[发明专利]一种应用滑动放电等离子体防除冰的系统及方法

权利要求书

1.一种应用滑动放电等离子体防除冰的系统，其特征在于，包括滑动放电等离子体激励器(1)、结冰探测器(2)、电源系统(3)及防除冰控制器(4)，电源系统(3)分别与滑动放电等离子体激励器(1)、结冰探测器(2)及防除冰控制器(4)连接；滑动放电等离子体激励器(1)及结冰探测器(2)分别与防除冰控制器(4)连接；

所述滑动放电等离子体激励器(1)的结构为：包括绝缘介质层(1-4)，所述绝缘介质层(1-4)下底面设有下电极层(1-5)，所述绝缘介质层(1-4)上表面设有第一上电极(1-1)、第二上电极(1-2)及第三上电极(1-3)，所述第一上电极(1-1)及第三上电极(1-3)分别位于第二上电极(1-2)的两侧，所述第二上电极(1-2)施加正极性脉冲高电压V_NP，所述第一上电极(1-1)及第三上电极(1-3)上分别施加直流高电压V_DC1和直流高电压V_DC2，在第一上电极(1-1)至第三上电极(1-3)整个区域内形成均匀滑动等离子体放电。

2.根据权利要求1所述的一种应用滑动放电等离子体防除冰的系统，其特征在于，所述第一上电极(1-1)及第三上电极(1-3)以第二上电极(1-2)为轴线镜像分布。

3.根据权利要求1所述的一种应用滑动放电等离子体防除冰的系统，所述第一上电极(1-1)、第二上电极(1-2)及第三上电极(1-3)为三个相互平行的条状电极。

4.一种应用滑动放电等离子体防除冰的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的一种应用滑动放电等离子体防除冰的系统对飞机易结冰区域进行防除冰，该防除冰的方法分为防止结冰和破除积冰两个工作阶段，具体实施方法如下：

防止结冰：将滑动放电等离子体激励器(1)安装于机翼表面，将结冰探测器(2)安装于飞机机头外侧，当结冰探测器(2)检测到结冰现象时，开启滑动放电等离子体激励器(1)进行防止结冰，通过滑动放电等离子体激励器(1)对机翼表面产生的预热和气动冲击作用，达到机翼防止结冰的效果；

破除积冰：当飞行处于正常巡航飞行状态下，将结冰探测器(2)安装在飞机机翼、尾翼前缘和发动机进气道处，当结冰探测器(2)检测到飞机局部表面有弱结冰现象出现时，结合飞机自身控制系统检测到升力系数有10％-30％的幅度降低时，此时飞机自身控制系统报警，并开启防除冰控制器(4)，防除冰控制器(4)根据结冰探测器(2)检测到的结冰程度和积冰区域，控制滑动放电等离子体激励器(1)的放电区域、放电功率和工作参数，滑动放电等离子体激励器(1)对结冰区域产生滑动等离子体放电，产生快速能量注入使滑动放电等离子体激励器(1)上表面整个区域被快速加热，融化机翼表面与冰层底部交界面处的积冰，使机翼表面与冰层脱离；

通过结冰探测器(2)判断飞机局部表面有弱结冰现象出现时的依据为：结冰强度小于0.6毫米/分，结冰最大厚度为0.1-5.0毫米。

5.根据权利要求4所述的一种应用滑动放电等离子体防除冰的方法，其特征在于，滑动放电等离子体激励器(1)对结冰区域产生滑动等离子体放电的脉冲频率为：1-1000赫兹，电压值为：5000-10000伏。