[发明专利]防冰系统

说明书

一种适用于飞机(1)的防冰系统，包括：第一除冰装置(5)，可操作以对第一区域(61)除冰；第一冰探测传感器(2)，定位在第一区域(61)内并布置成探测第一区域(61)上积冰；以及控制系统(71)，响应于第一冰探测传感器(2)并布置成控制第一除冰装置(5)的操作。

本申请是名称为“防冰系统”、申请日为2015年8月28日、进入中国的申请号为201480011285.7、国际申请日为2014年2月28日、国际申请号为PCT/GB2014/050593的分案申请。

发明领域

本发明涉及一种防冰系统，该防冰系统适合用在飞机或诸如风轮机叶片的其它空气动力结构中，以通过去除积冰来执行除冰功能。本发明还涉及一种防冰系统的运行方法。

发明背景

对于飞机，飞行时在飞机的外表面上形成冰是不理想的。冰破坏空气越过飞机表面的顺畅流动，增加阻力并减小机翼执行其预期功能的能力。

此外，积冰可能阻碍诸如翼前缘缝翼或襟翼的可动控制表面的运动。累积在发动机进气口上的冰可能突然大块脱落，吸入发动机并造成损坏。

因此，对于飞机，且尤其是商用飞机，通常包含防冰系统。商业飞机可使用这样的系统，该系统涉及从发动机吹出热空气，且然后热空气被引导到易于形成冰的机身部件，诸如机翼和尾翼的前缘。最近，已提出电动系统，诸如EP-A-1,757,519(吉凯恩航空服务有限公司(GKN Aerospace))公开了具有机头蒙皮的翼前缘缝翼，该机头蒙皮包含电热加热毯或垫。加热垫粘结到金属腐蚀屏蔽件的后表面上，该金属腐蚀屏蔽件包括机头蒙皮的面向前的外表面。

加热垫是“Spraymat”(商标)型的，且是层压产品，包括由预浸渍的玻璃纤维布制成的介电层以及通过将金属层火焰喷射到介电层之一上而形成的加热元件。“Spraymat”从其最初在20世纪50年代由D.纳皮尔父子有限公司(D.NapierSons Limited)开发(参见其GB-833,675，涉及飞机的电除冰或防冰设备)直到其随后由吉凯恩航空有限公司使用具有悠久历史。

加热垫的现代设计在GB-A-2,477,336和GB-A-2,477,337和GB-A-2,477,338和GB-A-2,477,339以及GB-A-2,477,340中公开，它们都在吉凯恩航空有限公司名下。

为了知道何时启动加热垫的操作，飞机目前设有冰探测传感器，其远离加热垫的位置。例如，冰探测传感器可包含到短柱形探头内，该短柱形探头与驾驶舱相邻安装到机身上，并突出到气流内。

冰探测传感器可以是光学传感器，诸如WO-2004/110865中描述的前瞻性传感器，其具有在光纤传感器元件阵列(例如六个传感器元件的线性阵列)中心的光纤光发射器。.积冰造成发出的光被漫散射，并反射回到各传感器元件，且来自各传感器元件的各输出信号的特性使得能够控制电子器件以确定积冰的厚度和积冰的类型(例如雨凇冰(glazeice)、霜形冰(rime ice)、或包括雨凇冰和霜形冰的混合冰)。

使用视觉和/或听觉信号器提供冰探测的结果作为对驾驶舱内飞行员的建议或信息，且飞行员决定是否启用防冰系统的加热垫。

包含光学冰传感器的探头具有空气动力学轮廓，其不同于包含加热垫的机身部件的空气动力学轮廓。此外，探头远离机身部件。因此，机身部件的结冰必须从探头探测到结冰来进行推断。

飞行员基于探头的输出可能在不需要机身部件除冰(会通过不必要地运行加热垫而浪费电力)时启用加热垫，或者当机身部件具有造成问题的积冰但来自探头的输出并不指示飞行员有结冰问题时可能不会启动加热垫。