本發(fā)明的實施方式總體涉及用于防止飛行器的多部分(例如飛行器的發(fā)動機和機翼)結冰的系統(tǒng)和方法。

背景技術：

各種飛行器通過將引氣(bleedair)從發(fā)動機轉移到機翼和發(fā)動機表面，從而防止在機翼和發(fā)動機表面之上或之內結冰。從發(fā)動機的核心抽取引氣，并將其轉移到機翼和發(fā)動機表面。特別地，通過壓縮而加熱來自發(fā)動機核心的空氣。發(fā)動機核心壓縮空氣，直至空氣達到用于防止結冰的適宜溫度。這樣，發(fā)動機核心利用能量來壓縮并由此加熱空氣。由于發(fā)動機核心所消耗的能量的一部分是為了防止結冰(例如通過將高溫引氣轉移到飛行器的多部分)，所以發(fā)動機核心的效率降低了。換言之，發(fā)動機核心所產生的能量的一部分是用于防止結冰而非推進的。

進一步地，隨著飛行器的繼續(xù)發(fā)展，機翼長度在增加，而發(fā)動機尺寸則在減小。然而，較小的發(fā)動機可能并不適合于產生足夠的氣流來有效防止例如較長的機翼結冰。

技術實現要素：

有效防止在飛行器的多部分上和內結冰的系統(tǒng)和方法的需求是存在的。增加飛行器的發(fā)動機效率的系統(tǒng)和方法的需求是存在的。

考慮到這些需求，本發(fā)明的某些實施方式提供一種防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)被配置成防止對于飛行器的一個或多個部分結冰。防冰系統(tǒng)包括燃燒器，該燃燒器具有空氣入口和氣體出口。供應空氣管道聯(lián)接至燃燒器的空氣入口。供應空氣管道被配置成將低壓空氣輸送到燃燒器。一個或多個輸送管道聯(lián)接至燃燒器的氣體出口。一個(或多個)輸送管道還被配置成聯(lián)接至飛行器的一個(或多個)部分。燃燒器被配置成通過氣體出口將受熱氣體排到該一個(或多個)輸送管道，以防止對于飛行器的一個(或多個)部分結冰和/或融冰。

防冰系統(tǒng)還可以包括發(fā)動機，該發(fā)動機包括外殼，該外殼容納扇和發(fā)動機核心。燃燒器可以固定在發(fā)動機的外殼內。供應空氣管道可以被配置成從一個或多個發(fā)動機壓縮器接收低壓空氣。

防冰系統(tǒng)可以包括燃燒器燃料供應管道，該燃燒器燃料供應管道將燃燒器聯(lián)接至發(fā)動機的主燃料供應管道。第一閥可以設置在供應空氣管道內。該第一閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動。第二閥可以設置在燃燒器燃料供應管道內。該第二閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動。

防冰系統(tǒng)可以包括與燃燒器的點火器連通的防冰控制單元。該防冰控制單元可以與點火器、第一閥和第二閥連通，并被配置成控制該點火器、該第一閥和該第二閥。在至少一種實施方式中，防冰控制單元被配置成進行如下操作：開啟第一閥，以通過供應空氣管道將低壓空氣輸送至燃燒器中；開啟第二閥，以將燃料供應到燃燒器；啟用點火器，以在燃燒器內點燃火焰；監(jiān)測火焰的溫度，以確定是否已經達到所需火焰溫度；以及監(jiān)測排出的受熱氣體的溫度，以確定是否已經達到所需氣體溫度。

所述一個(或多個)輸送管道可以包括以下的一個或兩個：發(fā)動機唇口輸送管道，其被配置成將排出的受熱氣體輸送到發(fā)動機的唇口皮的內腔；和/或機翼輸送管道，其被配置成將排出的受熱氣體輸送到飛行器的機翼的前緣的內腔。在至少一種實施方式中，至少一個冷凝物收集阻擋物聯(lián)接到唇口皮的內腔或機翼的前緣的內腔的一者或兩者內的至少一個傳輸管道。冷凝物收集阻擋物被配置成將冷凝物導入傳輸管道并將其從一個或多個排氣口導出，所述一個或多個排氣口穿過發(fā)動機的唇口皮或機翼的前緣的一者或兩者而形成。

防冰系統(tǒng)可以包括旁路管道以及設置在該旁路管道內的閥，該旁路管道被配置成將發(fā)動機核心的引氣出口聯(lián)接到輸送管道。所述閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動。在開啟位置，高壓受熱氣體從發(fā)動機核心供應到輸送管道。在關閉位置，阻止高壓受熱氣體進入輸送管道。

防冰系統(tǒng)可以包括至少一個渦流噴嘴，該渦流噴嘴設置在輸送管道內。該渦流噴嘴被配置成在第一位置和第二位置之間被選擇性地致動。第一位置可以是低壓設定，而第二位置可以是高壓設定。

本發(fā)明的某些實施方式提供一種防冰方法，該防冰方法用于對于飛行器的一個或多個部分防止結冰。該防冰方法包括以下步驟：將供應空氣管道聯(lián)接至燃燒器的空氣入口；將一個或多個輸送管道聯(lián)接至燃燒器的氣體出口以及飛行器的一個(或多個)部分；通過供應空氣管道將低壓空氣通至燃燒器；通過氣體出口將受熱氣體從燃燒器排到輸送管道；通過輸送管道將受熱氣體通到飛行器的一個(或多個)部分；以及由于輸送操作而防止造成飛行器的一個(或多個)部分結冰和/或融冰。

