CN106240828A - 一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置 - Google Patents
一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106240828A CN106240828A CN201610600541.7A CN201610600541A CN106240828A CN 106240828 A CN106240828 A CN 106240828A CN 201610600541 A CN201610600541 A CN 201610600541A CN 106240828 A CN106240828 A CN 106240828A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- super
- rotor
- lifting airscrew
- icing
- deicer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 title claims abstract description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000005439 thermosphere Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/12—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
本发明涉及一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，属于旋翼防冰和除冰技术领域。该装置安装在直升机旋翼结冰区域表面，主要部件包括：翼型强磁体、电热线圈、包铁、绝缘隔热层及用于检测旋翼结冰厚度的结冰传感器；翼型强磁体形状与旋翼翼型相同；绝缘隔热层由复合材料制成；本发明通过磁化过冷水滴来增大过冷水滴过冷度，减少旋翼表面结冰量，并通过电热丝加热包铁的方式，对直升机旋翼表面进行防、除冰工作，具有防/除冰原理新颖，耗能低、除冰彻底等特点，能够满足在多种不同恶劣气象环境下及在不同结冰状态下的防、除冰要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，属于旋翼防冰和除冰技术领域。
背景技术
直升机旋翼在高空遇含有过冷水滴的云层时会在旋翼迎风表面出现结冰现象，结冰严重时甚至会导致直升机发生飞行事故。现有的固定翼防/除冰技术已较为成熟，但针对直升机旋翼高速旋转、周期性挥舞、旋翼周围流场复杂、旋翼内部空间狭小等特点，相关成熟的防/除冰技术较少。因此，研究新型快速、高效、节能的直升机旋翼防冰和除冰技术具有重要意义。
相关研究表明，过冷水滴通过直流电磁化后能够降低最低不结晶温度，并增大过冷水滴的过冷度。同时，研究表明磁场作用对液态水的过冷和结晶过程机理主要与水分子的氢键连接有关，磁场可以降低分子间的氢键束缚能，释放自由水分子，过冷态的水能够在更低的温度下保存，因此更不易结冰，且磁场强度在接近强磁体区域强，对远离区域电磁干扰效应大大减弱。基于以上研究结论，本发明设计一种利用磁化过冷水滴来达到防除冰目的的装置来进行直升机旋翼的防冰和除冰工作。
发明内容
本发明专利主要针对现有旋翼及固定翼飞机防/除冰技术的不足，利用翼形强磁体磁化过冷水滴来增大过冷水滴过冷度，减少旋翼表面结冰量，并通过电热丝加热包铁的方式，对直升机旋翼表面进行防、除冰工作，提出一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置。本发明具有防/除冰原理新颖，耗能低、除冰彻底等特点，能够满足在多种不同恶劣气象环境下及在不同结冰状态下的防、除冰要求。
本发明采用的技术方案是：提供一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，该装置安装在直升机旋翼结冰区域表面，主要部件包括：翼型强磁体、电热线圈、包铁、绝缘隔热层及用于检测旋翼结冰厚度的结冰传感器；翼型强磁体形状与旋翼翼型相同；绝缘隔热层由复合材料制成。
所述一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，其特征在于：所述翼型强磁体沿旋翼展向分段均匀分布，并装配在旋翼结冰区域内部。
所述一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，其特征在于：所述电热线圈缠绕在翼型强磁体上，各段电热线圈采用并联直流电。
所述一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，其特征在于：所述电热线圈缠绕旋向满足电热线圈通电后所产生的磁场与翼型强磁体方向一致。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用磁化过冷水滴的方式，对空气中的过冷水滴进行磁化以降低过冷水滴最低不结晶温度，达到旋翼表面防、除冰效果；
2.本发明采用电热线圈缠绕翼形强磁体的方式，通过电热线圈通电加热旋翼表面进行除冰，效果明显；
3.本发明采用电热线圈缠绕翼形强磁体所产生的磁场可增强翼形强磁体所产生的磁场，从而增强磁化作用；
4.本发明用于直升机旋翼的防/除冰，结构简单紧凑，重量轻，不改变旋翼的气动外形，亦不会额外增加直升机过多的重量。
附图说明
图1是磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置中单个磁化线圈结构示意图。
图2是磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置截面示意图。
图3是磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置整体结构示意图。
图中：
1.桨叶；2.结冰传感器；3.电热线圈；4.翼形强磁体；5.线圈接头；6.包铁；7.绝缘隔热层；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1所示，单个磁化线圈由电热线圈3缠绕在翼形强磁体4上，并分别引出线圈接头5，用于在旋翼内部进行并联连接，电热线圈3缠绕的旋向应使电热线圈3通电后所产生的磁场与翼形强磁体4所产生的磁场方向相同。翼形强磁体4设计的形状与旋翼翼形相同，便于装配在旋翼表面。同时，电热线圈3在通电后产生的定向电磁场可以增强翼形强磁体4的磁场，提高过冷水滴磁化效率。
如图2、图3所示，磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置主要由翼型强磁体4、电热线圈3、包铁6、绝缘隔热层7及用于检测旋翼结冰厚度的结冰传感器2；其中结冰传感器2安装在旋翼包铁6的外表面，为防止电热线圈3对结冰传感器2的干扰，将其安装在各段电热线圈3之间的空隙位置，并保证伸出长度不影响旋翼气动外形；包铁6与电热线圈3相接触，同时为防止电热线圈3产生的热能对旋翼内部造成影响，在内部设置由复合材料制成的绝缘隔热层7，为保证各段电磁线圈3正常工作，各段线圈通过并联的方式进行连接通电。整体结构安装在旋翼结冰防护区域，保证防冰及除冰工作的顺利进行。
Claims (4)
1.一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，属于旋翼防冰和除冰技术领域。该装置安装在直升机旋翼结冰区域表面，主要部件包括：翼型强磁体、电热线圈、包铁、绝缘隔热层及用于检测旋翼结冰厚度的结冰传感器；翼型强磁体形状与旋翼翼型相同；绝缘隔热层由复合材料制成。
2.根据权利要求1所述一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，其特征在于：所述翼型强磁体沿旋翼展向分段均匀分布，并装配在旋翼结冰区域内部。
3.根据权利要求1所述一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，其特征在于：所述电热线圈缠绕在翼型强磁体上，各段电热线圈采用并联直流电。
