[发明专利]用于斜旋翼飞行器的冰处理系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及冰处理系统领域，尤其涉及用于旋翼飞行器的冰处理系统。

背景技术

虽然冰处理系统已经在各种固定翼飞行器上使用了多年，但是，用于诸如直升飞机和斜旋翼飞机的旋翼飞行器的冰处理系统还没有被公开过。一般地，由于重量、复杂度和/或成本的原因，直升飞机没有装配冰保护装置，诸如除冰和/或防冰部件。另外，一些类型的冰处理部件，诸如可充气套管，不适于使用在直升飞机上。大多数的直升飞机在有冰的情况下只能不进行飞行。

对于现有或者已经提出的系统，有效性、尺寸和重量是主要的考虑因素。冰处理系统必须有效地防止冰块堆积在主旋翼上从而允许在飞机飞行时产生足够的升力并且防止冰块堆积在尾部旋翼上从而允许对飞行器进行正确的方向控制。一些考虑因素包括是否防止冰的形成，诸如采用防冰系统，或者使已经形成的冰脱落，诸如采用除冰系统。但是，向冰处理系统供给电力以及控制电力的输送必须考虑各部件的尺寸和重量。每个额外的部件会占用可用于飞行所需的其他装置的空间，造成机舱尺寸减小或者飞行器尺寸增加。冰处理系统的重量也可保持在最小值，从而增大飞行器的有效载荷能力。

由于考虑重量和复杂度，所以已经公开的用于旋翼飞行器的冰处理系统一般使用三相交流(AC)电源。在具有三个叶片的旋翼上，三相电力的分配得以简化，因为一个相位可采用“Y”载荷配置供给至每个叶片，或者两个相位可采用三角载荷配置进行供给，所以三相发电机上的载荷由于载荷对称而得以平衡。

但是，使用这种类型电源的系统不适用在叶片数量不是3的倍数的旋翼中。例如，当向具有5个旋翼叶片的直升飞机供给三相电力时，采用“Y”载荷配置的每个旋翼叶片的一个相位会导入载荷不平衡，因为5不是3的整数倍，当在三角载荷配置的情况下供给两相时，也存在相同的问题。这导致AC发电机的载荷不平衡，在现代发电系统中，这种情况是不理想的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于旋翼飞行器的冰处理系统，该系统适用于具有任何数量叶片的旋翼。

上述目的通过设置用于旋翼飞行器的冰处理系统而实现，该系统适用于具有任何数量叶片的旋翼。

一种用于旋翼飞行器的冰处理系统具有基于计算机的处理器，用于控制位于飞行器的至少一个旋翼的叶片上的加热元件的操作。由处理器控制的电力分配器包括非附加电流变压器，用于监视固态AC继电器的三相交流电(AC)的量；AC至直流(DC)桥式整流器，用于将三相AC电力转换为单一电压DC电力；以及DC切换元件，用于选择对哪个加热元件提供能量。AC继电器优选地采用切换时产生低程度电磁干扰(EMI)的类型，诸如通过过零切换。DC电力通过集电环供给至旋翼。AC电力由两个发电机供给，允许在发电机出现故障时切换供给至交流发电机的电力。AC继电器和DC开关提供使电流停止流向加热元件的冗余能力。

本发明提供的冰处理系统具有许多优点，包括：(1)复杂度降低；(2)平衡的三相AC载荷；(3)能够使用低成本部件；(4)低程度的EMI；(5)紧凑的尺寸；(6)轻重量；和(7)增加的可靠性。

其他目的、特征和优势将在随后的书面说明书中清楚地示出。

附图说明

为了更加完整地理解本发明，包括其特征和优势，现在结合附图说明本发明的详细内容，在附图中，类似的附图标记表示类似的部件，其中：

图1是具有根据本发明的冰处理系统的旋翼飞行器的透视图；

图2是根据本发明的冰处理系统的部件的示意图；

图3是用于根据本发明的系统的尾部旋翼防冰配电器的透视图；

图4是用于根据本发明的系统的上部除冰配电器的透视图；

图5是用于根据本发明的系统的下部除冰配电器的透视图；

图6是图3的尾部旋翼防冰配电器和关联防冰装置的示意图；

图7是图4的下部除冰配电器、图5的上部除冰配电器和关联除冰装置的示意图；

图8是根据本发明的系统的交流配电系统的示意图，该系统采用额定配置示出；

图9是图8的交流配电系统的示意图，该系统采用第一可选故障配置示出；以及

图10是图8的交流配电系统的示意图，该系统采用第一可选故障配置示出。

具体实施方式

本发明公开一种用于旋翼飞行器的冰处理系统，具有三相交流电(AC)发电系统。该系统尤其用在具有至少一个旋翼并且叶片数不是3的倍数的飞行器上，包括直升飞机的主旋翼和尾部旋翼以及旋翼飞行器的推进旋翼。