大气数据探针制造技术

一种大气数据探针包括在前向末端与后基座之间界定纵轴的探针头。所述探针包括在所述前向末端中具有感测端以测量所述前向末端中的温度的热电偶。所述探针包括在所述探针头一侧中界定且相对于所述纵轴成一定角度开口的端口开口。所述探针在所述探针头内包括隔板。所述隔板具有与所述端口开口流体相通的腔室。所述腔室包括具有细长横截面形状的单个腔室入口。所述单个细长腔室入口与两个下游压力导管流体相通以便在所述两个压力导管之一被阻塞的情况下提供冗余性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气数据探针，并且更具体地来说涉及抗湿耐湿大气数据探针。
技术介绍
在飞机飞行控制领域，公知有多种大气数据探针装置。此类装置中，许多是针对测量皮托压力、静态压力、局部迎角压力和侧滑角压力作为用于计算压力高度、高度变化率、空速、马赫数、迎角和侧滑角的参数。大气数据探针还能够提供用于辅助目的的数据，包括引擎控制、人工感觉、座舱压力差等等。在大气水汽状况期间，大气数据探针可能由于大气数据探针的腔室和导管内存在水汽而有压力传感测量误差或尖峰。此类水汽包含固态和液态水汽。在地面操作和飞行期间，大气水汽可能累积在压力测量端口、导管和腔室周围以及其中，并因此影响所确定的空速、高度或其他测量的流体动力学特征的精确度。此类常规方法和系统对于其预期目的来说一般被认为是令人满意的。但是，随着雨区和冰区规范逐渐变得严苛，以及数量越来越多的具有电传飞行控制的飞机被使用，对吸入的水汽时而导致的间隙性压力尖峰的耐受性正在下降。因此，一直存在改进现有技术以降低水汽吸入导致的误差并同时减少大气数据探针内的水汽吸入的需要。本专利技术提供针对这些需要的解决方案。
技术实现思路
一种大气数据探针包括在前向末端与后基座之间界定纵轴的探针头。该探针包括在前向末端中具有感测端以测量前向末端中的温度的热电偶。可设想该探针能够包括探针头的前向末端内用于固定热电偶的感测端的隔板。一个支柱可以从探针头的后基座延伸。热电偶可以从探针头的前向末端延伸到支柱的基座，并且能够端接于热电偶连接器中。在另一个实施例中，组装加热器和大气数据探针的热电偶的方法包括将热丝加热器围绕第一芯棒缠绕以形成绕制加热器线圈。该方法包括从绕制加热器线圈中移除第一芯棒，并在该绕制加热器线圈内插入第二芯棒。该第二芯棒包括用于将该绕制加热器线圈定位的引导件。该方法包括围绕该第二芯棒在该绕制加热器线圈的线圈之间缠绕热电偶以形成绕制热电偶线圈，以及从绕制加热器线圈和绕制热电偶线圈中移除第二芯棒。一种大气数据探针包括在前向末端与后基座之间界定纵轴的探针头。在该前向末端中界定端口开口。第一导管与端口开口流体相通以引导从端口开口到第一腔室的流体流。第一腔室位于端口开口下游。第二导管在径向和环向上与第一导管错位，所述第二导管与第一腔室流体相通以引导从第一腔室到第二腔室的流体流。第二腔室位于第一腔室的下游。第一与第二导管之间的错位被构造成防止从端口开口吸入颗粒进入第二导管。根据一些实施方案，静态导管与静态腔室流体相通。所述静态腔室可以位于第一腔室的上游。所述静态导管能够经第一腔室从静态腔室引流。所述静态导管可以在第一腔室内第一导管的出口与第二导管的入口之间成S形构型，以便阻止第一导管的出口与第二导管的入口之间的直接通路。在另一个实施方案中，一种大气数据探针包括在前向末端与后基
座之间界定纵轴的探针头。所述探针包括在所述探针头一侧中界定且相对于所述纵轴成一定角度开口的端口开口。所述探针在所述探针头内包括隔板。所述隔板具有与所述端口开口流体相通的腔室。所述腔室包括具有细长横截面形状的单个腔室入口。所述单个细长腔室入口与两个下游压力导管流体相通以便在所述两个压力导管之一被阻塞的情况下提供冗余性。在又一个实施方案中，一种大气数据探针包括在前向末端与后基座之间界定纵轴的探针头。所述探针头包括在所述探针头的一侧界定且相对于所述纵轴成一定角度开口的端口开口，以及位于所述探针头的所述前向末端内的隔板。所述隔板包括与所述端口开口流体相通的腔室入口。所述腔室入口可操作地连接到下游压力导管，所述下游压力导管具有细长横截面形状，以便阻止所述下游压力导管中形成弯液面。根据一些实施方案，所述腔室入口和所述下游压力导管是作为所述隔板的一部分整体形成的。所述探针可以包括嵌套在所述下游压力导管内且邻接所述下游压力导管的内表面以便收集进入所述端口开口的水汽的毛细管。所述毛细管可以是作为所述隔板的一部分与所述腔室入口和所述下游压力导管整体形成的。所述下游压力导管的内表面可以包含突起特征和/或凹进特征以便收集进入所述端口开口的水汽。一种用于大气数据探针的整体形成的隔板包括界定纵轴的隔板体。所述隔板体包括第一腔室入口和第一腔室。第一腔室位于所述隔板体内且与所述第一腔室入口流体相通。第一腔室入口和第一腔室的内壁大致平滑且无间断。所述隔板体的外表面包括加热器沟槽和热电偶沟槽。所述隔板体将第一和第二腔室与所述加热器和热电偶沟槽分离。从下文对结合附图的优选实施例的详细描述，本领域技术人员将
更容易地显见到本专利技术的系统和方法的这些和其他特征。附图说明为使本专利技术所属领域的技术人员容易地理解如何实施和使用本专利技术的装置和方法而无需过多试验，下文将参考某些附图详细地描述其优选实施例，其中：图1是根据本专利技术构造的大气数据探针的示范性实施例的侧视图，其示出探针头和支柱；图2是图1的大气数据探针去除探针外壳部分后的侧视图，其示出热电偶和加热器线圈；图3是图1的大气数据探针从支柱下侧观看的透视图，其示出具有热电偶连接器的支柱底座；图4是以示意图形式说明一种根据本专利技术的用于组装加热器和热电偶线圈的方法的流程图；图5是图1的大气数据探针去除探针外壳部分以及去除热电偶和加热器线圈后的透视图，其示出在环向和径向上彼此错位的第一和第二压力导管；图6是图5的压力导管和隔板的放大侧视图，其示出S形静态压力导管；图7A是根据本专利技术构造的大气数据探针的另一个示范性实施例的透视图，其示出探针外壳；图7B是根据本专利技术构造的图7A的大气数据探针去除探针外壳部分后的部分的透视图，其示出具有冗余压力导管的隔板；图8是图7A的隔板的放大透视图，其示出与两个压力导管压力
相通的单个细长腔室入口；图9A是根据本专利技术构造的大气数据探针的另一个示范性实施例的透视图，其示出探针外壳；图9B是图9A的大气数据探针去除探针外壳部分后的部分的透视图，其示出细长压力导管；图10是图9A的隔板的放大透视图，其示出细长腔室出口，这些细长腔室出口各连接到相应的细长压力导管；图11是图9A的大气数据探针的一部分的透视图，其示出细长压力导管内的毛细管；图12是根据本专利技术构造的大气数据探针的另一个示范性实施例去除探针外壳部分后的部分的透视图，其示出整体形成的隔板；图13是图12沿着纵轴截取的整体形成的隔板的截面图，其示出加热器和热电偶沟槽；图14A是图12垂直于纵轴截取的整体形成的隔板的后向截面图，其示出与该隔板整体形成的毛细管和细长压力导管；以及图14B是图12垂直于纵轴截取的整体形成的隔板的后向截面图，其示出与该隔板整体形成的毛细管和细长压力导管。具体实施方式现在将参考附图，其中相似参考数字标识本专利技术的相似结构特征或方面。出于解释和说明的目的而非限制，图1中示出根据本专利技术的一种大气数据探针的示范性实施例的局部视图，并且由参考字符100来一般性地指代。图2-14B中提供根据本专利技术或其多个方面的大气数据探针的其他实施例，如下文描述。如图1所示，大气数据探针100包括在前向末端104与后基座108之间界定纵轴A的探针头102。支柱118从探针头的后基座108延伸。探针100包括热电偶线圈110，热电偶线圈110在前向末端104中具有感测端112以测量前向末端104附近的温度，以用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大气数据探针，其包括：探针头，所述探针头在前向末端与后基座之间界定纵轴；以及热电偶，所述热电偶在所述前向末端中具有感测端以测量所述前向末端中的温度。

