專利名稱：一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于飛機(jī)環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，一種能夠提高機(jī)翼前緣縫翼加熱效率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)引氣所造成的推力損失的裝置，具體地說，是指一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛機(jī)結(jié)冰是指飛機(jī)在飛行時(shí)飛機(jī)外表面上水分積聚凍結(jié)成冰的現(xiàn)象，它影響飛機(jī)的氣動(dòng)外形和飛行安全，給飛行帶來極大危害。如:飛機(jī)風(fēng)擋結(jié)冰會(huì)影響駕駛員視野；測溫、測壓傳感頭結(jié)冰會(huì)導(dǎo)致儀表指示失真；機(jī)翼結(jié)冰將影響飛機(jī)的氣動(dòng)外形，增大飛行阻力、減少升力，影響全機(jī)操縱性、穩(wěn)定性等等，所以飛機(jī)必須設(shè)置防除冰系統(tǒng)。從1970年以來，由于飛機(jī)結(jié)冰而造成的事故已經(jīng)奪去了上千人的生命，給國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了很大損失，同時(shí)，CCAR25部中對(duì)民用飛機(jī)的防除冰性能也做了嚴(yán)格要求，所以防除冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中所必不可少的。當(dāng)今的大多數(shù)噴氣式民用客機(jī)，都采用機(jī)翼熱氣防冰的措施，從發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)內(nèi)引氣作為熱氣源。被引出的熱壓縮空氣流過流量限制器、單向活門、防冰控制閥和相關(guān)管路，通過笛形管對(duì)機(jī)翼前緣縫翼表面加熱以達(dá)到防除冰效果。B737傳統(tǒng)的機(jī)翼防冰系統(tǒng)對(duì)前緣縫翼的加熱方式如圖1所示，從發(fā)動(dòng)機(jī)引出的熱氣經(jīng)過供氣管、T形管之后通過笛形管噴射到前緣縫翼的前緣，通過熱傳遞的方式使前緣縫翼逐漸達(dá)到一定溫度，起到防除冰的效果。由于前緣縫翼蒙皮的熱慣性較大，該種加熱方式加熱效率較低，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力浪費(fèi)較大，影響了飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)，采用發(fā)動(dòng)機(jī)周期性引氣智能系統(tǒng)，通過對(duì)機(jī)翼前緣縫翼上笛形管的改進(jìn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)翼熱氣防除冰的周期性引氣方案，提高了加熱效率，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)推力損失，提高了飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。本實(shí)用新型在機(jī)翼前緣縫翼采用雙層笛形管，所述的雙層笛形管包括下層笛形管和上層笛形管，所述的下層笛形管與上層笛形管之間通過鋁管連接相通。所述的鋁管至少兩個(gè)，相鄰兩個(gè)鋁管之間的間隔為30cm。所述的下層笛形管與上層笛形管均位于前緣縫翼的中后部，并且兩者之間保持相對(duì)位置不變。引氣系統(tǒng)中，機(jī)翼前緣縫翼加熱采用雙層笛形管，提高了前緣縫翼加熱效率，使其蒙皮溫度更加均勻，避免出現(xiàn)由于周期性引氣造成加熱效率不足和加熱溫度不均造成的在機(jī)翼后緣形成冰瘤的現(xiàn)象；采用周期性引氣智能控制裝置對(duì)所述的周期性引氣系統(tǒng)進(jìn)行控制，位于機(jī)翼前緣的結(jié)冰探測器和溫度傳感器將當(dāng)前機(jī)翼前緣的結(jié)冰情況和溫度信號(hào)傳遞給智能控制裝置中的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前的結(jié)冰程度和前緣縫翼溫度自動(dòng)計(jì)算出最佳的引氣周期并控制發(fā)動(dòng)機(jī)引氣控制閥和機(jī)翼防冰活門周期性地開關(guān)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)引氣利用率，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)推力損失。