專利名稱：一種飛機防冰裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及防冰裝置，更具體地，本發明涉及一種用于飛機發動機進氣道的飛機防冰裝置。
背景技術：
飛機在結冰氣象條件下飛行時可能發生結冰現象，尤其是飛機發動機進氣道在發動機抽吸作用下更容易結冰。進氣道結冰會改變發動機進氣道內表面的輪廓，從而導致發動機進氣道的有效進氣面積減少，進而可能引起發動機推力下降和喘振。此外，累積在發動機進氣道中的冰脫落可能會損傷發動機風扇葉片，嚴重時甚至會導致發動機熄火，從而影響飛行安全。因此，在結冰氣象條件下需要及時地啟動飛機防冰系統，以防止和/或去除飛行狀態下的飛機上的積冰，特別是進氣道內的積冰。需要注意的是，本申請中所涉及的術語 “冰”應當包括各種冰、霜及其混合物。為了防止積冰影響飛機的正常運行，一些型號的飛機上(例如B777型和A380型飛機)裝備了飛機防冰系統。該飛機防冰系統包括結冰探測器和防冰控制器。其中，結冰探測器被安裝在飛機的易積冰的位置，例如飛機機頭、機翼或發動機進氣道等，并被用于探測這些位置的積冰狀態。例如，結冰探測器具有探頭，該探頭的振動頻率與探頭表面結冰的質量相關探頭的振動頻率會隨著結冰質量的增大而上升。同時，該結冰探測器會比較探頭振動頻率與某一閾值。在探頭振動頻率超過該閾值后，探測器會發出結冰信號。防冰控制器與結冰探測器相耦接。當防冰控制器接收到結冰探測器發出的結冰信號后，該防冰控制器能夠根據結冰信號自動啟動或關閉防冰系統中的防冰模塊，例如安裝在發動機進氣道中的防冰活門。此外，該防冰系統還設置有供操控人員手動操作的控制面板。該控制面板的命令會通過航電系統總線發送到防冰控制器，進而手動地控制防冰模塊的運行。然而，在一些情況下航電系統總線可能會因為故障而無法使用，這樣，控制面板的控制信號無法發送給防冰控制器，這使得飛行員難以通過控制面板來開關防冰系統。這降低了飛機防冰系統的安全性與可靠性。
發明內容
可見，需要提供一種具有較高可靠性的飛機防冰裝置。根據本發明的一個方面，提供了一種飛機防冰裝置，所述飛機防冰裝置包括輸入模塊、防冰控制器以及防冰模塊，其中所述輸入模塊通過硬線連接以及航電系統總線耦接到所述防冰控制器，用于生成用于控制所述防冰模塊運行的手動控制信號；所述防冰控制器用于接收所述手動控制信號，并在接收到第一值的所述手動控制信號時，向所述防冰模塊發出自動控制信號以控制所述防冰模塊的運行，以及在接收到非第一值的所述手動控制信號時，向所述防冰模塊發出所述手動控制信號以控制所述防冰模塊的運行；所述防冰模塊耦接到所述防冰控制器，用于接收所述手動控制信號與所述自動控制信號，并響應于所述手動控制信號與所述自動控制信號而開啟或關閉。
通過在該飛機防冰裝置中采用輸入模塊，并利用硬線連接以及航電系統總線連接輸入模塊與防冰控制器，這使得當航電系統總線發生故障而無法傳遞信號時，防冰控制器仍能夠通過硬線連接來接收操控人員的手動輸入，進而使得操控人員來手動控制防冰模塊的開啟或關閉，以確保防冰模塊能夠正常工作。這大大提高了飛機防冰系統運行的可靠性。在一個實施例中，所述防冰控制器還用于接收來自所述航電系統總線的輪載信號，并基于所述輪載信號與所述手動控制信號生成所述自動控制信號。在一個實施例中，所述飛機防冰裝置還包括結冰探測器，其通過所述航電系統總線耦接到所述防冰控制器，用于檢測飛機預定位置的結冰情況，并向所述防冰控制器提供結冰檢測結果；所述防冰控制器還用于接收所述結冰檢測結果，并基于所述結冰檢測結果生成所述自動控制信號。通過使用結冰探測器，使得防冰控制器能夠準確確定飛機被檢測位置的結冰狀態，從而針對地進行處理。