本發(fā)明的某些實施方式提供一種飛行器，其包括：機身，從機身伸出的機翼，從機身伸出的尾翼，連接到機身、機翼或尾翼的一個或多個的至少一個發(fā)動機，以及防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)被配置成對于飛行器的一個或多個部分防止結冰。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的實施方式的飛行器的前視圖的圖形表示。

圖2是根據本發(fā)明的實施方式的發(fā)動機的內部縱向視圖的圖形表示。

圖3是根據本發(fā)明的實施方式的發(fā)動機進口組件的正面透視圖的圖形表示。

圖4是根據本發(fā)明的實施方式的發(fā)動機進口組件的一部分的橫斷面視圖的圖形表示。

圖5是根據本發(fā)明的實施方式的圖4的發(fā)動機進口組件直通線5-5的部分的橫斷面視圖的圖形表示。

圖6是根據本發(fā)明的實施方式的機翼的前緣的橫斷面視圖的圖形表示。

圖7是根據本發(fā)明的實施方式的圖6的機翼前緣的直通線7-7的橫斷面視圖的圖形表示。

圖8例示了根據本發(fā)明的實施方式的在飛行器的一個或多個部分上或內防止結冰的流程圖。

具體實施方式

當結合附圖閱讀時，前述概要和具體實施方式的下列詳細描述將更好理解。如在此使用的，按單數陳述并且以單詞“一”或“一個”開始的部件或步驟應被理解為不必排除多個所述部件或步驟。而且，引用“一個實施方式”不是旨在被解釋為排除存在也并入所陳述特征的附加實施方式。而且，除非相反地明確規(guī)定，“包括”或“具有”含有特殊特性的一部件或多個部件的實施方式可以包括不含有該特性的附加部件。

本發(fā)明的實施方式提供如下系統(tǒng)和方法，其通過來自低級發(fā)動機引氣的燃燒產物而產生加熱氣體，以防止在飛行器的多部分(例如發(fā)動機和機翼表面)之上或之內結冰。該系統(tǒng)和方法可以從發(fā)動機的較低級(例如扇)抽氣，并利用噴氣燃料和燃燒器來加熱空氣。該系統(tǒng)和方法被配置成將熱的低壓空氣分配至飛行器的多部分，以防止在飛行器的多部分之上或之內結冰。

本發(fā)明的某些實施方式提供一種防冰(或除冰)系統(tǒng)，其包括：可以聯(lián)接至發(fā)動機的燃燒器(例如能夠的燃燒器)，被配置成控制點火、打開并關閉多個閥以啟用燃燒并排出熱氣的控制器，以及被配置成控制將熱氣排放到多個前緣的多個設備，其中所述設備被配置成收集冷凝物。至少一個閥可以連接至扇發(fā)動機的低級電源。所述多個設備可以包括渦流噴嘴和出口孔。出口孔可以包括：聯(lián)接至諸如塑料管(例如聚乙烯管)這樣的傳輸管道的冷凝物收集阻擋物，例如排水孔(scupper)。

本發(fā)明的一些實施方式提供一種方法，其包括利用燃燒器產生熱氣體。熱氣體是通過控制在燃燒器內的點火而產生的，設置該燃燒器是為了從發(fā)動機的扇接收低空氣供應。該方法還包括利用多個閥控制來自燃燒器的熱氣體，感測熱氣體，并將熱氣體流調節(jié)至所需溫度(例如至少450°f)，然后將熱氣體引導至機翼和/或發(fā)動機的前緣。由于燃燒的緣故，冷凝物(例如水滴)也可以在熱氣體中?？梢岳枚鄠€設備在前緣內引導熱氣體和冷凝物，例如，在前緣的內表面周圍引導熱氣體的渦流噴嘴?？梢岳脵C翼的下側上的管道和排氣槽來收集冷凝物，以防止在機翼的下側上結冰。在至少一個其它實施方式中，可以設置冷凝物收集阻擋物(例如排水孔)來收集冷凝物。

圖1是根據本發(fā)明的實施方式的飛行器10的前視圖的圖形表示。飛行器10包括推進系統(tǒng)12，推進系統(tǒng)12可以包括例如兩個渦輪扇發(fā)動機100。可選地，推進系統(tǒng)12可以包括比圖示更多的發(fā)動機100。發(fā)動機100可以由飛行器10的機翼16攜帶。在其它實施方式中，發(fā)動機100可以由機身18和/或尾翼20攜帶。尾翼20還可以支撐水平穩(wěn)定器22和垂直穩(wěn)定器24。

每個發(fā)動機100包括外殼102，外殼102包括進口組件104。外殼102保持扇106貼近前端108，而發(fā)動機核心(圖1中未示出)遠離扇106。如下所述，防冰(防結冰)系統(tǒng)至少部分地設置在至少一個發(fā)動機100內。防冰系統(tǒng)被配置成防止在飛行器的多個部分(例如外殼102和機翼16的前緣)上和內結冰。

圖2是根據本發(fā)明的實施方式的發(fā)動機100的內部縱向視圖的圖形表示。圖2中未示出發(fā)動機100的外殼102。如前所述，扇106設置為靠近前端108，而發(fā)動機核心110遠離扇106。

防冰系統(tǒng)111設置在發(fā)動機100之內。防冰系統(tǒng)111包括位于扇106后的供應空氣管道112(例如管、軟管等)，其被配置成接收穿過扇106的空氣。例如，供應空氣管道112包括空氣入口114，穿過扇106和/或一個或多個發(fā)動機壓縮器的至少一部分的空氣通過空氣入口114進入供應空氣管道112。

