[发明专利]排放器驱动的防冰系统

说明书

本申请涉及排放器驱动的防冰系统。一种防冰系统，其包括用于在水到达易结冰表面下游的表面之前从加热的易结冰表面移除水的装置。在一个实施方式中，装置包括连接至易结冰表面的排放器。在另一个实施方式中，装置包括连接至易结冰表面的机械泵。易结冰表面的实例包括航空器上的发动机入口或空气动力学表面。

技术领域

本公开内容涉及防冰系统。

背景技术

在航空器的空气动力学表面上积冰可能是有问题的。例如，冰可能积聚在机翼和/或发动机短舱的前缘上，干扰在空气动力学表面上方的预期的气流，引起由空气动力学表面产生的升力损失。或者，在发动机入口的情况中，冰使进入发动机的气流减少并扭曲，导致潜在的发动机失速。现代翼型和现代认证要求的设计考虑的组合产生较低的耐冰性，这意味着现代航空器需要具有比一些常规的防结冰技术可以提供的更多的防冰能力。

然而，现有的防冰技术是复杂的、昂贵的和效率低的。典型的航空器防结冰系统依赖于蒸发结冰环境中的大部分结冰液滴。这需要大量的来自发动机的热空气释放(airbleed)或来自电源的热量。目前，该防结冰功能通常通过使用旋流系统中的热发动机释放空气(bleed air)实现。图1图解了发动机入口102上的常规除冰系统100，其包括发动机入口旋流系统104，发动机入口旋流系统104包括将热量(以发动机释放空气108的形式)传递至发动机入口的凸缘110的喷嘴106。当输入到凸缘110中的发动机释放空气112的压力变化时，所有的喷嘴106被堵塞并且(发动机释放空气112至喷嘴106内的)入口空气质量流量被设计固定。

那么，需要的是一种更加有能量效率的防结冰方案。本公开内容满足了该需要。

发明内容

本公开内容描述了一种防冰系统，其包括用于在水到达加热的易结冰表面下游的表面之前从加热的易结冰表面移除水的装置(例如，排放器或机械泵)。连接至易结冰表面的加热系统加热水，以便抑制水在易结冰表面上的冻结。

在各种实例中，加热的易结冰表面位于选自机翼、发动机入口和尾翼的至少一个航空器部件的前缘上。

在一个或多个实施方式中，排放器包括在加热的易结冰表面上具有排放器吸入口的通道、覆盖排放器吸入口并且允许水穿过进入通道内的水捕集入口；和主排放器喷嘴。加压空气至主排放器喷嘴的流动产生在水捕集入口下方的低压P，其吸取水(例如，回流)通过水捕集入口并且进入通道内。

水捕集入口的实例包括但不限于栅格、狭缝和多孔材料，其允许包括流、液滴或膜的水流动以通过排放器吸入口进入通道。

通道进一步包括至航空器部件内部的出口，使得当加压空气流入排放器喷嘴内时，水从排放器吸入口流动通过通道并且进入内部。内部的水通过排水管离开航空器部件。

在一个或多个实例中，加压空气包括通过通道的出口排出并且加热内部以便抑制内部的水的冻结的热空气。

附图说明

现在参考附图，其中相同的附图标记始终表示相应的部件：

图1图解了包括发动机入口旋流系统的发动机入口。

图2图解了空气动力学表面上的喷射器或排放器驱动的防冰系统的实施方式。

图3A-3C图解了示例性模型喷射器/排放器驱动的防冰系统在发动机入口上的定位，其中图3A图解了防冰系统，图3B是附接至发动机入口凸缘的防冰系统的横截面视图，并且图3C是显示防冰系统在发动机上的定位的三维视图。

图3D是图3A-3C中图解的模型的从排放器系统输出至内部增压室内的发动机释放空气流动的速度等值线图。

图4是用于防冰系统的示例性机械泵的示意图。

图5是包括防冰系统的航空器的示意图。