在一個實施例中，所述飛機防冰裝置還包括顯示模塊，其耦接到所述結冰探測器，用于接收所述結冰檢測結果并顯示所述結冰檢測結果。由顯示模塊所顯示的結冰檢測結果可以供操控人員參考，以確定是否開啟防冰模塊。在一個實施例中，所述輸入模塊集成在飛機的控制面板上，其用于接收操控人員的輸入，并基于所述輸入生成所述手動控制信號。在一個實施例中，所述防冰模塊包括防冰活門。在一個實施例中，所述防冰模塊被安裝在飛機發動機的進氣道內。本發明的以上特性及其他特性將在下文中的實施例部分進行明確地闡述。
通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細描述，能夠更容易地理解本發明的特征、目的和優點。其中，相同或相似的附圖標記代表相同或相似的裝置。圖I示出了根據本發明第一實施例的用于飛機防冰系統的飛機防冰裝置100 ；圖2示出了根據本發明第二實施例的用于飛機防冰系統的飛機防冰裝置200 ；圖3示出了裝載有圖2的飛機防冰裝置200中的輸入模塊的控制面板300。
具體實施例方式下面詳細討論實施例的實施和使用。然而，應當理解，所討論的具體實施例僅僅示范性地說明實施和使用本發明的特定方式，而非限制本發明的范圍。圖I示出了根據本發明第一實施例的飛機防冰裝置100。在實際應用中，該飛機防冰裝置100被設置在飛機的易結冰區域，例如飛機發動機的進氣道，或者飛機的機翼等等。其中，進氣道是指渦扇發動機的進氣道前緣部分。該飛機防冰裝置100能夠基于飛機操控人員的命令或是根據飛機結冰狀態的檢測結果自動地啟動其中的防冰模塊，以消除或者至少阻止或減少冰繼續形成在該區域中。如圖I所示，該飛機防冰裝置100包括輸入模塊101、防冰控制器103以及防冰模塊105，其中輸入模塊101通過硬線連接107以及航電系統總線109耦接到防冰控制器103，用于生成用于控制防冰模塊105運行的手動控制信號。
防冰控制器103用于接收手動控制信號，并在接收到第一值的手動控制信號時，向防冰模塊105發出自動控制信號以控制防冰模塊105的運行，以及在接收到非第一值的手動控制信號時，向防冰模塊105發出手動控制信號以控制防冰模塊105的運行。防冰模塊105耦接到防冰控制器103，用于接收手動控制信號與自動控制信號，并響應于手動控制信號與自動控制信號而開啟或關閉。具體地，輸入模塊101例如是鍵盤、操控桿、旋鈕或其他適合接收操控人員輸入并生成對應電信號的設備。輸入模塊101可以被集成在飛機的控制面板上，以便于飛機的操作人員使用。手動控制信號至少包括第一值、以及不同于第一值的第二值和第三值。具體地，手動控制信號第一值對應于使得防冰控制器103處于自動運行模式，即防冰控制器103接收到第一值的手動控制信號時，會根據所接收到的結冰檢測結果來自動判斷是否需要開啟防冰模塊105。手動控制信號的第二值對應于使得防冰控制器103處于開啟模式，即防冰控制 器103接收到第二值的手動控制信號時，不再自動判斷是否需要開啟防冰模塊105，而是直接將該第二值的手動控制信號提供給防冰模塊105，以使得該防冰模塊105開啟。類似地，手動控制信號的第三值對應于使得防冰控制器103處于關閉模式，即防冰控制器103接收到第三值的手動控制信號時，不再自動判斷是否需要開啟防冰模塊105，而是直接將該第三值的手動控制信號提供給防冰模塊105，以使得該防冰模塊105關閉。其中，輸入模塊101與防冰控制器103通過硬線連接107以及航電系統總線109相耦接。其中，當輸入模塊101接收到使得其輸出第一值的手動控制信號的輸入時，該輸入模塊101僅通過航電系統總線109將該第一值的手動控制信號發送給防冰控制器103。而當輸入模塊101接收到使得其輸出第二值或第三值的手動控制信號的輸入時，該輸入模塊101通過航電系統總線109以及硬線連接107將該第二值或第三值的手動控制信號發送給防冰控制器103。這樣，當航電系統總線109未發生故障時，輸入模塊101可以被設置為輸出第一值的手動控制信號，而使得防冰控制器103自動地控制防冰模塊105的運行。