閥113設置在供應空氣管道112內。閥113被配置成在開啟位置和關閉位置之間致動或調節(jié)壓力。在開啟位置，從扇106出來的空氣穿過供應空氣管道112。在關閉位置，阻止從扇106出來的空氣穿過供應空氣管道112。

供應空氣管道112聯(lián)接至燃燒器(例如能夠的燃燒器)116，燃燒器116可以固定在發(fā)動機100的外殼102內。例如，可以將燃燒器116固定在發(fā)動機核心110的外部。燃燒器116可以不是發(fā)動機核心110的燃燒器。燃燒器116包括空氣入口118，空氣入口118聯(lián)接至供應空氣管道112的空氣出口120。燃燒器116還包括燃料噴嘴122，燃料噴嘴122聯(lián)接至燃燒器燃料供應管道124，燃燒器燃料供應管道124連接至主燃料供應管道125。燃料閥126設置在燃燒器燃料供應管道124內，并且被配置成受控調節(jié)從燃料供給(例如燃料箱內的噴氣燃料)噴射到燃燒器116的燃料的量。燃燒器116還包括點火器127，點火器127被配置成,當燃料被供應到燃燒器116時點燃燃料。燃燒器116還包括氣體出口128。

燃燒器116的氣體出口128聯(lián)接至發(fā)動機唇口輸送管道130和機翼輸送管道132?？商娲?，氣體出口128可以聯(lián)接至發(fā)動機唇口輸送管道130或機翼輸送管道132中的一個。燃燒器116被配置成，通過氣體出口128將受熱氣體輸送到發(fā)動機唇口輸送管道130和機翼輸送管道132。由燃燒器116產生的受熱氣體用于防止在飛行器10(如圖1所示)的機翼16和發(fā)動機100的多部分上和內結冰(或融冰)。可選地，氣體出口128可以聯(lián)接至另外的輸送管道，該另外的輸送管道可以聯(lián)接至發(fā)動機或飛行器的其它各個部分，以防止在這些部分之上和/或之內結冰或結晶。

閥134設置在發(fā)動機唇口輸送管道130內。此外，閥136設置在機翼輸送管道132內。閥134和閥136被配置成在開啟位置和關閉位置之間選擇性地致動，或進行壓力調節(jié)，以控制穿過發(fā)動機唇口輸送管道130和機翼輸送管道132的受熱氣體的流。

旁路管道138可以將發(fā)動機核心110的引氣出口140連接到發(fā)動機唇口輸送管道130。閥141設置在旁路管道138內，并且被配置成在開啟位置和關閉位置之間選擇性地致動?？商娲?，發(fā)動機100可以不包括旁路管道138。

渦流噴嘴144設置在靠近發(fā)動機唇口輸送管道130的遠端145。渦流噴嘴144可以在這兩個位置之間選擇性地移動，或進行壓力調節(jié)。例如，渦流噴嘴144可以包括一個或多個第一開口以及一個或多個第二開口。渦流噴嘴144可以移動到第一位置，在第一位置，第一開口被配置成允許氣體從渦流噴嘴144輸送出來。渦流噴嘴144可以移動到第二位置(例如通過旋轉)，在第二位置，第二開口被配置成允許氣體從渦流噴嘴144輸送出來。渦流噴嘴144可以在低壓設置(例如第一位置)和高壓設置(例如第二位置)之間選擇性地切換。當燃燒器116將低壓受熱氣體(例如，未通過壓縮而加熱的氣體)供應到發(fā)動機唇口輸送管道130時，渦流噴嘴144設置在低壓設置。當打開閥141將高壓受熱氣體(例如，通過在發(fā)動機核心110內壓縮而加熱的氣體)供應到發(fā)動機唇口輸送管道130時，渦流噴嘴144設置在高壓設置。

防冰控制單元146可以固定在發(fā)動機100內，并且例如通過一個或多個有線或無線連接件與燃燒器116連通。因此，防冰控制單元146可以被配置成控制燃燒器116的運行。可選地，防冰控制單元146可以設置于遠離發(fā)動機100，例如，設置在標塔(pylon)或飛行器電子艙內。

在至少一種實施方式中，防冰控制單元146例如通過一個或多個有線連接件與閥113、閥134、閥136和閥141連通。如此，防冰控制單元146被配置成控制閥113、閥134、閥136和閥141的運行?？蛇x地，防冰控制單元146不與閥113、閥134、閥136和閥141的一個或所有相連通。

防冰控制單元146還可以例如通過一個或多個有線或無線連接件與渦流噴嘴144連通。以此方式，防冰控制單元146可以被配置成控制渦流噴嘴144的運行?？蛇x地，防冰控制單元146不與渦流噴嘴144連通。

防冰控制單元146可以在低壓模式下控制防冰系統(tǒng)111。在低壓模式下，將供應空氣管道112內的閥113打開，而將旁路管道138內的閥141關閉，以便通過供應空氣管道112將低壓空氣(例如，尚未在發(fā)動機核心110內壓縮的空氣)輸送到燃燒器116。防冰控制單元146可以操控閥113和閥141。

在將低壓空氣輸送到燃燒器116之前，將閥134或閥136打開，然后防冰控制單元146啟用點火器127。啟用點火器127之后，防冰控制單元146打開燃燒器燃料供應管道124內的閥126，以從主燃料供應管道125向燃燒器116供應燃料。點火器127點燃燃燒器116內的燃料，以在燃燒器116內產生火焰。防冰控制單元146可以例如通過一個或多個燃燒傳感器(例如光學傳感器)和/或溫度傳感器(例如，溫度計、節(jié)溫器等)，來監(jiān)測燃燒器116內正在燃燒的燃料的溫度。防冰控制單元146通過閥126和點火器127控制著供應給燃燒器116的燃料，以產生所需溫度下的廢熱氣。例如，防冰控制單元146可以將廢熱氣的溫度控制在400°f?？商娲?，廢熱氣的溫度可以大于400°f。已經發(fā)現，結合氣流和400°f溫度下的廢熱氣，可以有效地防止在發(fā)動機外殼和機翼表面之上或之內結冰。