[0008]本實(shí)用新型的有益效果:1、采用新型前緣縫翼雙層笛形管加熱方案設(shè)計(jì)，提高了前緣縫翼加熱效率，并使前緣縫翼溫度更加均勻，防止由于加熱效率低和溫度不均造成前緣縫翼后緣結(jié)冰的現(xiàn)象，為周期性引氣提供了必要條件；2、采用周期性引氣智能控制系統(tǒng)，位于機(jī)翼前緣的結(jié)冰探測器和溫度傳感器將探測的結(jié)冰程度和溫度信號(hào)分別傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前的結(jié)冰程度和前緣縫翼溫度自動(dòng)計(jì)算出最佳的引氣周期并控制發(fā)動(dòng)機(jī)引氣控制閥和機(jī)翼防冰活門周期性地開關(guān)，減少發(fā)動(dòng)機(jī)引氣的浪費(fèi)；3、通過實(shí)現(xiàn)周期性引氣，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)推力損失，提高了飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，增加了飛機(jī)的市場競爭力。

圖1B737傳統(tǒng)機(jī)翼熱氣防冰系統(tǒng)前緣縫翼防冰腔及T形管示意圖；圖2本實(shí)用新型提供的民用飛機(jī)機(jī)翼周期性引氣智能控制系統(tǒng)原理示意圖；圖3本實(shí)用新型提供的民用飛機(jī)機(jī)翼周期性引氣防冰系統(tǒng)前緣縫翼防冰腔及T形管示意圖。圖中:1.縫翼溫度傳感器；2.縫翼防冰笛形管；3.引氣控制閥；4.溫度傳感器；5.壓力傳感器；6.空氣流量傳感器；7.交輸閥；8.機(jī)翼防冰活門；9.防冰單向閥；10.下層笛形管；11.前緣縫翼蒙皮；12.供氣管；13.T形管；14.上層笛形管；15.T型回轉(zhuǎn)接頭；16.鋁管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)的示意圖。對(duì)于附圖1所示B737傳統(tǒng)機(jī)翼熱氣防冰系統(tǒng)前緣縫翼防冰腔及伸縮管示意圖的工作原理是:防冰系統(tǒng)供氣管通過T形管(也稱伸縮管)與兩側(cè)的前緣縫翼相連。T形管由兩根管子組成，當(dāng)前緣縫翼放下或收起時(shí)，其中一根管子可以在另一根管子里移動(dòng)，兩根管子之間用“0”型圈密封。T形管內(nèi)通過一個(gè)“T”形回轉(zhuǎn)接頭與機(jī)翼防冰系統(tǒng)供氣管相連?！癟”形接頭與供氣管末端的“0”型圈密封?！癟”形管外管通過一個(gè)“T”形回轉(zhuǎn)接頭與前緣縫翼防冰笛形管相連，“T”形管可以繞縫翼笛形管轉(zhuǎn)動(dòng)。縫翼內(nèi)的一個(gè)托架支撐著“T”形管和笛形管的末端并阻止防冰熱氣通過縫翼桁梁中的隔斷流回。笛形管通過其管上的小孔將熱氣噴射到前緣縫翼防冰腔，對(duì)前緣縫翼進(jìn)行加熱。本實(shí)用新型的民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)前緣縫翼防冰腔及伸縮管如圖3所示，前緣縫翼加熱笛形管采用雙層結(jié)構(gòu)，下層笛形管10的安裝形式與B737傳統(tǒng)機(jī)翼熱氣防冰系統(tǒng)笛形管的安裝形式相同，通過“T”形回轉(zhuǎn)接頭15與“T”形管13連接，縫翼內(nèi)的一個(gè)托架在縫翼前緣支撐著“T”形管13和下層笛形管10的末端并阻止防冰熱氣通過縫翼桁梁中的隔斷流回。下層笛形管10與上層笛形管14以并聯(lián)形式連接，位置位于前緣縫翼的中后部的防冰腔內(nèi)。兩層笛形管中間通過間隔為30cm的若干鋁管16相連通，鋁管16不但起到了固定的作用，而且可以傳遞熱氣。鋁管16和兩層笛形管10、14之間的連接采用焊接形式。