[发明专利]直升机旋翼防除冰装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直升机旋翼防除冰装置，属直升机安全防护技术领域。

背景技术

直升机的飞行高度多处于6000m以下，在此高度范围内，经常会遇到雨雪冰霜等恶劣天 气，大气中的液态水含量也较高，这些都会使直升机在执行任务期间遭遇结冰的危险。直升 机的旋翼既是升力部件，同时也承担着操纵等主要功能，桨叶表面结冰将直接威胁直升机的 安全，必须对其采取防护措施，见：傅见平.直升机防冰技术研究.飞行力学，2005和王宗 衍.直升机的防冰问题.直升机技术，2001。

为了防止旋翼桨叶结冰带来的严重影响，有两个措施：一是采用防冰措施使得过冷水滴 不能在旋翼桨叶上凝结成冰；一是采用除冰的措施，在除冰过程中允许结一定厚度的结冰， 然后除冰。直升机旋翼桨叶防除冰方法主要有气动除冰、热气除冰、微波除冰、液体防冰及 电热除冰等除冰方法。电热除冰是在旋翼桨叶前缘布置电加热除冰元件，见艾剑波，邓景辉， 刘达经.直升机旋翼桨叶除冰结构设计.直升机技术，2005，电热除冰采用周期性的通电加 热方式除去旋翼桨叶前缘的结冰，该方法成熟，结构简单，使用时间不受限制。

艾剑波等人在其论文中介绍了直升机除冰加热组件的结构、材料及其在旋翼上的布置方 式，还讨论了除冰组件对旋翼桨叶静、动特性和强度的影响。常士楠等人在常士楠，刘达经， 袁修干.直升机旋翼桨叶防/除冰系统防护范围研究.航空动力学报，2007中通过分析表面 各项热流，计算表面温度为零时极限结冰状态的临界速度，确定了桨叶展向结冰防护范围为 沿展向从翼根到翼尖0～95％；采用分析水滴在气流场中运动的拉格朗日法计算水滴撞击特 性，确定桨叶弦向结冰防护范围为上表面12％，下表面33％。刘正江等人在刘正江，顾寒， 戴金花，刘福华，李新民.桨叶除冰碳纤维加热组件温热特性试验技术研究.测控技术，2009 中对桨叶除冰碳纤维加热组件的温热特性进行了实验研究，取得了第一手的试验数据。

国内关于直升机防除冰系统的研究集中在除冰加热组件的结构、性能和布置上，均未能 提供整套防除冰系统的方案。除冰加热组件只是直升机旋翼防除冰系统的执行部件，需要和 相应的控制系统和配电系统相配合，共同组成直升机旋翼防除冰系统，执行旋翼防除冰任务。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种直升机旋翼防除冰装置。

本发明的直升机旋翼防除冰装置，包括结冰探测器、结冰速率解算器、大气温度传感器、 防除冰控制面板、数字式防除冰控制器、主旋翼配电器、尾翼配电器、主旋翼除冰组件、尾 翼除冰组件、一号交流电源和二号交流电源；

结冰探测器安装在主旋翼前侧，用于探测主旋翼的结冰程度，结冰探测器通过电缆连接 结冰速率解算器，结冰速率解算器与数字式防除冰控制器用电缆连接，结冰速率解算器向结 冰探测器提供激励信号和加热电源，结冰速率解算器根据结冰探测器探测的结冰程度信号， 解算出此时主旋翼结冰中液态水的含量信号，并将液态水含量信号发送给数字式防除冰控制 器；

大气温度传感器安装于直升机机头，通过电缆连接数字式防除冰控制器，将测量到得大 气温度信号传送给数字式防除冰控制器；

防除冰控制面板通过电缆连接数字式防除冰控制器，防除冰控制面板控制直升机旋翼防 除冰装置的启动、停止和工作方式，对数字式防除冰控制器输出开关信号和工作方式信号；

数字式防除冰控制器输出的主旋翼配电器控制信号和尾翼配电器控制信号分别输入到主 旋翼配电器和尾翼配电器；

主旋翼配电器连接主旋翼除冰组件，尾翼配电器连接尾翼除冰组件，主旋翼配电器连接 一号交流电源，尾翼配电器连接二号交流电源。

本发明的优点在于：

本发明中所述的直升机旋翼防除冰装置，保证直升机在恶劣天气条件下安全飞行，避免 因为外界温度过低或水含量太高引发旋翼结冰，影响旋翼气动外型，造成安全事故。

附图说明

图1是本发明的直升机旋翼防除冰装置连接示意图；

图2是本发明的数字式防除冰控制器的连接示意图；

图3是本发明的主旋翼配电器的连接示意图。

图中：

1-结冰探测器        2-结冰速率解算器   3-大气温度传感器  4-防除冰控制面板