[发明专利]一种网状等离子体热刀

说明书

本发明公开了一种网状等离子体热刀，涉及表面防除冰领域，旨在解决传统的热刀装置，热利用率低，响应慢，功耗大的问题，其技术要点在于：包括机载电源、控制单元、高压脉冲单元及热刀装置，机载电源分别与控制单元、高压脉冲单元及热刀装置相连，控制单元通过高压脉冲单元与热刀装置相连；控制单元用于实时接收防护表面温度的探测信号，以控制回路的通断及对高压脉冲单元施加激励的强弱；高压脉冲单元通过整流、升压将控制单元传输的机载电压信号转化为高压脉冲信号后发送至热刀装置；热刀装置受高压脉冲激励直接对防护表面的壁面空气进行加热。本发明响应快，加热效率高，可用于处理飞机各种紧急防除冰场合。

技术领域

本发明涉及表面防除冰技术领域，尤其涉及一种网状等离子体热刀。

背景技术

飞行器在高空中穿过富含水滴的云时，过冷水滴撞击到机翼、尾桨、双发进气道、风扇叶片、进口支板等部位易引发水滴冻结的现象。结冰不但造成飞行器重量增加而油耗增多，而且改变其气动外形进而影响空气动力性能，导致升力降低、阻力提高，甚至导致发动机空中停车以致坠毁的悲剧，因而对飞行器易结冰部位进行防护十分必要。

当前用于飞行器机翼以及发动机短舱的防冰的主要采用热气防冰技术，驾驶舱风挡一般采用电加热防冰技术。热气防冰一般由双发的压气机引气，经由供气管路以及调节活门将一定温度的热气引入防冰腔，以此达到防冰目的。电加热防冰主要是通过电加热元器件(如加热膜、加热棒等)直接加热易结冰部位。这两种方法的基本原理都是通过换热，使防冰目标区域的温度达到结冰临界点以上，从而达到防冰的目的。

飞机上有些部位可以允许短时间少量结冰，在未达到危险之前，将冰除去不会对飞行安全影响，此时，为了更好地降低功耗，可采用除冰的设计思想。采用周期性加热的方法进行除冰时，飞机表面的结冰防护区域采用周期性冷却与加热的循环过程。在冷却过程中，表面收集了云层中的过冷水滴而产生结冰，在加热过程中，表面温度不断升高，破坏了冰与表面的粘附力，同时在外界气动力等力的作用下，冰从表面脱落除去，为了便于去除冰，应将机翼的结冰防护区域采用分区进行结冰防护的设计思想，即沿前缘驻点附近的展向和弦向将机翼结冰防护区域分成若干块，对每块采用不同的加热功率和周期，块与块之间的隔离区域通常采用连续加热的策略。保证各块之间的并不会连接成整体，这样既可以达到结冰防护的目的，又可以节省能量。其中连续加热的区域被称为热刀

传统的热刀装置，热利用率低，响应慢，功耗大。对于紧急结冰状况，如果处理不及时，各区域之间连成一个冰壳，会导致整个除冰系统失效，严重影响飞机的飞行安全。

因此急需一种响应快，效率高的热刀装置，将结冰防护区域分隔开，便于在气动力的作用下吹除。

发明内容

本发明的目的是提供一种网状等离子体热刀，其响应快，加热效率高，可用于处理飞机各种紧急防除冰场合。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种网状等离子体热刀，包括机载电源、控制单元、高压脉冲单元及热刀装置，所述机载电源分别与所述控制单元、高压脉冲单元及热刀装置相连，所述控制单元通过高压脉冲单元与热刀装置相连；

所述控制单元用于实时接收防护表面温度的探测信号，以控制回路的通断及对所述高压脉冲单元施加激励的强弱；

所述高压脉冲单元通过整流、升压将控制单元传输的机载电压信号转化为高压脉冲信号后发送至热刀装置；

所述热刀装置受高压脉冲激励直接对防护表面的壁面空气进行加热。