[发明专利]用于无源除冰的系统和方法

权利要求书

1.一种航空器，所述航空器包括：

主体，该主体包括具有前缘和暴露表面的动力学部件，其中，所述暴露表面被暴露于大气；

其中，所述暴露表面包括无源除冰结构，所述无源除冰结构包括：

冰成核区，该冰成核区以基本上平行于所述前缘取向的伸长方向伸长并且被构造成致使在所述冰成核区上形成冰；以及

抗冰区，该抗冰区以基本上平行于所述前缘取向的伸长方向伸长；

其中，所述抗冰区通过所述冰成核区而与所述前缘分开；并且

其中，所述冰成核区的可润湿性大于所述抗冰区的可润湿性。

2.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述冰成核区包括被构造成在所述无源除冰结构上为杂乱的冰成核的成核颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的航空器，其中，各冰成核区均被构造成将接触所述冰成核区的超临界水转变成包括杂乱冰晶组的冰。

4.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述冰成核区被布置成选择性形成冰特征，所述冰特征有助于当该冰特征经受剪切力时对所述暴露表面进行除冰。

5.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述冰成核区包括被预先选择为在所述冰成核区上为杂乱的冰成核的成核颗粒。

6.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括球体、小板和薄片中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括粘土矿物。

8.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述冰成核区具有可润湿表面。

9.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述冰成核区包括位于所述暴露表面上的矿物化涂层。

10.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述冰成核区靠近所述前缘。

11.根据权利要求1所述的航空器，其中，所述抗冰区通过多个所述冰成核区中的至少一个冰成核区而与所述前缘分开。

12.根据权利要求11所述的航空器，其中，所述抗冰区是疏水性的。

13.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括硅酸盐。

14.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括硅酸铝。

15.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括层状硅酸盐和/或网状硅酸盐。

16.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括长石、高岭石、蒙脱石、硫磺和硫酸中的一种或多种。

17.根据权利要求5所述的航空器，其中，所述成核颗粒包括纳米颗粒。

18.一种制造根据权利要求1所述的航空器的方法，该方法包括：

在所述暴露表面上形成冰成核区，其中，所述冰成核区形成在所述暴露表面上的位置处以选择性地形成冰特征，所述冰特征有助于当该冰特征经受剪切力时对所述暴露表面进行除冰。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，形成所述冰成核区的步骤包括利用包括成核颗粒的成核涂层材料涂覆所述暴露表面。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述成核颗粒包括球体、小板和薄片中的至少一种。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述成核颗粒仅包括或还包括灰尘。