易于暴露于冰的除冰元件制造技术

除冰元件(1)包括具有待除冰表面(3)的蒙皮(2)，其还设有附接于蒙皮(2)的至少一个激励致动器(5)，激励致动器(5)配置成根据至少一个预定振动模式激励蒙皮(2)，生成蒙皮(2)的变形，蒙皮(2)的变形包括至少一个波腹和一个波节，蒙皮(2)具有大体上恒定的特征厚度(E)和局部地，至少一个厚度变化(9)，该至少一个厚度变化(9)根据预定的一个或多个振动模式定位。化(9)根据预定的一个或多个振动模式定位。化(9)根据预定的一个或多个振动模式定位。

【技术实现步骤摘要】
易于暴露于冰的除冰元件


[0001]本专利技术涉及一种易于暴露于冰的除冰元件。

技术介绍

[0002]飞行器构件的一些表面，特别是前缘，诸如发动机舱的进气口，易于暴露于冰，并且因此可遭受冰的形成，该冰积聚以形成冰块。这些冰块可干扰飞行器的正确运行，并且因此合乎需要的是消除它们。
[0003]存在用于消除此类冰块的各种系统。一种解决方案在于加热待除冰的前缘以防止或消除冰的积聚。例如，其可由电热装置或来自位于前缘后面的空间中的发动机的热空气的循环来加热。另一种解决方案在于在待除冰表面上安装除冰套。该套包括以压缩空气充气以便使冰块破碎的膜。又一种解决方案在于利用屏蔽层保护表面，高电流电磁致动器将冲击施加于该屏蔽层以便拆卸冰。
[0004]然而，这些标准解决方案并不完全令人满意。实际上，它们可需要高功率，引起与某些材料的使用不相容的温度，使笨重的电源成为必需，具有不足的使用寿命，需要大量维护或降低飞行器的空气动力特性。

