[發明專利]一種光纖結冰傳感器探頭及調節方法

有效

• 申請號: 202210115915.1
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114132512B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 易賢;熊建軍;趙照;冉林
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: B64D15/20
• 分類號: B64D15/20;G01D5/353
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發明適用于飛行器防除冰技術領域，提供了一種光纖結冰傳感器探頭及調節方法，包括安裝部、尾翼、支撐臂、安裝座和光纖束，光纖束包括發射光纖和接收光纖，光纖束的端部形成檢測端面，檢測端面被束縛至安裝部的一端，尾翼設置于安裝部的另一端；支撐臂的一端與安裝部的中部連接，支撐臂的另一端與安裝座旋轉連接。當飛行器飛行過程中，氣流方向與檢測端面形成一定角度時，氣流對尾翼產生壓力，由于檢測端面面積較小，并且尾翼受風面積比較大，因而感受的風壓不相等，垂直于尾翼的風壓產生壓力矩，使支撐臂繞安裝座旋轉，直至檢測端面正對來流，從而提高了結冰傳感器的探測精度，飛行過程中始終保障檢測端面始終正對來流。

技術領域

本發明涉及一種光纖結冰傳感器探頭 ，尤其是涉及一種光纖結冰傳感器探頭的調節方法。

背景技術

現有光纖結冰傳感器的結冰探頭以固定角度和固定高度安裝在飛行器表面或固定底座表面，；同時在不同的云霧參數條件和飛行器飛行速度下，結冰探頭安裝面的無水遮蔽區高度不一，如過冷大水滴或超過一定粒徑的液態水，在一定速度下，受慣性影響，沉降較小，飛行器表面或安裝面上的無水遮蔽區可能超過100mm，可能導致結冰探頭無法檢測到結冰，嚴重影響光纖結冰傳感器探測精度和可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種光纖結冰傳感器探頭，包括安裝部、尾翼、支撐臂、安裝座和光纖束，所述光纖束包括發射光纖和接收光纖，所述光纖束的端部形成檢測端面，所述檢測端面被束縛至所述安裝部的一端，所述尾翼設置于所述安裝部的另一端；所述支撐臂的一端與所述安裝部的中部連接，所述支撐臂的另一端與所述安裝座旋轉連接。

優選地，所述安裝部的一端包括殼體，所述殼體為環形封閉結構，所述光纖束的端部容置于所述殼體內。

優選地，所述光纖束的檢測端面與所述殼體的末端形成平滑過渡面。

優選地，所述檢測端面的形狀為弧面或平面。

優選地，所述光纖束的外壁包覆有加熱模塊。

優選地，所述安裝座包括法蘭，所述支撐臂的一端旋轉安裝于所述法蘭上。

優選地，所述法蘭上固定設置有軸承，所述支撐臂安裝于所述軸承的軸承孔上。

優選地，所述安裝座還包括座體，所述法蘭上開設有固定孔，所述座體上開設有第一安裝孔，所述座體與所述法蘭固定連接，且所述固定孔與所述第一安裝孔同軸而設并連通，所述支撐臂穿過所述固定孔和所述第一安裝孔；所述第一安裝孔內設置有一軸承，所述軸承與所述第一安裝孔內壁滑動連接，所述支撐臂一端穿過所述軸承上的軸承孔。

優選地，所述安裝座側壁開設有第二安裝孔，所述第二安裝孔與所述第一安裝孔連通，所述第二安裝孔上通過設置一固定螺栓，延伸至所述第一安裝孔內與所述軸承的外壁抵持固定。

本發明還提供了一種光纖結冰傳感器探頭的調節方法，所述光纖結冰傳感器探頭安裝在飛機外表面，包括以下步驟：

S1：獲取飛行器在飛行區域內飛行器表面無水遮蔽區的高度參數；

S2：調節所述支撐臂的高度使所述檢測端面伸出至高于所述無水遮蔽區的高度。

有益效果：

1、本發明中，將安裝座固定安裝在飛行器的安裝表面，通過設置支撐臂支撐安裝部，其中支撐臂和安裝座旋轉安裝，因此當飛行器飛行過程中，氣流方向與檢測端面形成一定角度時，氣流對尾翼產生壓力，該壓力可以分解成平行和垂直于氣流的兩個力，由于檢測端面面積較小，并且尾翼受風面積比較大，因而感受的風壓不相等，垂直于尾翼的風壓產生壓力矩，使支撐臂繞安裝座旋轉，直至檢測端面正對來流，從而提高了結冰傳感器的探測精度，此時尾翼兩邊受力平衡，飛行過程中始終保障檢測端面始終正對來流。本發明的結冰傳感器探頭通過對來流方向進行自適應調整，使檢測端面正對來流，可以提高液態水收集率，提高光纖結冰傳感器的靈敏度和檢測精度。