防冰控制單元146可以通過一個或多個溫度傳感器來感測點燃的火焰的溫度和/或受熱氣體的排出溫度。如果已經達到所需溫度，防冰控制單元146可以停用點火器(響應于燃燒檢測)，并調節(jié)通往燃燒器116的燃料流量(例如通過閥113)，以維持所排放的受熱氣體的所需溫度。

當閥134打開時，穿過發(fā)動機唇口輸送管道130將來自燃燒器116的廢熱氣輸送到發(fā)動機100的前唇。進一步地，當閥136打開時，通過機翼輸送管道132將來自燃燒器116的廢熱氣輸送到一個或多個機翼的一個或多個前緣。在至少一種實施方式中，防冰控制單元146可以關閉閥136，以便將全部廢熱氣輸送到發(fā)動機100的前唇。相反，防冰控制單元146可以關閉閥134，以便將全部廢熱氣輸送到機翼的前緣。

當燃燒器116操作以便為發(fā)動機唇口輸送管道130和/或機翼輸送管道132的一者或兩者產生受熱氣體時，防冰控制單元146將閥113維持在打開位置。防冰控制單元146還可以將渦流噴嘴144控制在低壓設置，以便安全有效地將排放的受熱氣體(處于低壓)輸送到聯(lián)接至發(fā)動機100的唇口皮的發(fā)動機唇口輸送管道130。

可選地，防冰系統(tǒng)111可以在高壓模式下操作，該模式下，來自發(fā)動機核心110的氣體因壓縮而被加熱，并被輸送到發(fā)動機唇口輸送管道130和機翼輸送管道132。在至少一種實施方式中，防冰控制單元146被配置成在高壓模式下操控防冰系統(tǒng)111。

在高壓模式下，關閉閥113，從而防止低壓空氣進入燃燒器116。打開閥141，以便高壓受熱氣體(在發(fā)動機核心110內壓縮受熱)從旁路管道138進入發(fā)動機唇口輸送管道130和機翼輸送管道132。在高壓模式下，渦流噴嘴144切換到高壓設置。例如，在高壓設置中，可以將渦流噴嘴144致動到一位置，在該位置中，較大的空氣出口(相比于用于低壓設置的較小的空氣出口)用于將空氣輸送到發(fā)動機唇口輸送管道130。較大的空氣出口可以用于控制進入發(fā)動機唇口輸送管道130的空氣流速，和/或確保在高壓模式下的受熱氣體的壓力不會損壞發(fā)動機唇口輸送管道130。

如前所述，防冰控制單元146可以被配置成控制閥134、閥136和閥141以及渦流噴嘴144?？蛇x地，防冰控制單元146可以不被配置成控制閥134、閥136和閥141以及渦流噴嘴144。相反，可以手動控制閥134、閥136和閥141以及渦流噴嘴144。

防冰控制單元146在低壓模式下操作防冰系統(tǒng)111，以將受熱氣體供應到飛行器的多部分用于防冰，而不依賴于發(fā)動機核心110的壓縮受熱氣體。如此，發(fā)動機100高效地操作，因為發(fā)動機核心110消耗的能量是用來推進而非防冰的。在低壓模式下，獨立且獨特的燃燒器116用于產生用來防止結冰的受熱氣體。比如，如果燃燒器116運行不正常，則防冰控制單元146可以切換到高壓模式。在至少一種實施方式中，可能存在的冰會融化。

如在此使用的，術語“控制單元”、“單元”、“中央處理單元”、“cpu”、“計算機”等可以包括：任何基于處理器或基于微處理器的系統(tǒng)，包括利用微控制器、精簡指令集計算機(risc)、專用集成電路(asic)、邏輯電路以及能夠執(zhí)行在此描述的功能的任何其它電路或處理器(包括硬件、軟件或其組合)的系統(tǒng)。這些僅是示例性的，因此并非意在以任何方式限制這些術語的定義和/或含義。例如，防冰控制單元146可以是或包括一個或多個被配置成控制防冰系統(tǒng)111的運行的處理器。

防冰控制單元146被配置成執(zhí)行一套存儲在一個或多個存儲元件(例如一個或多個存儲器)中的指令，以處理數據。例如，防冰控制單元146可以包括或聯(lián)接至一個或多個存儲器。存儲元件還可以存儲數據或其它所需的信息。存儲元件可以是處理機內信息源或物理存儲元件的形式。

該套指令可以包括各種命令，指示防冰控制單元146作為處理機來執(zhí)行諸如本文中所描述的主題的各種實施方式的方法和工藝這樣的特定操作。該套指令可以是軟件程序的形式。軟件可以以各種形式，例如系統(tǒng)軟件或應用軟件。進一步地，軟件可以是單獨程序、在較大程序或程序的一部分內的程序子集的集合的形式。軟件還可以包括以面向對象編程的形式的模塊化編程。處理機對輸入數據的處理可以響應于用戶命令，或響應于先前處理的結果，或響應于由另一個處理機提出的請求。

