[發明專利]一種基于微波定向技術的飛機防除冰裝置及方法

在審

• 申請號: 202111424917.0
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114104298A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 陳龍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B64D15/00
• 分類號: B64D15/00;B64D15/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本公開提出了一種基于微波定向技術的飛機防除冰裝置及方法，包括多個微波發生器和多個微波接收器；多個微波發生器設置在機翼內蒙皮的下側前緣和后緣；多個微波接收器設置在機翼內蒙皮的上側前緣和后緣；所述微波接收器與蒙皮上的吸波材料貼合；本公開利用飛機上的吸波材料產生的熱量來輔助飛機防除冰，在避免對機翼過多改進的基礎上，實現并提高了防除冰效率，節省了能源。

技術領域

本公開屬于飛機防除冰技術領域，尤其涉及一種基于微波定向技術的飛機防除冰裝置及方法。

背景技術

飛機結冰是導致飛行安全事故的主要隱患之一；飛行過程中，機翼前緣等部件表面結冰不僅增加了飛機的重量，而且會破壞飛機表面的氣動外形，改變繞流流場，使得飛機最大升阻比下降、失速攻角減小，影響飛機的操作性和穩定性，嚴重時甚至會造成安全事故；現有的飛機防除冰方法包括膨脹管除冰、普通電熱防除冰、氣熱防除冰和防凍液防除冰等，采用上述方法隨之帶來影響氣動外形、能量耗損巨大和污染環境等新問題；隨著信息化進程的不斷推進，飛機隱身技術越來越受到關注，其隱身性能主要依靠外形設計和吸波材料，而某些吸波材料在吸收電磁波輻射后，可以將其轉化為熱量。

本公開發明人發現，現有的飛機防除冰技術中，1.沒有很好的利用吸波材料可以將電磁波轉化為熱量的特性進行防除冰；2.雖然有在機翼上設置吸波負載進行除冰的方法，具體的為：吸波負載內安裝了尖劈型吸波材料，輸入到波導負載腔內的微波能夠被匹配吸收，微波能轉化成熱能，但是，上述方法需要單獨的設置吸波負載，沒有實現對飛機上吸波材料的直接利用，也沒有實現根據實際情況進行除冰作業的控制，并且對微波轉化為熱能的利用率偏低。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種基于微波定向技術的飛機防除冰裝置及方法，本公開利用飛機上的吸波材料產生的熱量來輔助飛機防除冰，在避免對機翼過多改進的基礎上，實現并提高了防除冰效率，節省了能源。

為了實現上述目的，第一方面，本公開提供了一種基于微波定向技術的飛機防除冰裝置，采用如下技術方案：

一種基于微波定向技術的飛機防除冰裝置，包括多個微波發生器和多個微波接收器；

多個微波發生器設置在機翼內蒙皮的下側前緣和后緣；多個微波接收器設置在機翼內蒙皮的上側前緣和后緣；

所述微波接收器與蒙皮上的吸波材料貼合。

進一步的，所述微波接收器內部設置相位調制器，所述相位調制器用于將收到的微波相位統一，使微波疊加。

進一步的，所述機翼內蒙皮上方設置有溫度傳感器，當所述溫度傳感器監測到的溫度處于零度以下或者低于設定值，所述微波發生器工作。

進一步的，所述內蒙皮的前緣和后緣分別設置有多個溫度傳感器。

進一步的，多個微波發生器和多個微波接收器設置在機翼的同一截面內。

進一步的，多個微波發生器和多個微波接收器交錯設置；微波接收器設置在內蒙皮的下側兩端處兩個微波發生器之間。

進一步的，所述微波發生器傾斜設置在內蒙皮的下側，所述微波發生器的微波發射方向指向所述微波接收器。

進一步的，所述微波發生器的發射波為頻率小于頻率GHz2，且大于18GHz的微波。

為了實現上述目的，第二方面，本公開還提供了一種基于微波定向技術的飛機防除冰方法，采用如下技術方案：

一種基于微波定向技術的飛機防除冰方法，采用了如第一方面中所述的基于微波定向技術的飛機防除冰裝置；包括：

溫度傳感器檢測到內蒙皮上方的溫度處于零度以下或者低于設定值，所述微波發生器工作；