УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ КРЫЛА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2025 года по МПК B64D15/04 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к противообледенительным системам летательных аппаратов и может быть использовано для предотвращения обледенения передней кромки крыла и трубки приемника воздушного давления.

Известна воздушно-тепловая противообледенительная система беспилотного летательного аппарата [RU №140978, U1, МПК B64D 15/04, 05.11.2013], содержащая обогревающие трубки и трубки выброса смешанного теплого воздуха, эжектор, расположенный между глушителем двигателя внутреннего сгорания и обогревающими трубками.

Недостатком такой системы является сложность конструкции, отсутствие возможности контролировать температуру обогреваемой поверхности, а также использование эжектора, который устанавливается сразу после глушителя, создавая дополнительную преграду выхлопным газам, тем самым снижая коэффициент полезного действия (КПД) двигателя.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является противообледенительная система [RU №2583111, С1, МПК B64D 15/00, 10.05.2016], содержащая систему датчиков контроля температуры, провода соединения с системой электроснабжения летательного аппарата, выведенные на внутреннюю поверхность обшивки аппарата, электронагревательный элемент, встроенный во внешнюю поверхность обшивки аппарата, выполненный из углеродного волокна и расположенный параллельно линии максимального обледенения передней кромки аэродинамических поверхностей летательного аппарата.

Недостатком указанного прототипа является зависимость противообледенительной системы от мощности бортового генератора, что не позволяет использовать данный способ на малоразмерных летательных аппаратах (ЛА), и не позволяет применить данный способ к уже введенным в эксплуатацию ЛА. Это связано с ограниченной взлетной массой малоразмерных ЛА, низким запасом электроэнергии и КПД двигателя.

Задачей заявленного устройства является предотвращение обледенения передней кромки крыла ЛА без использования энергии бортового генератора и внесения изменений в конструкцию крыла, не снижая КПД двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство защиты от обледенения крыла ЛА, содержащее датчик температуры поверхности крыла, отличающееся тем, что дополнительно введены съемная предкрылка, с установленной каталитической решеткой, источник постоянного тока, датчик температуры атмосферы, блок управления, регулировочный вентиль, баллон с газом, гибкие шланги для отвода газа от баллона к каталитической решетке.

Устройство защиты от обледенения крыла ЛА относится к тепловым противообледенительным системам, работа которого основана на обогреве передней кромки крыла и трубки приемника воздушного давления до температуры, исключающей возможность ее обледенения.

Источником тепла в устройстве защиты от обледенения крыла ЛА является внешняя стенка съемной предкрылки, которая разогревается за счет беспламенного горения топлива в области каталитической решетки. На внешней стенке с высокой теплопроводностью размещается каталитическая решетка, обеспечивающая беспламенное сжигание газа (метана, этана, пропана). Внутренняя стенка с низкой теплопроводностью повторяет исходный профиль крыла ЛА, обеспечивая плотное прилегание съемной предкрылки к поверхности передней кромки крыла. Температура воздуха в зоне полета и температура внешней стенки съемной предкрылки определяются с помощью датчиков температуры, установленных на передней кромке крыла. Информация от датчиков поступает на блок управления, где на основе сравнения с заданными значениями температуры вырабатывается управляющий сигнал на регулировочный вентиль, пропускающий необходимый объем газа от баллона в область катализатора для обеспечения беспламенного горения и выработки тепловой энергии.

На фигуре 1 представлено устройство защиты от обледенения крыла ЛА, где изображены источник постоянного тока 1, датчик температуры воздуха 2, датчик температуры внешней стенки съемной предкрылки 3, блок управления 4, регулировочный вентиль 5, баллон с газом 6, внешняя стенка съемной предкрылки 7, каталитическая решетка 8, гибкие шланги 9 для отвода газа от баллона к каталитической решетке, трубка приемника воздушного давления 10.

На фигуре 2 представлена съемная предкрылка, где изображены внешняя стенка съемной предкрылки 7, каталитическая решетка 8, внутренняя стенка съемной предкрылки 11, с геометрическими размерами а, b, с, обеспечивающими плотное прилегание съемной предкрылки на переднюю кромку крыла, объем съемной предкрылки 12, заключенный между внутренней и внешней стенками, штуцер для подсоединения гибких шлангов 13.

Предлагаемое устройство защиты от обледенения крыла ЛА работает следующим образом.

Съемная предкрылка своей внутренней стенкой 11 с низкой теплопроводностью закрепляется на передней кромке крыла ЛА. Каталитическая решетка 8 разогревается открытым источником огня, например газовой горелкой, для запуска процесса каталитического горения. Датчики температуры 2 и 3 устанавливаются на передней кромке крыла, сигнал от которых поступает на блок управления 4. На основе измеренных значений температуры, в блоке управления 4 по заданному алгоритму вырабатывается управляющий сигнал, который подается на регулировочный вентиль 5, обеспечивая необходимый расход газа. Датчики температуры 2 и 3, блок управления 4 и регулировочный вентиль 5 подключены к источнику постоянного тока 1. Газ, через гибкие шланги 9, от баллона с газом 6 поступает во внутренний объем съемной предкрылки 12, где равномерно распределяется по всей длине съемной предкрылки, и затем поступает на каталитическую решетку 8. В результате каталитического горения через внешнюю стенку съемной предкрылки 7 с высокой теплопроводностью выделяется тепловая энергия, обогревая переднюю кромку крыла и трубку приемника воздушного давления 10.

Технический результат изобретения заключается в предотвращении обледенения передней кромки крыла и трубки приемника воздушного давления ЛА без использования энергии бортового генератора и внесения изменений в конструкцию крыла, не снижая КПД двигателя.

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к противообледенительным системам летательных аппаратов, и может быть использовано для предотвращения обледенения передней кромки крыла и трубки приемника воздушного давления. Устройство защиты от обледенения крыла летательного аппарата включает съемную предкрылку с каталитической решеткой, датчики температуры, блок управления расходом газа, регулировочный вентиль, баллон с газом, источник постоянного тока. Использование предложенного устройства предотвращает обледенение передней кромки крыла и трубки приемника воздушного давления летательного аппарата без использования энергии бортового генератора и внесения изменений в конструкцию крыла, не снижая КПД двигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство защиты от обледенения крыла летательного аппарата, содержащее датчики температуры, установленные на внешней поверхности крыла, отличающееся тем, что дополнительно введены съемная предкрылка с заданными размерами, состоящая из наружной и внутренней аэродинамических обтекаемых стенок, с установленной каталитической решеткой на внешней стенке, с установленным штуцером на торцевой части предкрылки, баллон с газом, подключенный через регулировочный вентиль с помощью гибких шлангов к штуцеру, установленному на торцевой части съемной предкрылки и пропускающему газ во внутренний объем съемной предкрылки, блок управления, выход которого соединен с входом регулировочного вентиля, при этом выходы датчиков температуры соединены с соответствующими входами блока управления, источник постоянного тока, питающий датчики температуры, блок управления и регулировочный вентиль.

2. Устройство защиты по п. 1, отличающееся тем, что катализатор нанесен на каталитическую решетку.

3. Устройство защиты по п. 1, отличающееся тем, что форма и размеры внутренней поверхности съемной предкрылки соответствуют форме и размерам передней кромки крыла, обеспечивая плотное прилегание, не нарушая аэродинамику крыла.