而當航電系統總線109發生故障而無法傳遞信號時，防冰控制器103仍能夠通過硬線連接107來接收操控人員的手動輸入，即使得防冰模塊105開啟的第二值的手動控制信號，或者使得防冰模塊105關閉的第三值的手動控制信號，進而使得操控人員能夠手動控制防冰模塊105的開啟或關閉，以確保防冰模塊105能夠正常工作。這大大提高了整個飛機防冰裝置100運行的可靠性。在一個實施例中，防冰控制器103還用于接收來自航電系統總線109的輪載信號，并基于輪載信號與手動控制信號生成所述自動控制信號。具體地，輪載信號用于指示飛機處于飛行狀態或未飛行狀態。當防冰控制器103接收到指示飛機處于飛行狀態的輪載信號時，防冰控制器103會進一步地基于前述的不同的手動控制信號而向防冰模塊105提供手動控制信號或自動控制信號。而當防冰控制器103接收到指示飛機處于未飛行狀態的輪載信號時，防冰控制器103僅向防冰模塊105提供使得其關閉的自動控制信號或手動控制信號。根據具體應用的不同，防冰模塊105可以采用各種適合消除或至少減少飛機上預定區域的冰的裝置。在一個實施例中，該防冰模塊105包括防冰活門。該防冰活門可以被設置在飛機發動機的進氣道中，或者其他位置。
圖2示出了根據本發明第二實施例的飛機防冰裝置200。如圖2所示，該飛機防冰裝置200包括輸入模塊201、防冰控制器203、防冰模塊205以及結冰檢測器211，其中輸入模塊201通過硬線連接207以及航電系統總線209耦接到防冰控制器203，用于生成用于控制防冰模塊205運行的手動控制信號。結冰探測器211耦接到防冰控制器203，用于檢測飛機預定位置的結冰情況，并輸出結冰檢測結果。防冰控制器203用于接收手動控制信號，并在接收到第一值的手動控制信號時，向防冰模塊205發出自動控制信號以控制防冰模塊205的運行，以及在接收到非第一值的手動控制信號時，向防冰模塊205發出手動控制信號以控制防冰模塊205的運行；防冰控制器203還用于接收結冰檢測結果，并基于結冰檢測結果生成自動控制信號。·
防冰模塊205用于接收手動控制信號與自動控制信號，并響應于手動控制信號與自動控制信號而開啟或關閉。具體地，結冰探測器211被用于檢測飛機預定位置的結冰狀態。例如，結冰探測器211具有探頭，該探頭的振動頻率與探頭表面結冰的質量相關探頭的振動頻率會隨著結冰質量的增大而上升。同時，該結冰探測器211會比較探頭振動頻率與某一閾值。在探頭振動頻率超過該閾值后，結冰探測器211會發出指示飛機預定位置結冰的結冰檢測結果。再例如，結冰探測器211可以用于檢測飛機預定位置的溫度，當溫度低于某一溫度閾值時，結冰探測器211發出指示其結冰的結冰檢測結果。響應于該結冰檢測結果，防冰控制器203向防冰模塊205發出使得其開啟的自動控制信號。這樣，通過使用結冰探測器211，使得防冰控制器203能夠準確確定飛機被檢測位置的結冰狀態，從而針對地進行處理。在一個實施例中，飛機防冰裝置200還包括顯示模塊213，其耦接到結冰探測器211，用于接收由結冰探測器211提供的結冰檢測結果并顯示該結冰檢測結果。這樣，結冰檢測結果可以供操控人員參考，以確定是否通過輸入模塊201手動地開啟防冰模塊205。圖3示出了裝載有圖2的飛機防冰裝置200中的輸入模塊的控制面板300。該控制面板300例如安裝在飛機的儀表盤上，以供飛機操控人員使用。如圖3所示，該控制面板300包括兩個控制旋鈕301以及302，其中控制旋鈕301用于輸入并指示飛機左側發動機的防冰裝置的運行，而控制旋鈕302用于輸入并指示飛機右側發動機的防冰裝置的運行。 其中，控制旋鈕301和302各自具有三個不同的旋鈕位置，其中每個旋鈕位置對應于手動控制信號的一個值。具體地，標記為“自動”的旋鈕位置對應于手動控制信號的第一值，即當控制旋鈕301處于“自動”的旋鈕位置時，圖2中的輸入模塊201輸出第一值的手動控制信號。