4.根据权利要求3所述一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置，其特征在于：所述电热线圈缠绕旋向满足电热线圈通电后所产生的磁场与翼型强磁体方向一致。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610600541.7A CN106240828A (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610600541.7A CN106240828A (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106240828A true CN106240828A (zh) | 2016-12-21 |
Family
ID=57603764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610600541.7A Pending CN106240828A (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106240828A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110481795A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-22 | 山东大学 | 一种石墨烯复合材料直升机旋翼防除冰装置及制作方法 |
| CN110481793A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-22 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种新型电热冰形调控方法及防结冰型飞行器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101695959A (zh) * | 2009-10-22 | 2010-04-21 | 北京航空航天大学 | 直升机旋翼防除冰装置 |
| US20140037446A1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-06 | Rosemount Aerospace Inc. | Rotor ice protection systems and methods |
| CN104890882A (zh) * | 2014-03-03 | 2015-09-09 | 波音公司 | 用于结冰预测和控制的***和方法 |
| CN105564652A (zh) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 波音公司 | 均匀加热的感应加热线圈 |
-
2016
- 2016-07-27 CN CN201610600541.7A patent/CN106240828A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101695959A (zh) * | 2009-10-22 | 2010-04-21 | 北京航空航天大学 | 直升机旋翼防除冰装置 |
| US20140037446A1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-06 | Rosemount Aerospace Inc. | Rotor ice protection systems and methods |
| CN104890882A (zh) * | 2014-03-03 | 2015-09-09 | 波音公司 | 用于结冰预测和控制的***和方法 |
| CN105564652A (zh) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 波音公司 | 均匀加热的感应加热线圈 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘达经等: "直升机旋翼桨叶电加热除冰设计", 《直升机技术》 * |
| 张玉春等: "水的磁化对结冰的影响初探", 《暖通空调HV&AC》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110481793A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-22 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种新型电热冰形调控方法及防结冰型飞行器 |
| CN110481795A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-22 | 山东大学 | 一种石墨烯复合材料直升机旋翼防除冰装置及制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107745816B (zh) | 一种飞机机翼自动除冰装置 | |
| CN102431650B (zh) | 飞机翼型超声波辅助热气联合防除冰装置 | |
| CA2746418C (en) | Anti-icing system and method for preventing ice accumulation | |
| CN203035466U (zh) | 一种具有除冰防冻功能的碳纤维增强风力机叶片 | |
| CN202557799U (zh) | 飞机翼型超声波辅助热气联合防冰除冰装置 | |
| EP3214302A1 (en) | Anti-icing wind power blade and blade deicing and heating method | |
| CN108190001A (zh) | 一种新型分区域防除冰蒙皮 | |
| EP2796372B1 (en) | Resistive-inductive de-icing of aircraft flight control surfaces | |
| CN105966626B (zh) | 一种新型的直升机旋翼热气膨胀膜及电热联合防/除冰装置 | |
| CN104890881A (zh) | 一种介质阻挡放电等离子体除积冰装置及方法 | |
| CN202449211U (zh) | 用于飞机翼型的新型防冰除冰装置 | |
| CN102490905A (zh) | 用于飞机翼型的新型防冰除冰装置 | |
| EP2795119B1 (en) | De-icing of a wind turbine blade | |
| CN208134635U (zh) | 一种用于中大型固定翼无人机的防除冰*** | |
| CN105691620A (zh) | 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 | |
| CN106314800A (zh) | 一种基于等离子体冲击射流的破除冰方法 | |
| CN106240828A (zh) | 一种磁化过冷水滴的直升机旋翼防/除冰装置 | |
| CN201238183Y (zh) | 输电线路电脉冲法除冰机构 | |
| CN106321372B (zh) | 适用于风力发电机叶片防冰/融冰的复合碳纤维发热元件 | |
| CN105221358A (zh) | 一种用于风力发电机组叶片的感应加热除冰装置 | |
| CN207634252U (zh) | 风机叶片防冰除冰*** | |
| CN104875894A (zh) | 一种应用介质阻挡放电等离子体防结冰装置及方法 | |
| CN113266540A (zh) | 一种风机叶片复合涂层防除冰方法 | |
| CN104787344A (zh) | 一种飞机表面自动加热装置 | |
| CN113148183A (zh) | 等离子体热刀与疏水材料复合式除冰装置及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161221 |