技术实现思路

[0005]本专利技术涉及一种除冰元件，其包括具有待除冰表面的蒙皮。
[0006]根据本专利技术，除冰元件包括固定于蒙皮的至少一个激励致动器，激励致动器配置成以至少一个预定振动模式激励蒙皮，生成蒙皮的变形，蒙皮的变形包括至少一个波腹和一个波节，蒙皮具有大体上恒定的特征厚度和至少一个局部厚度变化，该至少一个局部厚度变化根据预定的一个或多个振动模式定位。
[0007]因此，由于本专利技术，可获得蒙皮，其中当所述蒙皮由激励致动器激励时，厚度的变化实现致使存在于蒙皮上的冰的变形一致。蒙皮的曲率的该一致性避免应力定位在小区域中的冰中，并且引起机械应力区的扩大。因此获得的益处是增加可使用的储存弹性能量，实现待除冰表面的除冰。这致使待除冰表面的水平处的能量释放速率一致并且还增加该能量释放速率。蒙皮的这些厚度变化具有改进能量从蒙皮到位于待除冰表面上的冰的分布和传递，以及因此改进的除冰的效果。
[0008]有利地，预定的一个或多个振动模式为蒙皮的共振模式。
[0009]优选地，蒙皮的一个或多个厚度变化定位在预定的一个或多个振动模式的一个或多个波腹的水平处。
[0010]在第一实施例中，蒙皮的一个或多个厚度变化对应于所述蒙皮的厚度相对于特征厚度的局部增加。
[0011]在该实施例的一个特别实施中，蒙皮包括：
[0012]‑
具有等于特征厚度的厚度的主层，以及
[0013]‑
固定于主层的一个或多个附接部分，
[0014]一个或多个附接部分对应于蒙皮的一个或多个厚度变化。
[0015]在另一特别实施例中，蒙皮的一个或多个厚度增加具有凸台形状，该凸台形状包括其中蒙皮的厚度最大的中心部分和包围中心部分的外周部分，中心部分具有大于外周部分的刚度的刚度。
[0016]在第二实施例中，一个或多个厚度变化对应于所述蒙皮相对于特征厚度的局部厚度减小，所述厚度减小均包括其中蒙皮的厚度最小的底部。
[0017]在变型实施例中，激励致动器配置成以至少两个预定振动模式连续地激励蒙皮，所述预定振动模式在变形和应力方面是互补的。
[0018]在另一个变型实施例中，除冰元件包括至少一个热条，该至少一个热条在预定的一个或多个振动模式的至少一个波节的水平处布置在蒙皮上，所述热条构造成生成热，用于至少在该热条固定于其的一个或多个波节的水平处对蒙皮的待除冰表面除冰。
[0019]此外，激励致动器优选地对应于电磁致动器或压电致动器。
[0020]此外，激励致动器有利地配置成通过振动、通过冲击或通过脉冲力来激励蒙皮。
附图说明
[0021]附图将提供本专利技术可如何付诸实践的清楚理解。在这些图中，相同的附图标记指示相似的元件。
[0022]图1是包括超厚部的矩形叶片形状的蒙皮的示意性截面视图。
[0023]图2是朝向以特别振动模式激励的、来自图1的蒙皮的待除冰表面的示意性透视图。
[0024]图3是包括腔的矩形叶片形状的蒙皮的示意性截面视图。
[0025]图4是包括腔并且设有膜的、矩形叶片形状的蒙皮的示意性截面视图。
[0026]图5是朝向包括超厚部的、板状的蒙皮的待除冰表面的示意性透视图。
[0027]图6是朝向与来自图5的蒙皮的待覆冰表面相对的表面的透视图。
[0028]图7是特别超厚部的示意性截面视图和朝向与所述超厚部的待除冰表面相对的表面的视图。
[0029]图8是另一个特别超厚部的示意性截面视图和朝向与所述超厚部的待除冰表面相对的表面的视图。
[0030]图9是根据一个特别实施例的、包括除冰元件的飞行器发动机机舱的进气口的示意性和局部的纵向截面视图。
[0031]图10是来自图9的发动机机舱的进气口装备的除冰元件的局部透视图。
[0032]图11是朝向以与第二振动模式(图12)互补的第一振动模式激励的蒙皮的待除冰表面的视图。
[0033]图12是朝向以与第一振动模式(图11)互补的第二振动模式激励的蒙皮的待除冰表面的视图。
[0034]图13是朝向以特别振动模式激励的包括热条的蒙皮的待除冰表面的视图。
[0035]图14是朝向以特别振动模式激励的蒙皮的待除冰表面的视图，该蒙皮包括具有不同于蒙皮的其余部分的弹性的条。
[0036]图15是飞行器的透视图，该飞行器包括对应于发动机机舱进气口唇部的除冰元
件。
具体实施方式
[0037]其特别实施例在图1至15中表示的除冰元件1是可安装在高度不同的装置或系统上的元件。除冰元件1的至少部分经受冰的形成(或沉积)。“冰”意指可特别采用多个叠加层的形式的冰层或冰块。
[0038]除冰元件1的特别之处在于，其包括如说明书的剩余部分中描述的、构造成消除该冰的蒙皮。
[0039]除冰元件1可使用在各种领域中，特别是使用在包括叶片元件的装置或系统上。例如，除冰元件1可对应于飞行器螺旋桨或船舶螺旋桨的叶片元件，或者对应于风力涡轮或直升机旋翼的叶片元件。
[0040]以非限制性的方式，除冰元件1特别适合于为飞行器AC(图15)(例如运输机)的某些部分除冰。其可对应于飞行器AC的具有至少一个待除冰表面(诸如，经受冰的形成的飞行器AC的外侧上的暴露表面)的任何部分。例如，如图9、图10和图15中表示的，其可为飞行器AC的前缘，诸如机翼的前缘或发动机机舱进气口唇部。其同样可为飞行器AC的另一个标准元件，例如，诸如副翼的控制表面。
[0041]本专利技术特别适合于包括待除冰的光滑表面的元件。光滑表面对应于没有突出形状或元件的表面。然而，如下文中描述的，这些元件可包括适于机械地激励的任何类型的表面。
[0042]除冰元件1包括具有大体上恒定的特征厚度E的蒙皮2。蒙皮2具有待除冰表面3(图1至图10)。待除冰表面3对应于除冰元件1的表面，冰可以以至少一个冰层4的形式积聚在该表面上。待除冰表面3可特别对应于直接暴露在飞行器的外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.除冰元件，其包括具有待除冰表面(3)的蒙皮(2)，其特征在于，所述除冰元件包括固定于所述蒙皮(2)的至少一个激励致动器(5)，所述激励致动器(5)配置成以至少一个预定振动模式激励所述蒙皮(2)，生成所述蒙皮(2)的变形，所述蒙皮(2)的所述变形包括至少一个波腹(7)和一个波节(8)，并且所述蒙皮(2)具有大体上恒定的特征厚度(E)和至少一个局部厚度变化(9)，所述至少一个局部厚度变化(9)根据预定的一个或多个振动模式定位。2.根据权利要求1所述的除冰元件，其特征在于，所述预定的一个或多个振动模式为所述蒙皮(2)的共振模式。3.根据权利要求1或权利要求2中的任一项所述的除冰元件，其特征在于，所述蒙皮(2)的一个或多个厚度变化(9)定位在所述预定的一个或多个振动模式的一个或多个波腹的水平处。4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的除冰元件，其特征在于，所述蒙皮(2)的一个或多个厚度变化(9)对应于所述蒙皮(2)的厚度相对于所述特征厚度(E)的局部增加。5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的除冰元件，其特征在于，所述蒙皮(2)包括：具有等于所述特征厚度(E)的厚度的主层(23)，以及固定于所述主层(23)的一个或多个附接部分，所述一个或多个附接部分对应于所述蒙皮(2)的一个或多个厚度变化(9)。6.根据权利要求4或权利要求5中的任一项所述的除冰元件，其特征在于，所述蒙皮(2)的一个或多个厚度增加具有凸台...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：国立图卢兹应用科学学院国家科学研究中心图卢兹第三大学保罗，
类型：发明
国别省市：