標記為“開”的旋鈕位置對應于手動控制信號的第二值，即圖2中的輸入模塊201輸出第二值的手動控制信號。標記為“關”的旋鈕位置對應于手動控制信號的第三值，即圖2中的輸入模塊201輸出第三值的手動控制信號。盡管在附圖和前述的描述中詳細闡明和描述了本發明，應認為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發明不限于所上述實施方式。那些本技術領域的一般技術人員可以通過研究說明書、公開的內容及附圖和所附的權利要求書，理解和實施對披露的實施方式的其他改變。在權利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一個”不排除復數。在發明的實際應用中，一個零件可 能執行權利要求中所引用的多個技術特征的功能。權利要求中的任何附圖標記不應理解為對范圍的限制。
權利要求
1.一種飛機防冰裝置，其特征在于，所述飛機防冰裝置包括輸入模塊、防冰控制器以及防冰模塊，其中 所述輸入模塊通過硬線連接以及航電系統總線耦接到所述防冰控制器，用于生成用于控制所述防冰模塊運行的手動控制信號； 所述防冰控制器用于接收所述手動控制信號，并在接收到第一值的所述手動控制信號時，向所述防冰模塊發出自動控制信號以控制所述防冰模塊的運行，以及在接收到非第一值的所述手動控制信號時，向所述防冰模塊發出所述手動控制信號以控制所述防冰模塊的運行； 所述防冰模塊耦接到所述防冰控制器，用于接收所述手動控制信號與所述自動控制信號，并響應于所述手動控制信號與所述自動控制信號而開啟或關閉。
2.根據權利要求I所述的飛機防冰裝置，其特征在于，所述防冰控制器還用于接收來自所述航電系統總線的輪載信號，并基于所述輪載信號與所述手動控制信號生成所述自動控制信號。
3.根據權利要求I所述的飛機防冰裝置，其特征在于，所述飛機防冰裝置還包括 結冰探測器，其通過所述航電系統總線耦接到所述防冰控制器，用于檢測飛機預定位置的結冰情況，并向所述防冰控制器提供結冰檢測結果； 所述防冰控制器還用于接收所述結冰檢測結果，并基于所述結冰檢測結果生成所述自動控制信號。
4.根據權利要求3所述的飛機防冰裝置，其特征在于，所述飛機防冰裝置還包括 顯示模塊，其耦接到所述結冰探測器，用于接收所述結冰檢測結果并顯示所述結冰檢測結果。
5.根據權利要求I所述的飛機防冰裝置，其特征在于，所述輸入模塊集成在飛機的控制面板上，其用于接收操控人員的輸入，并基于所述輸入生成所述手動控制信號。
6.根據權利要求I所述的飛機防冰裝置，其特征在于，所述防冰模塊包括防冰活門。
7.根據權利要求6所述的飛機防冰裝置，其特征在于，所述防冰模塊被安裝在飛機發動機的進氣道內。
全文摘要
本發明涉及一種飛機防冰裝置。該飛機防冰裝置包括輸入模塊、防冰控制器以及防冰模塊，其中所述輸入模塊通過硬線連接以及航電系統總線耦接到所述防冰控制器，用于生成用于控制所述防冰模塊運行的手動控制信號；所述防冰控制器用于接收所述手動控制信號，并在接收到第一值的所述手動控制信號時，向所述防冰模塊發出自動控制信號以控制所述防冰模塊的運行，以及在接收到不同于所述第一值的所述手動控制信號時，向所述防冰模塊發出所述手動控制信號以控制所述防冰模塊的運行；所述防冰模塊耦接到所述防冰控制器，用于接收所述手動控制信號與所述自動控制信號，并響應于所述手動控制信號與所述自動控制信號而開啟或關閉。
文檔編號B64D15/20GK102897324SQ20121024367
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者史獻林, 沈東 , 南國鵬, 李革萍 申請人:中國商用飛機有限責任公司, 中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院