本文的實施方式的圖可以例示一個或多個控制或處理單元，例如防冰控制單元146。應當理解的是，處理或控制單元可以代表電路(circuits)、電路系統(tǒng)(circuitry)或其一部分，電路、電路系統(tǒng)或其部分可以實現為，具有執(zhí)行本文所描述的操作的相關指令(例如，存儲在諸如計算機硬盤、rom和ram等的有形和非臨時性計算機可讀存儲介質上的軟件)的硬件。硬件可以包括硬連線的狀態(tài)機電路，以執(zhí)行本文所描述的功能?？蛇x地，硬件可以包括電子電路，電子電路包括和/或連接到一個或多個基于邏輯的設備，例如微處理器、處理器、控制器等?？蛇x地，防冰控制單元146可以代表處理電路，比如現場可編程門陣列(fpga)、專用集成電路(asic)、微處理器和/或等等的一個或多個。各種實施方式中的電路可以被配置成執(zhí)行一個或多個算法，以執(zhí)行本文所描述的功能。所述一個或多個算法可以包括本文所公開的實施方式的多個方面，不管是否在流程圖或方法中明確標識。

在本文所使用的術語“軟件”和“固件”是可互換的，并且包括存儲在存儲器(包括ram存儲器、rom存儲器、eprom存儲器、eeprom存儲器和非易失ram(nvram)存儲器)中以便計算機執(zhí)行的任意計算機程序。上述存儲器類型僅是示例性的，因此不會限制可用于存儲計算機程序的存儲器的類型。

圖3是根據本發(fā)明的一種實施方式的發(fā)動機進口組件300的正面透視圖的圖形表示。發(fā)動機入口組件300是發(fā)動機100(圖1中未示出)的外殼102的部分。例如，發(fā)動機入口組件300在發(fā)動機100的前端108，并且圍繞扇106。

發(fā)動機入口組件300包括環(huán)形外整流罩301，環(huán)形外整流罩301可以包括第一外整流罩板302和第二外整流罩板304。環(huán)形唇口皮306從外整流罩301的前端向外延伸。唇口皮306可以包括第一唇口皮構件308和第二唇口皮構件310。內部隔音板312可以固定到外整流罩301的內表面。

參見圖2和圖3，發(fā)動機唇口輸送管道130聯(lián)接至在唇口皮306內界定的內腔。發(fā)動機唇口輸送管道130將受熱氣體供應到內腔，以防止在唇口皮306之內和之上結冰。

圖4是根據本發(fā)明的一種實施方式的發(fā)動機進口組件300的一部分的橫斷面視圖的圖形表示。圖5是根據本發(fā)明的一種實施方式的圖4的發(fā)動機進口組件300直通線5-5的一部分的橫斷面視圖的圖形表示。

參見圖2-5，來自防冰系統(tǒng)111的受熱氣體400通過渦流噴嘴144輸送至內腔320。受熱氣體400繞著內腔320旋動，以防止在唇口皮306上和內結冰。作為一種燃燒的產物，受熱氣體400還包含冷凝物402(例如，冷凝水滴)。由于旋動的受熱氣體400，冷凝物402強靠在唇口皮306的內表面322。由于重力和向心力，冷凝物402滴到唇口皮306的底部324。

諸如排水孔(例如壁、鰭、柵欄等)這樣的冷凝物收集阻擋物326聯(lián)接至傳輸管道328，例如塑料管(例如聚乙烯管)。由于冷凝物402撞擊在冷凝物收集阻擋物326上，所以冷凝物402就粘附在冷凝物收集阻擋物326上，并被引導至傳輸管道328。出口330通過傳輸管道328而形成。冷凝物收集阻擋物326中斷了內腔320內的冷凝物402的流動，并將冷凝物402輸送到傳輸管道328。出口330連接至排氣口，例如在整流罩301中形成的排氣孔332。排氣孔332還連接至通過整流罩301而形成的氣體出口導管334。氣體出口導管334與內腔320連通。如此，內腔320中的受熱氣體400經由氣體出口導管334，通過排氣孔332從發(fā)動機入口組件300排出。氣體出口導管334中的氣流協(xié)助通過排氣孔332而引出冷凝物402。于是將冷凝物402從發(fā)動機入口組件300引出。

已經發(fā)現，冷凝物收集阻擋物326和傳輸管道328提高了從發(fā)動機入口組件300清除冷凝物的效率。可替代地，發(fā)動機入口組件300可以不包括：冷凝物收集阻擋物236或傳輸管道328中的一者或兩者。

圖6是根據本發(fā)明的一種實施方式的機翼16的前緣500的橫斷面視圖的圖形表示。圖7是根據本發(fā)明的一種實施方式的圖6的機翼16的前緣500的直通線7-7的橫斷面視圖的圖形表示。

參見圖2、圖6和圖7，前緣500限定了內腔502。具有一個或多個開孔506的輸送管道504(例如管、歧管等)被固定在內腔502中，并聯(lián)接至機翼輸送管道132。如此，受熱氣體通過輸送管道504而從機翼輸送管道132輸送至內腔502。如前所述，作為一種燃燒的產物，受熱氣體包括冷凝物510。

諸如排水孔(例如壁、鰭、柵欄等)這樣的冷凝物收集阻擋物520聯(lián)接至具有開孔524的傳輸管道522，例如塑料管(例如聚乙烯管)，開孔524連接至排氣口，例如通過前緣500的下表面而形成的排氣槽526。冷凝物510滴到前緣500的底部540，并撞擊在冷凝物收集阻擋物520上，冷凝物收集阻擋物520將冷凝物510引導至傳輸管道522。冷凝物510通過開孔524從排氣槽526排出。冷凝物收集阻擋物520中斷了內腔502內的冷凝物510的流動，并將冷凝物510輸送到傳輸管道522。如圖7所示，前緣500可以包括多個排氣槽526、冷凝物收集阻擋物520以及傳輸管道522。