【技术特征摘要】
2015.03.23 US 62/1370801.一种大气数据探针，其包括：探针头，所述探针头在前向末端与后基座之间界定纵轴；以及热电偶，所述热电偶在所述前向末端中具有感测端以测量所述前向末端中的温度。2.如权利要求1所述的大气数据探针，其还包括隔板，所述隔板位于所述探针头的所述前向末端内用于固定所述热电偶的所述感测端。3.如权利要求1所述的大气数据探针，其还包括支柱，所述支柱从所述探针头的所述后基座延伸，其中所述热电偶从所述探针头的所述前向末端延伸到所述支柱的基座并端接于热电偶连接器中。4.一种组装大气数据探针的加热器和热电偶线圈的方法，所述方法包括：围绕第一芯棒缠绕加热器线材以形成绕制加热器线圈；从所述绕制加热器线圈中移除所述第一芯棒；将第二芯棒插入到所述绕制加热器线圈内，其中所述第二芯棒包括用于定位所述绕制加热器线圈的引导件；围绕所述第二芯棒将热电偶缠绕在所述绕制加热器线圈的线圈之间以形成绕制热电偶线圈；以及从所述绕制加热器线圈和所述绕制热电偶线圈中移除所述第二芯棒。5.一种大气数据探针，其包括：探针头，所述探针头在前向末端与后基座之间界定纵轴；端口开口，所述端口开口是在所述前向末端中界定的；第一导管，所述第一导管与所述端口开口流体相通以引导从所述端口开口到第一腔室的流体流，其中所述第一腔室位于所述端口开口下游；以及第二导管，所述第二导管在径向和环向上与所述第一导管错位，所述第二导管与所述第一腔室流体相通以引导从所述第一腔室到第二腔室的流体流，其中所述第二腔室位于所述第一腔室下游，其中所述第一与第二导管之间的错位被构造成防止从所述端口开口吸入颗粒进入所述第二导管。6.如权利要求5所述的大气数据探针，其还包括与静态腔室流体相通的静态导管，其中所述静态腔室位于所述第一腔室的上游。7.如权利要求6所述的大气数据探针，其中所述静态导管经所述第一腔室从所述静态腔室引流，其中所述静态导管在所述第一腔室内所述第一导管的出口与所述第二导管的入口之间成S形构型，以便阻止所述第一导管的出口与所述第二导管的入口之间的直接通路。8.一种大气数据探针，...

【专利技术属性】
技术研发人员：TT戈利，PR约翰逊，G塞德尔，
申请(专利权)人：罗斯蒙特航天公司，
类型：发明
国别省市：美国;US