本發(fā)明涉及一種磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置，屬于旋翼防冰和除冰技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

直升機旋翼在高空遇含有過冷水滴的云層時會在旋翼迎風(fēng)表面出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致直升機發(fā)生飛行事故。現(xiàn)有的固定翼防/除冰技術(shù)已較為成熟，但針對直升機旋翼高速旋轉(zhuǎn)、周期性揮舞、旋翼周圍流場復(fù)雜、旋翼內(nèi)部空間狹小等特點，相關(guān)成熟的防/除冰技術(shù)較少。因此，研究新型快速、高效、節(jié)能的直升機旋翼防冰和除冰技術(shù)具有重要意義。

相關(guān)研究表明，過冷水滴通過直流電磁化后能夠降低最低不結(jié)晶溫度，并增大過冷水滴的過冷度。同時，研究表明磁場作用對液態(tài)水的過冷和結(jié)晶過程機理主要與水分子的氫鍵連接有關(guān)，磁場可以降低分子間的氫鍵束縛能，釋放自由水分子，過冷態(tài)的水能夠在更低的溫度下保存，因此更不易結(jié)冰，且磁場強度在接近強磁體區(qū)域強，對遠(yuǎn)離區(qū)域電磁干擾效應(yīng)大大減弱?；谝陨涎芯拷Y(jié)論，本發(fā)明設(shè)計一種利用磁化過冷水滴來達(dá)到防除冰目的的裝置來進(jìn)行直升機旋翼的防冰和除冰工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利主要針對現(xiàn)有旋翼及固定翼飛機防/除冰技術(shù)的不足，利用翼形強磁體磁化過冷水滴來增大過冷水滴過冷度，減少旋翼表面結(jié)冰量，并通過電熱絲加熱包鐵的方式，對直升機旋翼表面進(jìn)行防、除冰工作，提出一種磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置。本發(fā)明具有防/除冰原理新穎，耗能低、除冰徹底等特點，能夠滿足在多種不同惡劣氣象環(huán)境下及在不同結(jié)冰狀態(tài)下的防、除冰要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置，該裝置安裝在直升機旋翼結(jié)冰區(qū)域表面，主要部件包括：翼型強磁體、電熱線圈、包鐵、絕緣隔熱層及用于檢測旋翼結(jié)冰厚度的結(jié)冰傳感器；翼型強磁體形狀與旋翼翼型相同；絕緣隔熱層由復(fù)合材料制成。

所述一種磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置，其特征在于：所述翼型強磁體沿旋翼展向分段均勻分布，并裝配在旋翼結(jié)冰區(qū)域內(nèi)部。

所述一種磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置，其特征在于：所述電熱線圈纏繞在翼型強磁體上，各段電熱線圈采用并聯(lián)直流電。

所述一種磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置，其特征在于：所述電熱線圈纏繞旋向滿足電熱線圈通電后所產(chǎn)生的磁場與翼型強磁體方向一致。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明采用磁化過冷水滴的方式，對空氣中的過冷水滴進(jìn)行磁化以降低過冷水滴最低不結(jié)晶溫度，達(dá)到旋翼表面防、除冰效果；

2.本發(fā)明采用電熱線圈纏繞翼形強磁體的方式，通過電熱線圈通電加熱旋翼表面進(jìn)行除冰，效果明顯；

3.本發(fā)明采用電熱線圈纏繞翼形強磁體所產(chǎn)生的磁場可增強翼形強磁體所產(chǎn)生的磁場，從而增強磁化作用；

4.本發(fā)明用于直升機旋翼的防/除冰，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，重量輕，不改變旋翼的氣動外形，亦不會額外增加直升機過多的重量。

附圖說明

圖1是磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置中單個磁化線圈結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置截面示意圖。

圖3是磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1.槳葉；2.結(jié)冰傳感器；3.電熱線圈；4.翼形強磁體；5.線圈接頭；6.包鐵；7.絕緣隔熱層；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

如圖1所示，單個磁化線圈由電熱線圈3纏繞在翼形強磁體4上，并分別引出線圈接頭5，用于在旋翼內(nèi)部進(jìn)行并聯(lián)連接，電熱線圈3纏繞的旋向應(yīng)使電熱線圈3通電后所產(chǎn)生的磁場與翼形強磁體4所產(chǎn)生的磁場方向相同。翼形強磁體4設(shè)計的形狀與旋翼翼形相同，便于裝配在旋翼表面。同時，電熱線圈3在通電后產(chǎn)生的定向電磁場可以增強翼形強磁體4的磁場，提高過冷水滴磁化效率。

如圖2、圖3所示，磁化過冷水滴的直升機旋翼防/除冰裝置主要由翼型強磁體4、電熱線圈3、包鐵6、絕緣隔熱層7及用于檢測旋翼結(jié)冰厚度的結(jié)冰傳感器2；其中結(jié)冰傳感器2安裝在旋翼包鐵6的外表面，為防止電熱線圈3對結(jié)冰傳感器2的干擾，將其安裝在各段電熱線圈3之間的空隙位置，并保證伸出長度不影響旋翼氣動外形；包鐵6與電熱線圈3相接觸，同時為防止電熱線圈3產(chǎn)生的熱能對旋翼內(nèi)部造成影響，在內(nèi)部設(shè)置由復(fù)合材料制成的絕緣隔熱層7，為保證各段電磁線圈3正常工作，各段線圈通過并聯(lián)的方式進(jìn)行連接通電。整體結(jié)構(gòu)安裝在旋翼結(jié)冰防護(hù)區(qū)域，保證防冰及除冰工作的順利進(jìn)行。