用于斜旋翼飞行器的冰处理系统技术方案

一种冰处理系统构造用于具有至少一个旋翼（１１）的飞行器的，每个旋翼具有多个叶片。该系统包括：用于供给ＡＣ电力的交流（ＡＣ）电源（１３），该ＡＣ电源适于由飞行器承载，远离该旋翼（１１）。转换器将ＡＣ电力转换为直流（ＤＣ）电力。至少一个冰保护装置由旋翼承载并且使用ＤＣ电力进行操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及冰处理系统领域，尤其涉及用于旋翼飞行器的冰处理系统。
技术介绍
虽然水处理系统已经在各种固定翼飞行器上使用了多年，但是，用于诸 如直升飞机和斜旋翼飞机的旋翼飞行器的冰处理系统还没有被公开过。 一般 地，由于重量、复杂度和/或成本的原因，直升飞机没有装配水保护装置，诸 如除水和/或防水部件。另外， 一些类型的冰处理部件，诸如可充气套管，不 适于使用在直升飞机上。大多数的直升飞机在有冰的情况下只能不进行飞 行。对于现有或者已经提出的系统，有效性、尺寸和重量是主要的考虑因素。 冰处理系统必须有效地防止冰块堆积在主旋翼上从而允许在飞机飞行时产 生足够的升力并且防止冰块堆积在尾部旋翼上从而允许对飞行器进行正确 的方向控制。 一些考虑因素包括是否防止水的形成，诸如采用防冰系统，或 者使已经形成的水脱落，诸如采用除水系统。但是，向冰处理系统供给电力 以及控制电力的输送必须考虑各部件的尺寸和重量。每个额外的部件会占用 可用于飞行所需的其他装置的空间，造成机舱尺寸减小或者飞行器尺寸增 加。水处理系统的重量也可保持在最小值，从而增大飞行器的有效载荷能力。由于考虑重量和复杂度，所以已经公开的用于旋翼飞行器的冰处理系统一般使用三相交流(AC)电源。在具有三个叶片的旋翼上，三相电力的分 配得以简化，因为一个相位可采用"Y，，载荷配置供给至每个叶片，或者两 个相位可采用三角载荷配置进行供给，所以三相发电机上的载荷由于载荷对 称而得以平衡。但是，使用这种类型电源的系统不适用在叶片数量不是3的倍数的旋翼 中。例如，当向具有5个旋翼叶片的直升飞机供给三相电力时，采用"Y" 载荷配置的每个旋翼叶片的一个相位会导入载荷不平衡，因为5不是3的整 数倍，当在三角载荷配置的情况下供给两相时，也存在相同的问题。这导致 AC发电机的载荷不平衡，在现代发电系统中，这种情况是不理想的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于旋翼飞行器的冰处理系统，该系统适 用于具有任何数量叶片的旋翼。上述目的通过设置用于旋翼飞行器的冰处理系统而实现，该系统适用于 具有任何数量叶片的旋翼。—种用于旋翼飞行器的冰处理系统具有基于计算机的处理器，用于控制 位于飞行器的至少一个旋翼的叶片上的加热元件的操作。由处理器控制的电力分配器包括非附加电流变压器，用于监视固态AC继电器的三相交流电 (AC)的量；AC至直流(DC)桥式整流器，用于将三相AC电力转换为 单一电压DC电力；以及DC切换元件，用于选择对哪个加热元件提供能量。 AC继电器优选地采用切换时产生低程度电磁干扰(EMI)的类型，诸如通 过过零切换。DC电力通过集电环供给至旋翼。AC电力由两个发电机供给， 允许在发电机出现故障时切换供给至交流发电机的电力。AC继电器和DC 开关提供使电流停止流向加热元件的冗余能力。本专利技术提供的冰处理系统具有许多优点，包括(l)复杂度降低；(2) 平衡的三相AC载荷；(3)能够使用低成本部件；(4)低程度的EMI; (5) 紧凑的尺寸；(6)轻重量；和(7)增加的可靠性。其他目的、特征和优势将在随后的书面说明书中清楚地示出。附图说明为了更加完整地理解本专利技术，包括其特征和优势，现在结合附图说明本 专利技术的详细内容，在附图中，类似的附图标记表示类似的部件，其中 图1是具有根据本专利技术的冰处理系统的旋翼飞行器的透视图； 图2是根据本专利技术的冰处理系统的部件的示意图； 图3是用于根据本专利技术的系统的尾部旋翼防冰配电器的透视图； 图4是用于根据本专利技术的系统的上部除冰配电器的透视图； 图5是用于根据本专利技术的系统的下部除水配电器的透视图； 图6是图3的尾部旋翼防水配电器和关联防冰装置的示意图7是图4的下部除冰配电器、图5的上部除冰配电器和关联除水装置的示意图8是根据本专利技术的系统的交流配电系统的示意图，该系统采用额定配 置示出；图9是图8的交流配电系统的示意图，该系统采用第一可选故障配置示 出；以及图IO是图8的交流配电系统的示意图，该系统采用第一可选故障配置 示出。