已經發(fā)現，冷凝物收集阻擋物520和傳輸管道522提高了從機翼16的前緣500清除冷凝物的效率。可替代地，機翼16的前緣500可以不包括：冷凝物收集阻擋物520或傳輸管道522中的一者或兩者。

圖8例示了根據本發(fā)明的一種實施方式的在飛行器的一個或多個部分上或內防止結冰的流程圖。所述方法在步驟600開始，在步驟600，啟用飛行器的發(fā)動機。

參見圖2和圖8，在步驟602，確定防冰的低壓模式是否可用。例如，防冰控制單元146可以監(jiān)控防冰系統(tǒng)111，以確定其組件是否運行正常。作為示例，防冰控制單元146可以與燃燒器116連通，以確定燃燒器是否運行正常。

如果防冰控制單元146確定低壓模式不可用，可以將防冰切換到防冰的高壓模式，在此模式下，在步驟604，防冰控制單元146關閉供應空氣管道112的閥113。在步驟606，防冰控制單元146打開旁路管道138的閥141。在步驟608，將高壓受熱氣體輸送到與飛行器的一個或多個部分相連接的一個或多個輸送管道(例如，輸送管道130和132)。

如果在步驟602防冰控制單元146確定低壓模式可用，則在步驟610，防冰控制單元關閉旁路管道138的閥141。在步驟612，防冰控制單元146打開供應空氣管道112的閥113。在步驟614，防冰控制單元146啟用燃燒器116的點火器127，并在步驟616打開燃料供應管道124的閥126。在步驟618，防冰控制單元146通過溫度傳感器(例如溫度計、節(jié)溫器等)檢測點燃的火焰的溫度。

在步驟620，防冰控制單元146確定是否達到所需火焰溫度。所需火焰溫度：是點燃火焰在所需溫度產生受熱氣體以便防冰的溫度。如果防冰控制單元146確定未達到所需火焰溫度，則所述方法從步驟620開始執(zhí)行到步驟622，在該步驟中，防冰控制單元146可以維持啟用的點火器127，并且所述方法返回到步驟618。在至少一種實施方式中，點火器127無需為了燃燒器運行而保持接通。

如果在步驟620確定達到所需火焰溫度，則所述方法從步驟620開始執(zhí)行到步驟624，在該步驟中，防冰控制單元146停用點火器127。在步驟626，防冰控制單元調節(jié)流向燃燒器116的燃料流(例如通過對閥113的操作)，以維持廢熱氣的所需溫度，廢熱氣然后被輸送到飛行器的多個部分用于防冰。

參見圖1到圖8，本發(fā)明的實施方式提供了有效防止在飛行器的多部分上和中結冰的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的實施方式提供了提高飛行器的發(fā)動機效率同時防止在飛行器的一個或多個部分上或中結冰的系統(tǒng)和方法。

雖然諸如頂、底、下、中、橫側、水平、垂直、前面等的各種空間和方向性術語可以用于描述本公開的實施方式，但應當明白，這種術語僅僅針對附圖中所示取向來使用。該取向可以反轉、旋轉或以其它方式改變，以使上部成為下部，下部成為上部，水平變?yōu)榇怪钡取?/p>

在此使用的，“被配置成”執(zhí)行一任務或操作的結構、限制或部件，具體按對應于該任務或操作的方式，在結構上形成、構造或改變。出于清楚和避免疑惑的目的起見，僅能夠被修改成執(zhí)行該任務或操作的物體未“被配置成”執(zhí)行如在此使用的該任務或操作。

要明白的是，上面的描述旨在例示，而非限制。例如，上述實施方式(和/或其方面)可以彼此組合使用。另外，在不脫離本公開的范圍的情況下，可以進行許多修改以使適應針對本公開的各個實施方式的教導的特殊情況或材料。雖然在此描述的材料的尺度和類型旨在限定本公開的各種實施方式的參數，但這些實施方式決非進行限制，而是作為示例性實施方式。當回顧上述描述時，本領域技術人員將清楚許多其它實施方式。本公開的各個實施方式的范圍由此應當參照所附權利要求書連同授權這種權利要求的等同物的全部范圍來確定。在所附權利要求書中，術語“包括(including)”和“其中(inwhich)”被用作相應術語“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的等同物。而且，術語“第一”、“第二”以及“第三”等僅僅被用作標簽，而非旨在將數值需求強加于它們的對象。而且，所述權利要求書的限制未按裝置加功能格式來書寫，并且不旨在基于35u.s.c.§112(f)來解釋，除非這種權利要求書限制明確地使用跟隨著聲明另一結構的功能無效的短語“用于…的裝置”和直到其使用該短語為止。

進一步地，本發(fā)明包括根據如下條款的實施方式。

條款1.一種防冰系統(tǒng)，其被配置成對于飛行器的一個或多個部分防止結冰，該防冰系統(tǒng)包括：

燃燒器，其具有空氣入口和氣體出口；

供應空氣管道，其聯(lián)接至燃燒器的空氣入口，其中，該供應空氣管道被配置成將低壓空氣通到燃燒器；以及

一個或多個輸送管道，其聯(lián)接至燃燒器的氣體出口，所述一個或多個輸送管道還被配置成聯(lián)接至飛行器的一個或多個部分，其中，燃燒器被配置成通過氣體出口將受熱氣體排到所述一個或多個輸送管道，以實現如下各項中的一個或兩個：對于飛行器的一個或多個部分防止結冰或融冰。

