼面容易产生残留冰，影响翼面气动性能。由于防冰液防冰系统和气囊除冰系统两者结构的截然不同、且防除冰控制时序的差异，导致复合式防冰液－气囊防除冰系统研制难度大，在现役飞机中无应用。

技术实现要素：

本发明的目的是，基于现有飞机的防除冰技术，通过结合防冰液防冰技术和气囊除冰技术，设计一个复合式防冰液－气囊防除冰系统。以提高除冰效率，增加飞行安全裕度。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种复合式防冰液－气囊防除冰系统，包括控制器、防冰液箱、泵机以及气囊除冰组件。其中气囊除冰组件至少包括除冰气囊(安装在所述飞机翼面前缘后方)和气流分配装置(和所述除冰气囊的引气接口连通，向除冰气囊鼓气或抽气)。本系统工作时，控制器控制泵机将防冰液从防冰液箱中喷洒至翼面前缘线附近，并控制气囊除冰组件对翼面前缘进行除冰。一方面，本系统通过在翼面前缘线附近喷洒防冰液，在气流作用下，防冰液向翼面前缘上、下表面的后方流动，形成一层降低液体冰点的液膜，使翼面前缘的过冷水滴冰点降低，结冰难度增加；另一方面，当积冰在翼面前缘形成后，喷洒的防冰液将迅速渗透至冰层底部，使冰层和飞机表面的结合强度降低。结合气囊的“膨胀－收缩”工作，将残留翼面前缘的积冰分离震碎，并在气流作用下将冰去除。在防冰液喷洒区域和气囊除冰区域的过渡处，本发明采用了斜面处理方式，确保过渡区域不会产生积冰。在控制时序方面，根据不同的翼面防除冰范围，选取已知合适的控制时序，使得喷洒防冰液的覆盖范围不受气囊工作的影响，并确保过渡区域可以由防冰液全部覆盖。

有益效果：

本发明的这种复合式防冰液－气囊防除冰系统重量较同类防冰液防冰系统轻、对翼面气动性能较同类气囊除冰系统小。且本发明的这种复合式防冰液－气囊防除冰系统，确保了翼面前缘线附近无结冰、翼面前缘后方积冰受防冰液的影响，积冰结合强度下降、气囊除冰效率大大提高，整体提高了翼面防除冰效率，增加了结冰环境下的飞行安全裕度。

附图说明

图1为本发明提供的一种复合式防冰液－气囊防除冰系统的结构示意图。

图2为翼面前缘结构图。

图1中，1为控制器、2为防冰液箱、3为泵机、4为气囊除冰组件(包括5除冰气囊和6气流分配装置)，7为特殊处理的翼面前缘结构。

图2中，5除冰气囊，8为特殊处理的翼面前缘结构上的微孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

参阅图1－2，本发明实例提供的一种复合式防冰液－气囊防除冰系统结构及飞机翼面前缘示意图。

本发明实例提供一种复合式防冰液－气囊防除冰系统，包括控制器1、防冰液箱2、泵机3以及气囊除冰组件4(除冰气囊5和气流分配装置6)。具体如下：

控制器1分别与泵机3和气流分配装置6连接，并向泵机3和气流分配装置6发出防除冰信号；控制器1还用于监控系统工作状态。

防冰液箱2和泵机3设置在飞机翼面前缘7附近，可以采用已知的适当容积的防冰液箱及适当功率的泵机，防冰液箱2和泵机3连通，用于受控地对特殊处理的翼面前缘7喷洒防冰液。

气囊除冰组件4设置在特殊处理的翼面前缘7的外表面，包括除冰气囊5、气流分配装置6，用于受控的对飞机翼面前缘7进行气囊膨胀除冰。

在飞机翼面前缘7的翼面前缘线附近开有若干微孔8，用于向翼面前缘7喷洒防冰液。

在防冰液喷洒区域和气囊除冰区域的过渡处，本发明采用了斜面处理方式，翼面前缘7上下表面均有台阶状下陷，并在台阶状下陷侧面开有若干微孔8，确保过渡区域不会产生积冰。

具体实施时，当控制器1收到“开启”信号后，发出工作信号至泵机3，泵机3从防冰液箱2中抽取防冰液喷洒至特殊处理的翼面前缘7外表面；同时控制器1发出工作信号至气流分配装置6，一方面，本系统通过在翼面前缘7的多个微孔8附近喷洒防冰液，在气流作用下，防冰液向翼面前缘7上、下表面的后方流动，形成一层降低液体冰点的液膜，使翼面前缘7的过冷水滴冰点降低，结冰难度增加；另一方面，当积冰在翼面前缘7形成后，喷洒的防冰液将迅速渗透至冰层底部，使冰层和飞机表面的结合强度降低。结合气囊的“膨胀－收缩”工作，将残留翼面前缘的积冰分离震碎，并在气流作用下将冰去除。控制器1内部预设了已知合适的防除冰工作时序，复合式防冰液－气囊防除冰系统按预设的时序工作，直至控制器1收到“关闭”信号。

技术特征：

技术总结
本发明属于飞机翼面除冰领域，特别涉及一种复合式防冰液‑气囊防除冰系统，包括控制器(1)、防冰液箱(2)、泵机(3)以及气囊除冰组件(4)，气囊除冰组件(4)包括除冰气囊(5)和气流分配装置(6)，翼面前缘(7)上下表面防冰液喷洒区域和气囊除冰区域的过渡处均有台阶状下陷，翼面前缘线附近和台阶状下陷侧面均开有若干微孔(8)。本发明的复合式防冰液‑气囊防除冰系统，通过复合式防除冰方式，提高了翼面除冰效率，增加了结冰环境下的飞行安全裕度。

技术研发人员：詹大可;陈明生;邢芳芳;田傲;刘良文
受保护的技术使用者：中航通飞研究院有限公司
技术研发日：2017.11.03
技术公布日：2018.05.22