[发明专利]用于使用电活性聚合物表面的飞机的冰防护

说明书

技术领域

此处所公开的实施例涉及一种利用电活性聚合物（EAP）防止冰在交通工具（诸如飞机）或其它结构的外表面形成和/或从交通工具（诸如飞机）或其它结构的外表面去除冰的系统。

背景技术

冰在车辆或其它结构的外表面上的形成是难以解决的。作为一个示例，冰在飞机（诸如机翼的前缘或尾部）外表面上的形成是不太理想的。

存在多种系统，这些系统已被使用以求从飞机的外表面（诸如前缘）去除冰。一类系统是除冰套（deicing boot），该除冰套是安装在机翼前缘上的厚橡胶膜。如果冰在前缘上形成，气动系统以压缩空气填充除冰套，从而导致除冰套膨胀并破坏冰。气流经过前缘然后从机翼去除冰。一旦冰已被去除，除冰套就被放气直至再次需要为止。橡胶膜可能遭受紫外线退化。由于潜在泄露、有限的耐久性和表面外形的变化，除冰套在跨音速飞机上是不实用的。

被用来从飞机的前缘去除冰的另一种现有系统是加热器系统。这种系统使用热来融化飞机前缘上的冰。加热器系统使用大量能量，这将冰防护仅仅限制于最关键的区域。与传统热系统相关的另一个问题是倒流冰，如果融化的冰在飞机上再结冰则形成倒流冰。

振动器或锤击器是被用来从飞机的前缘去除冰的其它系统。振动器或锤击器仅被间歇使用，并且可能在去除在飞机前缘上累积的所有冰的方面具有低于期望的结果。

之前所描述的用于防止冰在飞机上形成和/或从飞机去除冰的方法和系统具有低于预期的结果。

发明内容

本公开涉及提供一种消耗少量能量防止冰在飞机的外表面（诸如前缘）上形成和/或从飞机的外表面（诸如前缘）去除冰的系统，并且潜在地克服上面讨论的一些问题或缺点。

本公开的一个示例是一种用于防止外表面结冰的方法，该方法包括通过振荡电活性聚合物（EAP）表面上的多个致动器的至少一部分来防止冰在外表面上形成。该方法可以包括对外表面应用EAP表面。该方法可以包括检测有助于冰在外表面上形成的条件存在。该方法可以包括基于检测有助于冰形成的条件而将信号发送给信号产生器以便振荡多个致动器的至少一部分。外表面可以是飞机的外表面，诸如该飞机的前缘。该方法可以包括以相同的频率振荡多个致动器中的每个，以防止冰的形成。多个致动器可以以近似大约1Hz到大于1kHz的频率被振荡。致动器可以是涟漪致动器、隆起致动器（bump actuator）和/或褶皱致动器。该方法可以包括单独/分别地振荡多个致动器的一部分以在外表面上形成图案/模式（pattern），以防止冰在该外表面上形成。该方法可以包括单独/分别振荡多个致动器以便在外表面上形成波，以防止冰在该外表面上形成。

该方法可以进一步包含检测冰在外表面上形成，基于冰形成的检测而将信号发送给信号产生器，并振荡多个致动器的至少一部分以便从该外表面上去除形成的冰。该方法可以包括以相同的频率振荡多个致动器中的每个，以便去除在外表面上形成的冰。该方法可以包括单独振荡多个致动器的一部分在外表面上形成图案，以便去除在外表面上形成的冰。该方法可以包括单独振荡多个致动器在外表面上形成波，以便去除在外表面上形成的冰。

本公开的一个实施例是一种用于包含EAP表面的外表面的冰防护系统，该EAP表面具有多个致动器和连接到该EAP表面的信号产生器。信号产生器可以适于单独/分别振荡致动器。EAP表面可以被安装到交通工具的外表面，诸如飞机的前缘。致动器可以是涟漪致动器、隆起致动器和/或褶皱致动器。信号产生器可以适于以第一模式振荡多个涟漪致动器以防止冰在飞机的外表面上形成，并且以第二模式振荡多个涟漪致动器以去除在飞机的外表面上形成的冰。信号产生器的第一模式可以以相同的频率振荡每个致动器，可以单独振荡致动器的一部分形成图案，和/或可以振荡致动器形成波。信号产生器的第二模式可以以相同的频率振荡每个致动器，可以单独振荡致动器的一部分形成图案，和/或可以振荡致动器形成波。该系统以包括适于检测在飞机的外表面上的冰形成的传感器。

附图说明

图1示出交通工具外表面上的EAP。

图2是可以被用来防止冰在外表面上形成和/或在外表面上去除冰的EAP表面的立体图。

图3是EAP表面的实施例的局部立体图，其中第一排致动器随着横跨EAP表面的波的开始而被致动。

图4是图3的EAP表面的实施例的局部立体图，其中第二排致动器由于横跨EAP表面的波的一部分而被致动。

图5是EAP表面的实施例的局部立体图，其中致动器在EAP表面上以图案被致动。