當(dāng)前緣縫翼放下或收起時(shí)，“T”形管13隨之伸縮，而兩層笛形管由于托架的固定而位置在前緣縫翼防冰腔內(nèi)相對(duì)不變。由發(fā)動(dòng)機(jī)引來的熱氣通過供氣管12由“T”形管13傳遞至下層笛形管10，一部分熱氣通過下層笛形管10上的小孔噴射到前緣縫翼防冰腔前緣，另一部分熱氣通過兩層笛形管間的支撐鋁管16傳遞至上層笛形管14，從上層笛形管14上的小孔噴射到前緣縫翼防冰腔后緣。通過兩層笛形管在前緣縫翼防冰腔內(nèi)前緣和后緣同時(shí)加熱，使機(jī)翼前緣縫翼的溫度可以快速上升，并且使其蒙皮11溫度均勻分布，不但增加了加熱效率，而且防止由于溫度不均而產(chǎn)生的在前緣縫翼后緣結(jié)出冰瘤的現(xiàn)象發(fā)生。本實(shí)用新型還提供一種所述的民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)的智能控制裝置，用于對(duì)周期性引氣系統(tǒng)進(jìn)行周期性控制，原理示意圖如圖2所示，位于機(jī)翼的縫翼溫度傳感器I及結(jié)冰探測器將當(dāng)前機(jī)翼縫翼溫度及結(jié)冰程度信號(hào)傳遞給空氣系統(tǒng)控制器，計(jì)算機(jī)通過所述的當(dāng)前機(jī)翼縫翼溫度、熱載荷及結(jié)冰速率計(jì)算出當(dāng)前最佳引氣周期，通過信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)引氣控制閥3和機(jī)翼防冰活門8按照計(jì)算好的周期循環(huán)進(jìn)行同時(shí)開關(guān)，進(jìn)行周期引氣。機(jī)翼防冰溫度傳感器4和防冰壓力傳感器5即時(shí)監(jiān)控防冰管路的溫度和壓力，機(jī)翼防冰空氣流量傳感器6將隨時(shí)監(jiān)控防冰管路內(nèi)的空氣流量是否大于所需最低值，如果超出一定范圍將通過信號(hào)向飛行機(jī)組告警。該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)翼防冰從發(fā)動(dòng)機(jī)的周期性引氣，并且實(shí)現(xiàn)了引氣周期的智能化，實(shí)現(xiàn)了熱氣的較高利用率。同時(shí)，各傳感器對(duì)相關(guān)參數(shù)的監(jiān)測也提高了系統(tǒng)的可靠性。
權(quán)利要求1.一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)，其特征在于:機(jī)翼前緣縫翼采用雙層笛形管，所述的雙層笛形管包括下層笛形管和上層笛形管，所述的下層笛形管與上層笛形管之間通過鋁管連接相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)，其特征在于:所述的鋁管至少兩個(gè)，相鄰兩個(gè)鋁管之間的間隔為30cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)，其特征在于:所述的下層笛形管與上層笛形管均位于前緣縫翼的中后部，并且兩者之間保持相對(duì)位置不變。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種民用飛機(jī)機(jī)翼防除冰周期性引氣系統(tǒng)，屬于飛機(jī)環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。采用新型雙層前緣縫翼笛形管，下層迪形管與上層迪形管之間通過鋁管連接相通，并通過結(jié)冰探測器的信息由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算合適的引氣周期，提高了機(jī)翼加熱效率，降低了引氣造成的發(fā)動(dòng)機(jī)推力損失，提高了飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)B64D15/04GK202923890SQ20122059087
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者曹廣生, 韓鋮熹, 賈玉紅, 田云, 劉沛清 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)