[发明专利]一种飞机电热除冰系统优化方法

说明书

本发明公开了一种飞机电热除冰系统优化方法，属于飞机防除冰技术领域。所述方法包括根据设定的除冰周期及防护区域的不同分段方法，确定不同分段方法对应的除冰周期内的加热时段时间；根据飞行条件及给定的不同除冰面功率确定除冰功耗、除冰面功率以及加热时间的关系曲线；之后确定持续加热元件防冰面功率；确定不同分段方法对应的周期性加热元件的除冰功耗；确定不同分段方法对应的周期性加热元件的除冰面功率；确定不同分段方法对应的系统总功耗；最后选取总功耗最小时对应的分段方法。本发明对翼面沿展向进行多段除冰，并通过优化方法确定了最小功耗，提高了除冰效果。

技术领域

本发明属于飞机防除冰技术领域，具体涉及一种飞机电热除冰系统优化方法。

背景技术

飞机的结冰问题严重危害飞机的安全性。飞机表面出现冰，阻碍了空气的流动，增大了摩擦力并减小升力，尤其是机翼上的冰对飞机起飞影响很大。积聚在飞机尾翼上的冰可扰乱飞机的平衡，此时，飞机的防冰系统起到了很重要的作用。

现有技术中，通常采用加热除冰，例如采用可膨胀的石墨箔加热单元等进行除冰，或者其他加热元件进行加热除冰，然而，飞机上机翼各处的结冰情况不同，如果采用单一的加热元件进行加热则会消耗较大的功率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种飞机电热除冰系统优化方法，分别给出了电热除冰系统热刀元件和周期性加热元件除冰面功率的确定方法，同时结合电热元件在翼面的分段，确定了一种飞机电热除冰系统设计方法，使得系统在保证除冰功能的前提下，功耗最小。

本发明飞机电热除冰系统优化方法主要包括：

步骤一、根据设定的除冰周期及防护区域的不同分段方法，确定不同分段方法对应的除冰周期内的加热时段时间；

步骤二、根据飞行条件及给定的不同除冰面功率确定除冰功耗与其加热时间的关系曲线；

步骤三、根据飞行条件及给定的不同除冰面功率确定除冰功耗与除冰面功率之间的关系曲线；

步骤四、根据飞行条件和结冰气象条件确定持续加热元件防冰面功率；

步骤五、根据步骤一中确定的加热时段时间，结合步骤二确定的关系曲线，确定不同分段方法对应的周期性加热元件的除冰功耗；

步骤六、根据步骤五确定的除冰功耗，结合步骤三确定的关系曲线，确定不同分段方法对应的周期性加热元件的除冰面功率；

步骤七、根据步骤六确定的除冰面功率以及步骤四确定的防冰面功率，结合三相功率平衡原则，确定不同分段方法对应的系统总功耗；

步骤八、根据步骤七确定的系统总功耗，选取总功耗最小时的分段方法及该分段方法对应的除冰面功率和加热控制规律。

优选的是，所述步骤一中，所述对防护区域进行不同分段包括沿所述防护区域的展向进行分段。

优选的是，所述步骤二中，通过数值仿真手段确定除冰功耗与其加热时间的关系曲线。

优选的是，所述步骤三中，通过数值仿真手段确定除冰功耗与除冰面功率之间的关系曲线。

采用本发明提供的优化方法可以快速的确定功耗最小时的分段方法，对机翼沿展向进行多段除冰，不仅减小了功耗，同时也提高了除冰效果。

附图说明

图1为按照本发明飞机电热除冰系统优化方法的一优选实施例的流程图。

具体实施方式