[发明专利]一种小型直管电热型空速管

说明书

技术领域

本发明属于大气传感设备技术领域，具体涉及一种小型直管电热型空速管。

背景技术

空速管又称总、静压受感器，应用于在大气层内飞行的飞行器上，一般安装在机头或者机翼翼梢上。基于空速管的探针式大气传感技术是目前应用最为广泛的大气传感技术，也是目前最成熟的大气数据测量技术。在飞行器飞行过程中，外界大气通过前方的总压进气口和侧面的静压孔，分别进入到总压室和静压室中，总压室和静压室之间是气密隔绝的。取气装置将总压气室和静压气室的大气分别取出，送至气压表，继而完成飞行速度、飞行马赫数、高度等飞行参数的解算，从而参与飞行器的飞行姿态控制和高程控制。

空速管暴露于机体之外，因此在结冰气象条件下飞行时，空速管结冰的可能性非常大。结冰气象条件下，空速管经过气流变化剧烈的位置，更容易结冰。对于小型直管型空速管而言，亚音速飞行状态下，总压口位置处的气流变化最为剧烈，结冰概率较大，因此需解决总压口位置附近结冰的问题。目前，针对飞行器的冰防护系统分为两种，即防冰系统和除冰系统。防冰系统是不允许飞行器表面产生冰的系统，主要应用在导弹，无人机等飞行器上，需在结冰前启动，通常采用化学或加热原理；除冰系统是发现飞机部件结冰后将冰移除的系统，主要应用在有人驾驶飞行器上，一般在结冰后进行处理，通常采用机械或热力原理。

标准GJB836-90《补偿式总、静压受感器通用规范》对空速管的加热器做了通用要求。《飞机的结冰与防（除）冰》的第3.3节和《飞机结冰对飞行安全的重大危害分析》的第4节，均提出目前空速管主要使用大功率电阻丝作为电热器，用来防冰或者除冰。为防止器件烧坏，空速管的大功率电阻丝通常不能连续工作，其工作方式有两种：一种为固定频率周期间歇工作，使得空速管某些表面持续处于一定的温度之上，以达到防冰目的；另一种为飞行器飞行过程中空速管已经结冰时，电阻丝开始工作，以达到除冰目的，这种方式需要增加结冰反馈装置。这两种工作方式都要求电阻丝短时间释放大量热量，要求功率很大。大功率电阻丝具有很大的体积，且一般安装于总压口附近，同时需考虑散热、绝缘的问题，导致其安装结构复杂，需要空间大；此外，电热器的线缆一般穿过总压室和静压室，直接通过静压室前后两个密封面后到达空速管的尾端，需要一定尺寸空间完成静压室两个面的再次密封；再者，目前国内生产的空速管，其取气装置由前总压管、静压管等多个关键零件和若干配合零件共同组成，零件多，尺寸大。

综上原因，目前的空速管整体体积较大，重量过重，不能满足小型飞行器和无人机的小型化、轻质化的使用需求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为目前所使用的空速管整体体积较大，重量过重的问题。

本发明的技术方案如下所述：

一种小型直管电热型空速管，包括外壳、电加热器，线缆、支架和引气组件；其中所述外壳由圆筒状外形的压力受感段、抛物面状外形的曲面过渡段和尾部支撑段依次连接构成。压力受感段内部，圆筒形的电加热器位于压力受感段的前端，圆筒形的支架紧贴电加热器安装，起支撑电加热器的作用，在所述支架的表面沿其轴向上设置有开口槽，电加热器的线缆沿所述开口槽伸入到紧邻支架的引气组件内。其特征在于：所述引气组件由基座、总压引气管和静压引气管构成。其中，所述基座具有圆柱状外形，其外表面设置有两个密封圈沟槽，两密封圈沟槽之间还另设有一环形槽，两密封圈沟槽内均设置有密封圈，以使环形槽密封。在基座一侧的端面上，沿其轴向开设有一盲孔，盲孔内设置有螺纹，构成装配孔，用于装配时使用。在基座另一侧的端面上，延其轴向开设有两个偏心盲孔，分别构成总压引气孔和静压引气孔。所述总压引气孔一端与装配孔连通，另一端与总压引气管固定连接，共同构成总压气路；静压引气孔与总压引气孔平行设置，且不与装配孔连通，静压引气孔的一端通过通气孔与环形槽表面连通，另一端与静压引气管固定连接，共同构成静压气路；压力受感段外表面相应于环形槽位置处还开设有小孔，以便静压气路与外界大气连通。在基座安装两引气管一侧的外表面还设置有一小平面，小平面上配置有与总压导气管相连通的引线孔，线缆穿过装配孔进入总压引气孔后从引线孔穿出连接至电源。小平面上还放置有密封胶用以密封引线孔和线缆间的空隙。在基座的表面靠近两引气管一侧还设置有定位孔，所述定位孔与设置于环形槽表面上的所述通气孔在空间内彼此垂直。

优选的，所述电加热器为陶瓷自恒温加热器。

本发明的有益效果为：

（1）本发明的小型直管电热型空速管具有小的体积和轻的质量；

（2）本发明的小型直管电热型空速管具有温度自适应能力和较低的能耗；