[发明专利]利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置及方法

权利要求书

1.利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置，包括超声波振荡除冰系统、程序控制系统、大气温度传感器和结冰强度信号器，所述超声波振荡除冰系统包括超声波发生器、连接电缆和超声波换能器单元，连接电缆分别与超声波发生器和超声波换能器单元连接，超声波换能器单元设置在机翼外蒙皮的内表面，超声波换能器单元包括多个陶瓷压电换能器；其特征在于，

所述联合防冰除冰装置还包括热管防冰系统，热管防冰系统包括热管排束、通断阀以及吸收发动机余热的连通管，连通管安装在发动机尾部并环绕机翼一周；热管排束与机翼前缘平行设置，均匀安装在机翼蒙皮的下方，热管排束的蒸发段与连通管连通，热管排束的冷凝段位于机翼的末端，热管排束可将连通管吸收的热量从蒸发段传输到冷凝段；所述通断阀用于控制连通管和热管排束之间的通断；

所述程序控制系统根据大气温度传感器所反馈的温度信号以及结冰强度信号器所反馈的冰层厚度信息来自动控制通断阀的开合以及超声波发生器的启停；所述程序控制系统可根据结冰强度信号器提供的冰层厚度信息来实时调节超声波发生器的功率以及陶瓷压电换能器工作的数量。

2.如权利要求1所述的利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置，其特征在于，所述超声波换能器单元位于热管排束中相邻的两根热管之间，沿热管轴向方向呈上下对称布置。

3.如权利要求1所述的利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置，其特征在于，各超声波换能器单元相互独立设置。

4.如权利要求1-3任意之一所述的利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置，其特征在于，所述陶瓷压电换能器的个数为10～20个，陶瓷压电换能器的形状为圆形。

5.如权利要求1-3任意之一所述的利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置，其特征在于，所述大气温度传感器和结冰强度信号器均安装在机翼外蒙皮的外表面。

6.如权利要求1-3任意之一所述的利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置，其特征在于，所述连通管和热管排束均安装在机翼外蒙皮的内表面。

7.如权利要求1所述的利用飞机发动机余热的热管超声波联合防冰除冰装置的联合防冰除冰方法，其特征在于，所述联合防冰除冰方法具体如下:

飞机起飞的同时开启所述热管防冰系统：所述程序控制系统通过控制通断阀使连通管与热管排束保持连通；

根据大气温度传感器所反馈的温度信号，如果温度达到冰点，热管防冰系统不能满足要求时，则开启所述超声波振荡除冰系统进行除冰；并根据所述结冰强度信号器提供的冰层厚度信息来实时调节所述超声波发生器的功率以及所述陶瓷压电换能器工作的数量；当上述除冰工作完成且大气温度传感器所反馈的温度信号在冰点以上时，则关闭所述超声波振荡除冰系统；上述过程中所述热管防冰系统不关闭，一直处于开启状态。

8.如权利要求7所述的联合防冰除冰方法，其特征在于，当所述大气温度传感器所反馈的温度信号超过200℃时，则关闭所述热管防冰系统。