[發明專利]一種用于結冰風洞防除冰實驗的防護系統

有效

• 申請號: 201910057693.0
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109677632B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 朱春玲;王淵;朱程香;趙寧;苗波;陶明杰;田甜
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發明公開了一種用于結冰風洞防除冰實驗的防護系統，包括風道、防護罩、電加熱單元、位于風道外的氣動滑臺；所述防護罩的橫截面為圓弧形，風道上設有與防護罩的形狀配合的弧形插槽，氣動滑臺連接于防護罩的一端并驅動防護罩插入弧形插槽或自弧形插槽抽出。用以在實驗中保護被測的飛行器模擬機翼。本發明具有操作簡便，結構簡單，安裝便捷，能耗低，維護方便且效果明顯等優勢，能有效提高結冰風洞防除冰實驗質量。

技術領域

本發明涉及飛機防除冰試驗領域，尤其涉及一種用于結冰風洞防除冰試驗的防護系統。

背景技術

飛機結冰一直是航空安全的主要威脅之一，為了研究飛機防除冰建立地面結冰風洞。地面防除冰實驗對結冰環境要求較高，主要包括風道內風速、結冰溫度、液態水含量(LWC)、平均粒徑大小(MVD)。實驗開始時噴霧架噴水，液態水經過過冷后撞擊在試驗件表面，由于結冰溫度、液態水含量及平均粒徑在噴霧架開啟后需經過一段時間才能達到穩定狀態。實驗狀態穩定前撞擊在試驗件表面的液態水不滿足實驗要求，此時便需要防護裝置將試驗件保護起來，待實驗條件穩定后開啟防護裝置，進行防除冰實驗。

目前國內大型結冰風洞采用內置防護裝置對試驗件進行防護，防護罩結構尺寸大，僅試用于大型風洞，且內置防護結構會影響風道內流場，降低實驗準確性。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的缺陷，提供一種用于結冰風洞防除冰試驗的防護系統。此系統安裝操作簡便，效果明顯，精度高，可有效提高結冰風洞防除冰試驗環境質量。

技術方案：為達到上述目的，本發明用于結冰風洞防除冰實驗的防護系統可采用如下技術方案：

一種用于結冰風洞防除冰實驗的防護系統，包括風道、防護罩、電加熱單元、位于風道外的氣動滑臺；所述防護罩的橫截面為圓弧形，風道上設有與防護罩的形狀配合的弧形插槽，氣動滑臺連接于防護罩的一端并驅動防護罩插入弧形插槽或自弧形插槽抽出；電加熱單元安裝在防護罩上。

進一步的，還包括空氣壓縮機，該空氣壓縮機為氣動滑臺提供動力。

進一步的，還包括連接電加熱單元的電源。

進一步的，還包括控制單元，通過控制單元設置滑軌行程，加熱溫度。

進一步的，防護罩內側貼有石墨烯電加熱膜作為電加熱單元，并設置溫度傳感器安裝在該石墨烯電加熱膜上。

進一步的，防護罩上有兩個密封條，用于進出風道狀態下密封。

進一步的，所述氣動滑臺與防護罩之間通過連接件進行連接。

有益效果：相對于現有技術，本發明通過將始終與模板插接在一起的下頂桿和頂柱共同提供頂桿的作用，在保證支撐模板的基本功能的同時，在需要清洗芯盒時，不需要將模板和下頂桿分離，而只需要將下頂桿與頂柱分離即可。解決了下頂桿和模板分離和插接造成的安裝定位難和容易損壞下頂桿的問題。而壓縮彈簧能夠進一步的保護下頂桿，在下頂桿與頂柱抵靠時能夠緩沖頂柱對下頂桿的沖擊力而避免對下頂桿底端的損毀。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1.本發明控制單元及傳動結構位于試驗段外部，防護罩抽離后不影響風道內流場；

2.本發明采用石墨烯復合材料作為加熱源，升溫速率快，加熱均勻，防護階段對防護罩進行加熱可有效防止防護罩上冰層堆積，避免防護罩抽離風洞時受到阻礙；

3.采用氣動滑臺，提前預置位移量，運動滑軌精度高，誤差小于0.1mm/ 米行程，移動速度可達30米/秒；

4.控制單元同時控制防護罩進出和加熱開關，當防護罩進入風洞內時加熱單元同時開啟，移除風道時加熱單元關閉，通過布置在防護罩上的溫度傳感器監控防護罩表面溫度，并通過預設溫度值自動調節加熱功率，可有效減少能耗，提高系統操控性；