一种带有余热回收功能的热气防冰系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115973421A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211639096.7(22)申请日2022.12.20(71)申请人武汉航空仪表有限责任公司地址430074湖北省武汉市洪山区东湖东路2号(72)发明人王柳曾腾辉阚俊章涛骆旭雷萌(74)专利代理机构中国航空专利中心11008专利代理师杜永保(51)Int.Cl.B64D15/04(2006.01)B64C3/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种带有余热回收功能的热气防冰系统(57)摘要本发明公开了一种带有余热回收功能的热气防冰系统。包括执行子系统；执行子系统包括位于防冰腔(7)内的笛形管(1)，笛形管(1)管身上分布有排气孔，笛形管(1)与发动机引气端(14)连接；防冰腔(7)联通排气管(3)，排气管(3)经回收支管(2)与笛形管(1)连接形成引射结构。本发明可降低能耗、提高飞机运行经济性，避免固定前缘复合材料超温，保障飞机安全飞行。CN115973421ACN115973421A权利要求书1/1页1.一种带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，包括执行子系统；执行子系统包括位于防冰腔(7)内的笛形管(1)，笛形管(1)管身上分布有排气孔，笛形管(1)与发动机引气端(14)连接；防冰腔(7)联通排气管(3)，排气管(3)经回收支管(2)与笛形管(1)连接形成引射结构。2.根据权利要求1所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，所述的回收支管(2)上还设有支管活门(4)。3.根据权利要求1所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，所述的笛形管(1)上设有防冰活门(8)。4.根据权利要求1所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，还包括探测子系统，探测子系统包括结冰探测器(9)，用于采集结冰信号；前缘缝翼温度传感器(11)，用于监控前缘缝翼(5)表面温度；固定前缘温度传感器(12)，用于监控固定前缘(6)表面温度。5.根据权利要求1所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，还包括控制子系统，控制子系统包括控制器(10)，用于接收结冰信号、前缘缝翼(5)表面温度信号和固定前缘(6)表面温度信号后，对执行子系统进行控制。6.根据权利要求5所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，控制子系统采用负反馈调节机制；所述的负反馈调节机制为：根据所接收到的前缘缝翼(5)表面温度信号，调节防冰活门(8)的开度，实现引气流量的调节，从而控制缝翼表面温度，达到防冰效果；根据所接收到的固定前缘(6)表面温度信号，调节支管活门(4)的开度，实现回收流量的调节，从而控制固定前缘温度，避免超温现象。7.根据权利要求5所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，控制子系统对执行子系统采用主导式控制；所述的主导式控制为：根据结冰信号，自动打开或关闭防冰活门(8)；根据前缘缝翼(5)表面温度信号，自动调节防冰活门(8)的开度；根据固定前缘(6)表面温度信号，自动调节支管活门(4)的开度。8.根据权利要求1所述的带有余热回收功能的热气防冰系统，其特征在于，防除冰过程为：笛形管(1)的排气孔喷出的热气，在加热前缘缝翼(5)表面后，经排气管(3)排出；排气管(3)、回收支管(2)与笛形管(1)形成的引射结构，将排气管(3)内的部分尾气经回收支管(2)回收到笛形管(1)内与高温引气混合，混合气再从笛形管(1)的排气孔喷出，继续加热前缘缝翼(5)表面。2CN115973421A说明书1/4页一种带有余热回收功能的热气防冰系统技术领域[0001]本发明属于飞机防除冰领域，涉及一种热气防冰系统，主要用于飞机机翼防冰，具体涉及一种带有余热回收功能的热气防冰系统。背景技术[0002]飞机结冰是威胁飞行安全的严重问题之一，结冰导致的飞行事故时有发生。具体来说，飞机机翼前缘结冰，影响飞机的升力特性，飞机上翼面引起大范围的气流分离，破坏设计型面。结冰会降低升力，增加阻力，降低失速迎角，增大失速速度。即使翼面前缘较为轻微的冰污染也能使飞机的气动特性出现较大恶化。在副翼前方的结冰还会影响副翼的正常操作，机翼两侧的不对称结冰还可引发飞机出现非指令性滚转。[0003]目前，热气防冰系统是技术最成熟、应用最广泛的防冰系统。热气防冰系统利用发动机高温高压引气，经过供气管、防冰活门、伸缩管输送到机翼前缘缝翼防冰腔内的笛形管，通过笛形管上小孔喷到防冰腔内加热蒙皮内表面以起到防除冰的作用。[0004]热气防冰系统所需的引气流量由飞机飞行参数与环境参数共同决定，其中飞行参数包括高度、速度与攻角，环境参数包括温度、液态水含量与平均有效水滴直径。[0005]热气防冰系统主要形式包括两