[發明專利]基于冰探測輸入的飛機防冰優化

有效

• 申請號: 201310240230.0
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103448912B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: G·C·博圖拉;D·B·斯維特;J·T·欣德爾;D·G·杰克遜
• 申請（專利權）人: 古德里奇公司
• 主分類號: B64D15/20
• 分類號: B64D15/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 周春梅,楊炯

相關申請

根據USCξ119(e)，本申請要求2012年4月27日提交的美國臨時專利申請No.61/639,366和2013年3月15日提交的美國臨時專利申請No.61/800,310的的優先權。這些臨時專利申請的全部公開內容通過引用在此被結合。

技術領域

本申請涉及基于冰探測輸入的飛機防冰優化。

背景技術

當飛機飛行穿過含有過冷液滴的云層期間，所述過冷液滴含有非零液態水含量(例如，每立方米空氣含有多達2.5g的水)，所述飛機會遭遇結冰的情況。一般來說，對于熱力防冰系統，最嚴重的結冰狀況將發生在溫度處于其最冷時(例如，接近零下22華氏溫度)，相關的速度是最快的，并且液滴平均尺寸是比較大的(例如，接近50微米)。防冰系統必須設計成保護飛機免于最嚴重的狀況。

發明內容

提供一種防冰系統，所述防冰系統使用冰探測輸入數據(例如，液態水含量，液滴平均尺寸等)連同其它輸入以最優化操作，從而有效和高效地保護處于結冰狀況的飛機。

附圖說明

圖1至12，每一個都示出了一種保護處于結冰狀況的飛機表面的防冰系統。

具體實施方式

參考圖1，防冰系統10適于保護易結冰區域11。防冰系統10包括與區域11相關聯的防冰設備21，具有到防冰設備21的供應線31的機載功率源30，以及控制通過供應線31的功率供應的控制器41。至少基于給其提供冰情輸入70的冰探測器60，優化器50將切換指令51傳送至控制器41。優化器50可以接收附加輸入，例如空速輸入80，環境溫度輸入90，和/或飛行輸入100。

在附圖中，盡管優化器50示意性地被示出與控制器41分開的單獨實體，但情況不必是這樣。優化器50、控制器41和其它系統部件(包括下面介紹的其它控制器42-46)可以結合到裝配中或共享裝配(installation)。例如，優化器50可以是包含在與控制器一體化的微處理器中的算法。

參考圖2-12，它們每一個都示出了防冰系統10適于保護至少兩個區域11-12(每個都具有其自己的線路31-32、控制器41-42和指令51-52)，至少三個區域11-13(每個都具有其自己的線路31-33、控制器41-43和指令51-53)，至少四個區域11-14(每個都具有其自己的線路31-34、控制器41-44和指令51-54)，和/或至少六個區域11-16(每個都具有其自己的線路31-36、控制器41-46和指令51-56)。所述區域可以定位相互遠離(參見例如圖2、5、8)，順翼展方向成行(參見例如圖3、6、8、9、10、11、12)，和/或在翼弦方向成列(參見例如圖4、7、10、12)。

防冰設備21-26每個均能包括將電能轉換為熱量的加熱元件。如果防冰設備21-26是電熱型的，源30則可包括機載交流或直流功率源，并且控制器41-46可包括電開關、電容器、脈沖電路或其它合適的組件。系統10可附加地或替代地使用其它類型的防冰設備(例如，氣動熱力設備、電脈沖系統、氣動保護罩等)以及因此附加的或其它的功率源。

控制器41-46可以構造成簡單地打開和關閉防冰設備21-26。這種情況下，當其不需要時，可通過避免激活防冰系統實現操作優化。同樣的，特別關于除冰情形，設備激活可與最佳冰厚相協調，使得在冰厚適當低于飛機表面所能忍受的冰厚時不浪費除冰循環。替代地，控制器41-46可調節對防冰設備的功率供應等級。這可以通過調節實際功率供應等級、通過調制和/或通過調節除冰循環增量來實現。通常地，可利用的功率等級越多，節能的潛力越大。

優化器50可以包括以歷史數據、數學模型和/或開發的算法編程的處理器，以允許其優化防冰的效率和有效性。除了在防冰系統10操作期間的數據動態輸入，優化器50可以將相應區域的非變化的設計特征考慮在內(例如，機翼銳度、冰的采集效率、鄰近運動部件等)。同樣的，優化器50可以將相關防冰設備的操作視為協調方案。