條款2.根據條款1所述的防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)還包括發(fā)動機，該發(fā)動機包括外殼，該外殼容納扇和發(fā)動機核心，其中，燃燒器固定在發(fā)動機的外殼內，并且其中，供應空氣管道被配置成從一個或多個發(fā)動機壓縮器接收低壓空氣。

條款3.根據條款1或2所述的防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)還包括：

燃燒器燃料供應管道，該燃燒器燃料供應管道將燃燒器聯(lián)接至發(fā)動機的主燃料供應管道；

第一閥，其設置在供應空氣管道內，其中，該第一閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動；以及

第二閥，其設置在燃燒器燃料供應管道內，其中，該第二閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動。

條款4.根據條款3所述的防冰系統(tǒng)，其中防冰控制單元與燃燒器的點火器、第一閥和第二閥連通，并被配置成控制燃燒器的點火器、第一閥和第二閥。

條款5.根據條款4所述的防冰系統(tǒng)，其中該防冰控制單元被配置成：

開啟第一閥，以通過供應空氣管道將低壓空氣通至燃燒器中；

開啟第二閥，以將燃料供應到燃燒器；

啟用點火器，以在燃燒器內點燃火焰；

監(jiān)測火焰的溫度，以確定是否已經達到所需火焰溫度；以及

監(jiān)測縮排出的受熱氣體的溫度，以確定是否已經達到所需氣體溫度。

條款6.根據條款1、2、3、4或5所述的防冰系統(tǒng)，其中，所述一個或多個輸送管道包括以下各項中的一個或兩個：

發(fā)動機唇口輸送管道，其被配置成將排出的受熱氣體通到發(fā)動機的唇口皮的內腔；以及

機翼輸送管道，其被配置成將排出的受熱氣體通到飛行器的機翼的前緣的內腔。

條款7.根據條款6所述的防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)還包括至少一個冷凝物收集阻擋物，所述至少一個冷凝物收集阻擋物聯(lián)接到至少一個傳輸管道，所述至少一個至少一個傳輸管道在唇口皮的內腔或機翼的前緣的內腔中的一者或兩者內，其中，所述至少一個冷凝物收集阻擋物被配置成將冷凝物導入所述至少一個傳輸管道，并將所述冷凝物從一個或多個排氣口導出，所述一個或多個排氣口穿過發(fā)動機的唇口皮或機翼的前緣中的一者或兩者而形成。

條款8.根據條款1、2、3、4、5、6或7所述的防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)還包括：

旁路管道，其被配置成將發(fā)動機核心的引氣出口聯(lián)接到所述一個或多個輸送管道；以及

閥，其設置在旁路管道內，其中所述閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間選擇性地致動，在開啟位置，高壓受熱氣體從發(fā)動機核心供應到所述一個或多個輸送管道；在關閉位置，阻止高壓受熱氣體進入所述一個或多個輸送管道。

條款9.根據條款1、2、3、4、5、6、7或8所述的防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)還包括至少一個渦流噴嘴，所述至少一個渦流噴嘴設置在所述一個或多個輸送管道內。

條款10.根據條款9所述的防冰系統(tǒng)，其中，所述至少一個渦流噴嘴被配置成在第一位置和第二位置之間被選擇性地致動。

條款11.根據條款10所述的防冰系統(tǒng)，其中，第一位置是低壓設定，并且其中，第二位置是高壓設定。

條款12.一種防冰方法，其用于對于飛行器的一個或多個部分防止結冰，該防冰方法包括以下步驟：

將供應空氣管道聯(lián)接至燃燒器的空氣入口；

將一個或多個輸送管道聯(lián)接至燃燒器的氣體出口以及飛行器的所述一個或多個部分；

通過供應空氣管道將低壓空氣通至燃燒器；

通過氣體出口將受熱氣體從燃燒器排到所述一個或多個輸送管道；

通過所述一個或多個輸送管道將受熱氣體輸送到飛行器的所述一個或多個部分；以及

由于輸送操作實現如下各項中的一個或兩個：對于飛行器的所述一個或多個部分防止結冰或融冰。

條款13.根據條款12所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：

將燃燒器設置在發(fā)動機的外殼內；以及

從發(fā)動機的壓縮器接收供應空氣管道內的低壓空氣。

條款14.根據條款12或13所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：

用燃燒器燃料供應管道將燃燒器聯(lián)接至發(fā)動機的主燃料供應管道；

將第一閥設置在供應空氣管道內；以及

將第二閥設置在燃燒器燃料供應管道內。

條款15.根據條款14所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：用防冰控制單元來控制燃燒器的點火器、第一閥和第二閥。

條款16.根據條款15所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：

開啟第一閥，以通過供應空氣管道將低壓空氣輸送至燃燒器中；

開啟第二閥，以將燃料供應到燃燒器；

啟用點火器，以在燃燒器內點燃火焰；

監(jiān)測火焰的溫度，以確定是否已經達到所需火焰溫度；以及

監(jiān)測排出的受熱氣體的溫度，以確定是否已經達到所需氣體溫度。

條款17.根據條款12、13、14、15或16所述的防冰系統(tǒng)，其中，所述一個或多個輸送管道包括以下各項中的一個或兩個：

發(fā)動機唇口輸送管道，其被配置成將所排出的受熱氣體通到發(fā)動機的唇口皮的內腔；以及

機翼輸送管道，其被配置成將所排出的受熱氣體通到飛行器的機翼的前緣的內腔。

條款18.根據條款17所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：

將至少一個冷凝物收集阻擋物聯(lián)接到至少一個傳輸管道，所述至少一個傳輸管道在唇口皮的內腔或機翼的前緣的內腔的一者或兩者內；以及

利用所述至少一個冷凝物收集阻擋物將冷凝物導入所述至少一個傳輸管道，并將冷凝物從一個或多個排氣口導出，所述一個或多個排氣口穿過發(fā)動機的唇口皮或機翼的前緣的一者或兩者而形成。

