一种机翼、尾翼防冰除冰系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机翼、尾翼激光防冰除冰系统，包括翼面红外标记点和除冰激光发射、控制系统。其中除冰激光发射、控制系统又包括防冰计算机、红外摄像头、激光发射器。可按照防冰计算机即时优化的激光扫描照射方案对机翼、尾翼进行除冰。功耗小、安装方便。

A wing and tail anti ice deicing system

The invention relates to a wing and tail laser anti ice deicing system, including the wing surface infrared marking point and the deicing laser emission and control system. The deicing laser emission and control system include anti icing computer, infrared camera and laser transmitter. The airfoil and tail can be deicing according to the laser scanning radiation scheme of the anti ice computer real-time optimization. The power consumption is small and the installation is convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种机翼、尾翼防冰除冰系统
本专利技术涉及一种机翼、尾翼防冰除冰系统，通过激光照射实现机翼、尾翼防冰、除冰功能。
技术介绍
当下使用的机翼、尾翼防冰、除冰系统通常采用布置于机翼、尾翼内表面的电加热丝加热或热气流道加热实现对机翼、尾翼的加热除冰。这种方式能量消耗大，加热电缆或热气流道布置困难。并且内壁加热方式易导致冰层在加热区域融化成液态，流到非加热区域又聚集凝结成冰瘤，严重影响机翼气动外形，导致飞机失速。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种机翼、尾翼激光防冰除冰系统，包括翼面红外标记点和除冰激光发射、控制系统。其中除冰激光发射、控制系统又包括防冰计算机、红外摄像头、激光发射器。此系统利用前缘及翼面布置的红外LED标记点，配合机翼翼根前方机体偏上位置安装的红外摄像头，防冰计算机可获得机翼即时变形情况及结冰分布情况。再配合飞机攻角及翼面可动面信息，可获得翼面即时驻点空间位置。依据驻点空间位置，及结冰分布情况，防冰计算机控制激光发射器按优化的照射扫描方案除冰，即对翼面前缘驻点偏上区域主要照射，对翼面结冰较严重区域辅助照射。激光采用脉冲激光，通过脉冲激光冲击应力波使结冰转变为疏松、低附着力状态后靠气流及冰层自身重力带走。此防冰、除冰方案优化了除冰能量分布，且不用融化冰层，大大降低了除冰功耗。由于此除冰方式不采用完全融化结冰的方式，所以不会出现融化冰晶后，水呈液态流向后方加热功率不足区域，又聚集凝结成致密冰瘤的问题。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：在机翼、尾翼前缘及翼面布置嵌入式红外LED作为红外标记点。在机翼翼根前方机体偏上位置安装除冰激光发射、控制系统，包括激光发射器、红外摄像头、防冰计算机。安装位置应保证激光发射器对翼面前缘及上表面照射无遮挡。防冰计算机根据红外摄像头采集的红外标记点相对位置变化，可解算机翼即时变形情况。防冰计算机根据红外摄像头采集的红外标记点红外强度变化可获得结冰分布大体情况及结冰程度。防冰计算机根据解算的机翼变形情况，加上从飞控计算机获得的可动翼面状态、飞行攻角，可进一步解算出机翼各截面驻点位置。激光发射器包括激光发生器和振镜。振镜可高速、高精度控制激光发射方向。防冰计算机根据解算的机翼外形、结冰分布情况、驻点位置，按照驻点偏上区域主要扫描照射，对其他结冰较严重区域辅助照射原则制定优化的激光扫描照射方案。防冰计算机按优化方案控制激光发射器扫描照射，通过脉冲激光冲击应力波使结冰转变为足够疏松和低附着力状态，直到被气流及冰层自身重力带走。附图说明图1机翼、尾翼激光防冰除冰系统组成具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的进行详细的描述。如图1所示，本专利技术提供一种机翼、尾翼激光防冰除冰系统，包括翼面红外标记点和除冰激光发射、控制系统。其中除冰激光发射、控制系统又包括防冰计算机、红外摄像头、激光发射器。红外LED标记点根据翼型及可能变形情况合理布置在机翼、尾翼前缘和翼面。通常尾翼前缘、机翼前缘及上翼面结冰易导致翼面附面层分离，进而导致失速。所以通常防除冰激光发射系统安装在，翼根前方机体偏上位置。依据红外摄像头采集的标记点信息，防冰计算机可获得机翼即时变形情况及结冰分布情况。防冰计算机根据红外摄像头采集的红外标记点相对位置变化，可解算机翼即时变形情况。防冰计算机根据红外摄像头采集的红外标记点红外强度变化可获得结冰分布大体情况及结冰程度。防冰计算机根据解算的机翼变形情况，加上从飞控计算机获得的可动翼面状态、飞行攻角，可进一步解算出机翼各截面驻点位置。激光发射器包括激光发生器和振镜。振镜可高速、高精度控制激光发射方向。防冰计算机根据解算的机翼外形、结冰分布情况、驻点位置，按照驻点偏上区域主要扫描照射，对其他结冰较严重区域辅助照射原则制定优化的激光扫描照射方案。防冰计算机按优化方案控制激光发射器扫描照射，通过脉冲激光冲击应力波使结冰转变为足够疏松和低附着力状态，直到被气流及冰层自身重力带走。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机翼、尾翼激光防冰除冰系统，包括翼面红外标记点和除冰激光发射、控制系统。其中除冰激光发射、控制系统又包括防冰计算机、红外摄像头、激光发射器。利用前缘及翼面布置的红外LED标记点，配合机翼翼根前方机体偏上位置安装的红外摄像头，防冰计算机可获得机翼即时变形情况及结冰分布情况。再配合飞机攻角及翼面可动面信息，可获得翼面即时驻点空间位置。依据驻点空间位置，及结冰分布情况，防冰计算机控制激光发射器按优化的照射扫描方案除冰，即对翼面前缘驻点偏上区域主要照射，对结冰较严重区域辅助照射。激光采用脉冲激光，通过脉冲激光冲击应力波使结冰转变为疏松、低附着力状态后靠气流及冰层自身重力带走。

【技术特征摘要】
1.一种机翼、尾翼激光防冰除冰系统，包括翼面红外标记点和除冰激光发射、控制系统。其中除冰激光发射、控制系统又包括防冰计算机、红外摄像头、激光发射器。利用前缘及翼面布置的红外LED标记点，配合机翼翼根前方机体偏上位置安装的红外摄像头，防冰计算机可获得机翼即时变形情况及结冰分布情况。再配合飞机攻角及翼面可动面信息，可获得翼面即时驻点空间位置。依据驻点空间位置，及结冰分布情况，防冰计算机控制激光发射器按优化的照射扫描方案除冰，即对翼面前缘驻点偏上区域主要照射，对结冰较严重区域辅助照射。激光采用脉冲激光，通过脉冲激光冲击应力波使结冰转变为疏松、低附着力状态后靠气流及冰层自身重力带走。2.如权利要求书1所述机翼、尾翼激光防冰除冰系统，其特征在于，在机翼、尾翼前缘及翼面布置红外标记点。3.如权利要求书1所述机翼、尾翼激光防冰除冰系统，其特征在于，除冰激光发射、控制系统安装于机翼翼根前方机体侧面偏上位置。4.如权利要求书1所述机翼、尾翼激光防冰除冰系统，其特征在于，通过摄像头采集红外标记点图像信息。5.如权利要求书1所述机翼、尾翼激光防冰除冰系统，其特征在于，防冰计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢潇君，
申请(专利权)人：谢潇君，
类型：发明
国别省市：四川,51