具体实施例方式本专利技术公开一种用于旋翼飞行器的冰处理系统，具有三相交流电(AC) 发电系统。该系统尤其用在具有至少一个旋翼并且叶片数不是3的倍数的飞 行器上，包括直升飞机的主旋翼和尾部旋翼以及旋翼飞行器的推进旋翼。该系统结合有冰保护装置，诸如防冰和/或除冰部件，由旋翼的叶片承载， 并且这些装置可包括电热加热元件、分隔带和/或位于叶片的选定区域中的其 他适当装置。三相AC发电机是用于将电力供给在飞行器上使用的理想装置， 因为与直流(DC)发电机系统相比，该发电机具有减小的尺寸和复杂度。 本专利技术的系统通过将AC电力转换为DC电力并且采用集电环或者类似连接 将DC电力传导至旋翼来克服在旋翼具有非三的倍数的叶片的情况下使用三 相AC电力的内在问题。图1示出旋翼飞行器5直升飞机ll,装配有根据本专利技术的冰处理系统。 虽然在图中示出直升飞机，但是应该理解本专利技术的系统可使用在任何类型的 旋翼飞行器上，诸如斜旋翼飞行器。直升飞机ll具有机身13、具有五个转 子叶片17的主旋翼15以及具有四个叶片21的尾部旋翼19。驾驶舱23位于 机身13的前部区域，驾驶舱23具有分别用于飞行员和副飞行员的风挡25A、 25B。图2示出冰处理系统27的部件和各部件之间连接的方向。系统27包括 由飞行器驾驶员通过位于驾驶舱23中的控制板(未示出)控制的两个基于 计算机的处理器29、 31。每个处理器29、 31彼此独立，每个处理器能够控 制旋翼13、 17上的装置和一个风挡25A、 25B。在优选配置中，处理器29、 31彼此通信从而比较读数并且用于控制系统27的一些或者所有部件，在处理器29、 31其中之一出现故障的情况下允许对部件的冗余控制。每个处理 器29、 31通过检测器控制器35操作连接至水检测器33，它们协作从而向处 理器29、 31提供对结冰状态的检测结果和飞行过程中周围空气的液态水含 量的计算结果。处理器29操作连接至尾部旋翼防冰配电器(TAD) 37,用于控制电力 分配至尾部旋翼19的叶片21中的电热防冰装置(未示出)。防冰装置保持 能够抑制冰的形成的温度，优选地应用在尾部旋翼19上从而防止冰形成在 叶片21上，因为从尾部旋翼19脱落的水可能穿过主旋翼15平面并且撞击 叶片17。 TAD37通过旋翼19上承载的集电环导电连接至防冰装置。处理器 29也控制除冰装置(未示出)，该除冰装置提供用于飞行员风挡25A的除冰。处理器29也通过下部除水配电器(LDD) 41连接至上部除水配电器 (UDD) 39， UDD 39和LDD 41用于控制电力分配至主旋翼15的叶片17 上的电热除冰装置。UDD39由主旋翼15承载，图中的虚线示出UDD39的 安装位置。UDD 39在主旋翼15的中心部分处安装定位和定向，使得UDD 39 大体与旋翼15共轴。UDD 39和LDD 41通过承载在旋翼15上的集电环彼 此导电连4妻。对于处理器31来说，优选的配置是控制用于对副驾驶员风挡25B进行 除冰的除冰装置(未示出)并且用作处理器29的监视器和备用件。在这一 方面，处理器31监视通过旋翼15、 19上的冰处理装置的电流并且监视由处 理器31指令的"开启"和"关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有至少一个旋翼的飞行器的冰处理系统，每个旋翼具有多个叶片，该系统包括：用于供给ＡＣ电力的交流（ＡＣ）电源，该ＡＣ电源适于由飞行器承载，并且远离该旋翼；用于将ＡＣ电力转换为直流（ＤＣ）电力的转换器；以及由旋翼承载并且使用ＤＣ电力进行操作的至少一个冰保护装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：加里S弗罗曼，
申请(专利权)人：贝尔直升机泰克斯特龙公司，
类型：发明
国别省市：US[]