Блог

Feb 02, 2024

Самолет Анти

Исследовательский центр Джона Х. Гленна В настоящее время разрабатываются усовершенствованные электрические нагреватели сопротивления для предотвращения накопления льда на поверхностях самолетов. Основной целевой рынок для этих

Исследовательский центр Джона Х. Гленна

В настоящее время разрабатываются усовершенствованные электрические нагреватели сопротивления для предотвращения накопления льда на поверхностях самолетов. Основным целевым рынком этих обогревателей являются небольшие одно- и двухмоторные самолеты и вертолеты, большинство из которых не оборудованы противообледенительными обогревателями, поскольку вес и стоимость таких обогревателей делают их непрактичными. Ожидается, что улучшенные обогреватели очень незначительно прибавят к весу самолетов, а при серийном производстве будут стоить примерно вдвое дешевле, чем противообледенительные системы предшествующих разработок. Самолет может быть оснащен генераторами переменного тока высокой мощности для подачи дополнительной электроэнергии, необходимой для обогревателей.

В нынешних разрабатываемых системах нагревательные элементы изготовлены из фольги из расширенного графита, которая является гибкой, имеет удельное электрическое сопротивление от 6 × 10–4 до 10 × 10–4 Ом⋅см, имеет теплопроводность, приближающуюся к теплопроводности латуни, и доступен в различной толщине. Обычно фольга в обогревателе этого типа ламинируется между (1) изолирующим резиновым или пластиковым листом, контактирующим с поверхностью самолета, и (2) внешним теплопроводным и защитным слоем из полиуретана или полиамида толщиной от 0,001 дюйма. (≈0,03 мм) и 0,010 дюйма (≈0,25 мм). Ламинат обогревателя может быть выполнен в виде монолитной ленты (см. рисунок 1), которую можно легко приклеить к участку поверхности самолета, где необходима защита от обледенения.

Ламинат/лента обогревателя для данной площади должна иметь не более двух электрических контактов, и нет необходимости в сложных контроллерах для зонирования: вместо этого пространственные изменения плотности мощности, необходимые для наиболее эффективного удаления льда, могут быть получены за счет пространственных изменений. электрического сопротивления листа, обусловленного использованием фольги из расширенного графита разной толщины и/или различной плотности. Например, одна из предпочтительных конструкций предусматривает размещение обогревателя вдоль передней кромки крыла (см. рисунок 2). Нагреватель будет содержать один фольговый нагревательный элемент, включающий (1) центральную разделительную полосу большей толщины вдоль линии застоя, где плотность мощности будет достаточно высокой, чтобы поддерживать температуру выше точки замерзания, и (2) зоны выделения с обеих сторон (вниз по потоку). разделительной полосы, где толщина графитовой фольги и плотность мощности будут ниже на величину, которая сделает плотность мощности по меньшей мере в 3-5 раз ниже, чем в разделительной полосе.

Испытания в аэродинамической трубе для обледенения продемонстрировали эффективность концепции разделительной полосы/зоны осыпания. Испытания в аэродинамической трубе также показали, что по сравнению с металлическими противообледенительными обогревателями экспериментальные обогреватели из пенографитовой фольги в 3-5 раз эффективнее.

Эту работу выполнил Роберт Резерфорд из EGC Enterprises, Inc.Исследовательский центр Гленна.

С вопросами о правах на коммерческое использование настоящего изобретения следует обращаться по адресу:

См. LEW-16895.

Эта статья впервые появилась в октябрьском выпуске журнала NASA Tech Briefs Magazine за 2002 год.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