[发明专利]飞行器防冰系统

说明书

一种飞行器可包括涡轮发动机，涡轮发动机包括转子和定子，并且还包括以轴向流动布置的压缩机，燃烧器和涡轮。该飞行器还可包括防冰系统，防冰系统具有磁场产生器以及热联接到暴露表面的碳纳米管阵列，磁场产生器具有旋转部分和非旋转部分。

技术领域

一种用于飞行器的电磁动力防冰系统。

背景技术

在飞行器结构(例如发动机进气口，机翼，控制表面，螺旋桨，增压器进气口轮叶，进气口框架等)上形成冰对于现代飞行器来说可能是个问题。冰增加了重量，增加了阻力，并且损害了翼型、控制表面和进气口的空气动力学轮廓，所有这些都降低了性能并增加了燃料消耗。此外，在飞行器结构上形成的冰可能会脱落，增加了对其他飞行器零件和发动机部件的风险。当代飞行器可以包括除冰或防冰检测系统，其利用热源或发热元件来向飞行器结构提供热量，以熔化或防止冰的形成。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种包括涡轮发动机的飞行器，该涡轮发动机包括转子和定子，并且还包括以轴向流动布置的压缩机，燃烧器和涡轮。该飞行器还包括防冰系统，该防冰系统包括磁场产生器以及碳纳米管阵列，该磁场产生器包括旋转部分，非旋转部分和碳结构阵列，该碳纳米管阵列热联接到暴露表面并且电联接到磁场产生器。

在另一方面，本公开涉及一种加热系统，该加热系统包括磁场产生器以及碳纳米管阵列，该磁场产生器包括旋转部分，非旋转部分和碳结构阵列，该碳纳米管阵列热联接到暴露表面并且电联接到磁场产生器。

在另一方面，本公开涉及一种加热暴露表面的方法，该暴露表面具有热联接到暴露表面的碳纳米管阵列。该方法包括产生包围碳结构阵列的变化磁场，以及使电流流过碳结构阵列到碳纳米管阵列，以加热碳纳米管阵列。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文描述的各个方面的具有防冰系统的飞行器的立体视图。

图2是具有防冰系统的图1的飞行器的涡轮发动机的横截面图。

图3是根据本文描述的各个方面的图1的防冰系统的一部分的横截面视图，其包括防冰结构和电源结构。

图4是可以在图1的防冰系统中使用的示例性碳结构阵列的示意视图。

图5是图3的防冰结构的示意性横截面视图。

图6是示出防止图1的飞行器上形成冰的方法的流程图。

具体实施方式

所描述的本公开的实施例涉及一种用于涡轮发动机的防冰系统形式的加热系统。防冰系统可以包括碳纳米管，碳纳米管是碳原子的圆柱形结构布置，其可以以多种方式形成，包括单壁，双壁或多壁形式。取决于纳米管中碳原子的具体布置，这种碳纳米管可具有非常高的拉伸强度(在一个实例中，高达60GPa)，沿管的方向上的高导热率(在一个实例中，高达3500W/m·K)，以及类似于金属或半导体的电导率。当提供有电流时，碳纳米管可以将热量散发到周围结构。

出于说明的目的，将关于具有涡轮发动机的飞行器描述本公开。此外，本公开的各方面可适用于飞行期间或非飞行操作中的飞行器。然而，应该理解的是，本公开不限于此并且可以在非飞行器应用中具有普遍适用性，例如其他移动应用和非移动工业，商业和住宅应用。

如本文所用，术语“前”或“上游”是指在朝向发动机进气口的方向上移动，或者部件与另一个部件相比相对更靠近发动机进气口。与“前”或“上游”结合使用的术语“后”或“下游”是指朝向发动机后部或出口的方向，或者与另一部件相比相对更靠近发动机出口。

如本文所使用的，“一组”可包括任何数量的相应描述的元件，包括仅一个元件。另外，这里使用的术语“径向”或“径向地”是指在发动机的中心纵向轴线和外部发动机周边之间延伸的尺寸。