[发明专利]发动机进气道防冰器及防冰方法

说明书

本发明提供根据发动机进气道防冰器及防冰方法，能实现对热流流量的有效控制，以提高航空发动机进气道防冰器热交换效率，提升防冰或除效果。其中的发动机进流道防冰器包括引流装置、多个集流装置、振动激励器以及控制器，其中，引流装置用于引入热流；多个集流装置分别连接引流装置，并构造成能对应进发动机的进气道前帽罩的不同区域喷流；振动激励器用于对结冰的进气道前帽罩发射激励信号并接收因此而产生的反馈信号；控制器接收振动激励器传输的激励信号、反馈信号的数据，并进行模态分析以推断出进气道前帽罩的结冰区域以及结冰量，并根据结冰区域以及结冰量控制引流装置的引流量，以及引流量在多个集流装置的分配。

技术领域

本发明涉及发动机进气道防冰器及防冰方法。

背景技术

航空发动机进气道结冰是飞机结冰中最危险的情况，它不仅直接导致进气道气动外型的破坏，降低发动机推力，增大飞行负载，而且当进气道内冰层脱落时将随气流进入发动机内部，打伤具有很大转速的风扇叶片，造成压气机的机械损伤，甚至整台发动机的破坏，直接引发飞行事故。因此，为了保证飞行安全，发动机防冰十分重要。

通常的热气防冰装置由压气机引气，流过控制活门之后，让热空气在进气道前缘换热通道内自由流动，最后从排出口排出。或者采用环形喷气管路，在管路上打一些小孔，通过支架固定在短舱前压舱壁面上，热空气通过管路上开的小孔，将热气向一定方向喷出至防冰表面，起到防冰的作用。但是，不管上述何种防冰器都没有实现对热空气流量的有效控制，换热效率难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机进气道防冰器，其能实现对热流流量的有效控制，以提高航空发动机进气道防冰器热交换效率，提升防冰或除冰效果。

本发明的另一目的还提供一种发动机进流道防冰方法。

根据本发明一方面的发动机进流道防冰器包括引流装置、多个集流装置、振动激励器以及控制器，其中，引流装置用于引入热流；多个集流装置分别连接所述引流装置，并构造成能对应进发动机的进气道前帽罩的不同区域喷流；振动激励器用于对结冰的所述进气道前帽罩发射激励信号并接收因此而产生的反馈信号；控制器接收所述振动激励器传输的所述激励信号、所述反馈信号的数据，并进行模态分析以推断出所述进气道前帽罩的结冰区域以及结冰量，并根据所述结冰区域以及结冰 量控制所述引流装置的引流量，以及所述引流量在所述多个集流装置的分配。

在优选的实施例中，所述引流装置包括引流管、受所述控制器控制的放流活门、受所述控制器控制的分流控制阀、连接分流控制阀与所述多个集流装置的分流管，所述放流活门用于调节所述引流管的引流量，所述分流控制阀用于分配所述引流量分别进入所述多个集流装置。

在优选的实施例中，所述集流装置包括用于接收热流的集流腔体以及贯通集流腔体的内腔并面朝进气道前帽罩的喷流孔。

在优选的实施例中，该发动机进流道热流防冰器还包括温度传感器，其用于检测进气道前帽罩的表面温度，所述控制器根据该温度传感器的检测信号打开该发动机进流道热流防冰器。

在优选的实施例中，所述引流装置用于从高压压气机中引入热气。

根据本发明另一方面的发动机进流道防冰方法，其包括

步骤a，对结冰的进气道前帽罩发射激励信号并接收因此而产生的反馈信号；

步骤b，根据所述激励信号、所述反馈信号的数据，计算所述结冰的进气道前帽罩的固有状态，并与未结冰状态下的所述进气道前帽罩固有模态进行对比，推断出所述进气道前帽罩的结冰区域及结冰量；以及

步骤c，根据所述结冰量控制从热源中引入热流的引流量，并根据所述结冰区域对所述引流量进行分配，以使对应结冰程度的热流量喷至进气道前帽罩的不同区域，通过热流与进气道前帽罩进行热交换，以防止进气道前帽罩结冰。