條款19.根據條款12、13、14、15、16、17或18所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：

用旁路管道將發(fā)動機核心的引氣出口聯(lián)接到所述一個或多個輸送管道；

將閥設置在旁路管道內；以及

在開啟位置和關閉位置之間選擇性地致動所述閥，其中，在開啟位置，高壓受熱氣體從發(fā)動機核心供應到所述一個或多個輸送管道；在關閉位置，阻止高壓受熱氣體進入所述一個或多個輸送管道。

條款20.根據條款12、13、14、15、16、17、18或19所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：將至少一個渦流噴嘴設置在所述一個或多個輸送管道內。

條款21.根據條款20所述的防冰方法，該防冰方法還包括以下步驟：在低壓設定和高壓設定之間選擇性地致動所述至少一個渦流噴嘴。

條款22.一種飛行器包括：

機身；

從機身伸出的機翼；

從機身伸出的尾翼；

至少一個發(fā)動機，該發(fā)動機連接至機身、機翼或尾翼中的一個或多個，其中，所述至少一個發(fā)動機包括外殼、扇、發(fā)動機核心和主燃料供應管道；以及

防冰系統(tǒng)，該防冰系統(tǒng)被配置成對于飛行器的一個或多個部分防止結冰，該防冰系統(tǒng)包括：

燃燒器，其具有點火器、空氣入口和氣體出口，其中該燃燒器；

供應空氣管道，其聯(lián)接至燃燒器的空氣入口，其中該供應空氣管道被配置成從壓縮器接收低壓空氣并將低壓空氣輸送到燃燒器；

一個或多個輸送管道，其聯(lián)接至燃燒器的氣體出口，所述一個或多個輸送管道還被配置成聯(lián)接至飛行器的一個或多個部分，其中，燃燒器被配置成通過氣體出口將受熱氣體排到所述一個或多個輸送管道，以防止對于飛行器的所述一個或多個部分結冰。

燃燒器燃料供應管道，該燃燒器燃料供應管道將燃燒器聯(lián)接至主燃料供應管道；

第一閥，其設置在供應空氣管道內，其中，該第一閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動；以及

第二閥，其設置在燃燒器燃料供應管道內，其中，該第二閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動；

防冰控制單元，該防冰控制單元與點火器、第一閥和第二閥連通，并被配置成控制點火器、第一閥和第二閥，其中，該防冰控制單元被配置成進行如下操作：(a)開啟第一閥，以通過供應空氣管道將低壓空氣通至燃燒器中；(b)開啟第二閥，以將燃料供應到燃燒器；(c)啟用點火器，以在燃燒器內點燃火焰；(d)監(jiān)測火焰的溫度，以確定是否已經達到所需火焰溫度；以及(e)監(jiān)測排出的受熱氣體的溫度，以確定是否已經達到所需氣體溫度。

條款23.根據條款22所述的飛行器，其中，所述一個或多個輸送管道包括以下各項中的一個或兩個：

發(fā)動機唇口輸送管道，其被配置成將所排出的受熱氣體通到發(fā)動機的唇口皮的內腔；以及

機翼輸送管道，其被配置成將所排出的受熱氣體通到飛行器的機翼的前緣的內腔。

條款24.根據條款23所述的飛行器，防冰系統(tǒng)還包括至少一個冷凝物收集阻擋物，所述至少一個冷凝物收集阻擋物聯(lián)接到至少一個傳輸管道，所述至少一個傳輸管道在唇口皮的內腔或機翼的前緣的內腔的一者或兩者內，其中，所述至少一個冷凝物收集阻擋物被配置成將冷凝物導入所述至少一個傳輸管道，并將冷凝物從一個或多個排氣口導出，所述一個或多個排氣口穿過發(fā)動機的唇口皮或機翼的前緣的一者或兩者而形成。

條款25.根據條款22、23或24所述的飛行器，其中防冰系統(tǒng)還包括：

旁路管道，其被配置成將發(fā)動機核心的引氣出口聯(lián)接到所述一個或多個輸送管道；以及

閥，其設置在旁路管道內，其中，所述閥被配置成在開啟位置和關閉位置之間被選擇性地致動，其中，在開啟位置，高壓受熱氣體從發(fā)動機核心供應到所述一個或多個輸送管道；在關閉位置，阻止高壓受熱氣體進入所述一個或多個輸送管道。

條款26.根據條款22、23、24或25所述的飛行器，其中，防冰系統(tǒng)還包括至少一個渦流噴嘴，該渦流噴嘴設置在所述一個或多個輸送管道內。

條款27.根據條款26所述的飛行器，其中，所述至少一個渦流噴嘴被配置成在低壓設定和高壓設定之間被選擇性地致動。

本書面描述使用實施例來公開本公開的各個實施方式，包括最佳模式，并且還使得本領域任何技術人員都能夠具體實踐本公開的各個實施方式，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，并且執(zhí)行任何所以并入的方法。本公開的各個實施方式的可專利化范圍通過權利要求書來限定，并且可以包括本領域技術人員想到的其它實施例。如果這種其它實施例具有不與本權利要求書的字面語言不同的結構性部件，或者如果該實施例包括與本權利要求書的字面語言無實質差異的等同結構性部件，則該實施例旨在處于本權利要求書的范圍內。