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国内外民用飞机防/除冰系统及技术应用与发展调研报告

时间:2016-03-01  来源:高端装备发展研究中心    执行周期:3周   项目预算:2.5万

   背景信息:

  飞机的结冰问题严重危害飞机的安全性。飞机表面出现冰,阻碍了空气的流动,增大了摩擦力并减小升力,尤其是机翼上的冰对飞机起飞影响很大。积聚在飞机尾翼上的冰可扰乱飞机的平衡,迫使飞机向下倾斜,这种现象称为尾翼失速。这时,飞机的防冰系统起到了很重要的作用。

 

  为了保证飞机的飞行安全,必须设计合适的机翼防/除冰系统。传统的机翼防/除冰系统通常采用机械应力或者加热原理,不利于飞机的气动性能而且会增加能耗,亟需改进。

 

  为我国发展大型飞机,提出了研制电脉冲除冰系统和建造中型冰风洞的设想。鉴于电脉冲除冰技术的复杂性和国内技术储备较差,适于走与国外协作研制的道路。建造中型冰风洞将不仅用于电脉冲除冰技术的试验研究,更为今后飞机结冰与防(除)冰新技术研究提供经济型试验手段,从而促使我国飞机防冰技术快速进步。

 

主题

国内外民用飞机防除冰系统及技术应用与发展调研报告

关键词

机翼;防/除冰;疏水涂层防冰;电脉冲除冰;电热防/除冰;

研究对象

民用飞机防/除冰系统

呈现方式

调研报告

研究目的

近年来,机翼防/除冰方法的研究主要集中于探索新原理、开发新技术和应用新材料等方面。其中,新原理方面,Daniel等针对翼型NACA0012设计了一种形状记忆合金除冰系统,利用形状记忆合金在温度变化下收缩、膨胀的特性,成功除去了表面的冰层。新技术方面,Nakhla等提出了一种新型高效、节能的机翼防除冰方法—TASJ (thermallyactivated synthetic jets)。该方法通过激发器产生一种周期性的微型喷流,阻碍过冷水滴与机翼表面的碰撞并除去已经形成的冰层。新材料应用方面,用性能更好、质量更轻的新型材料替代传统的金属材料,提高系统的除冰效率。Buschhorn等,在电热除冰系统中使用碳纳米管制作电热元件。该系统具有更高的除冰效率,能耗也大幅降低。

总之,新原理、新技术、新材料的探索与应用会使得机翼防/除冰技术的效率提高、能耗降低。由此可见,高效、节能是机翼防/除冰技术未来的发展方向。机翼防/除冰技术的研发与应用,不仅会提高飞机飞行的安全系数,同时也能预防甚至防比结冰对高压输电、轨道交通等领域的危害,对中国的电力、交通等重要行业的发展具有重要意义。

报告内容

1、飞机防/除冰系统概述

2、国内外飞机防/除冰系统及技术研究与应用状况调研分析

3、国内外飞机防/除冰系统关键技术调研分析

4、国内外重点飞机防/除冰系统研制机构调研分析

5、国内外飞机防/除冰系统发展趋势与前景分析

6、研究结论

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