专利摘要

本发明涉及一种利用超声水力空化防除冰的机翼及飞行装置，包括机翼本体，机翼本体的前缘位置处设有包板，包板与机翼本体的内衬蒙皮构成水力空化腔体，水力空化腔体内能够填充液体，水力空化腔体的两侧腔壁分别设有多个喷嘴，两侧的喷嘴分别与供气机构连接，供气机构能够通过喷嘴向水力空化腔内喷入气体，在水力空化腔内填充的液体中形成气泡，水力空化腔体与超声机构连接，超声机构用于诱导水力空化腔体内的气泡产生空化作用，本发明的机翼利用超声波气体空化作用防除冰，防除冰效果好。

权利要求

1.一种利用超声水力空化防除冰的机翼，其特征在于，包括机翼本体，机翼本体的前缘位置处设有包板，包板与机翼本体的内衬蒙皮构成水力空化腔体，水力空化腔体内能够填充液体，水力空化腔体的两侧腔壁分别设有多个喷嘴，两侧的喷嘴分别与供气机构连接，供气机构能够通过喷嘴向水力空化腔内喷入气体，在水力空化腔内填充的液体中形成气泡，水力空化腔体与超声机构连接，超声机构用于诱导水力空化腔体内的气泡产生空化作用；

所述喷嘴包括一体式连接的第一喷嘴部和第二喷嘴部，所述第一喷嘴部和第二喷嘴部均为锥台状结构，内部空间连通形成气体流道，第一喷嘴部和第二喷嘴部面积较小的端部连接，第一喷嘴部面积较大的端部设有多个喷孔，用于气体流入水力空化腔体，第二喷嘴部面积较大的端部用于连接供气机构，第一喷嘴部内设有浮球，浮球与第一喷嘴部弹性连接，用于控制第一喷嘴部和第二喷嘴部之间的气体流道面积；所述浮球与弹簧的一端固定连接，弹簧的另一端与第一喷嘴部面积较大端部的内侧面连接，浮球通过弹簧实现与第一喷嘴部的弹性连接；所述弹簧一侧端部与连接板固定连接，所述连接板与调节螺栓的一端固定连接，调节螺栓与第一喷嘴部面积较大的端部螺纹连接；

所述供气机构包括气体发生器，所述气体发生器采用惰性气体发生器；

所述气体发生器通过管路与气泵连接，气泵通过管路与喷嘴连接；所述气泵与喷嘴之间的管路上设置有流量计，所述流量计用于检测管路中的气体流量；

所述超声机构包括多个超声波探头，所述超声波探头固定在水力空化腔体的腔壁外侧面上，且位于机翼本体内部。

2.如权利要求1所述的一种利用超声水力空化防除冰的机翼，其特征在于，所述气泵与喷嘴之间的管路上设置有气体净化装置，所述气体净化装置用于对管路中的气体进行净化。

3.如权利要求1所述的一种利用超声水力空化防除冰的机翼，其特征在于，所述超声波探头通过超声波控制器与超声波发生器连接，超声波发生器与电源连接。

4.一种飞行装置，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的利用超声水力空化防除冰的机翼。

说明书

技术领域

本发明涉及航空防除冰技术领域，具体涉及一种利用超声水力空化防除冰的机翼及飞行装置。

背景技术

飞机机翼及直升机旋翼表面发生结冰会严重影响飞行性能，严重影响飞行升力，现有的飞机防除冰装置多采用电热防除冰和热气防除冰技术，发明人发现，现有的机翼除冰技术具有能量释放缓慢，机载能耗严重的问题。

近年来，出现了水力空化作为新型的高能释放技术，利用超声波对水力空化进行诱导，并实现水力空化过程的控制，目前，此种技术应用于防除冰领域具有较高的防除冰效率，但是此种防除冰方式并没有应用于机翼除冰中。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种利用超声水力空化防除冰的机翼，能够将超声水力空化防除冰技术与机翼进行结合，能量释放快，防除冰效果好，机载能耗低。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种利用超声水力空化防除冰的机翼，包括机翼本体，机翼本体的前缘位置处设有包板，包板与机翼本体的内衬蒙皮构成水力空化腔体，水力空化腔体内能够填充液体，水力空化腔体的两侧腔壁分别设有多个喷嘴，两侧的喷嘴分别与供气机构连接，供气机构能够通过喷嘴向水力空化腔内喷入气体，在水力空化腔内填充的液体中形成气泡，水力空化腔体与超声机构连接，超声机构用于诱导水力空化腔体内的气泡产生空化作用。

进一步的，所述供气机构包括气体发生器，所述气体发生器通过管路与气泵连接，气泵通过管路与喷嘴连接。

进一步的，所述气体发生器采用惰性气体发生器。

进一步的，所述气泵与喷嘴之间的管路上设置有气体净化装置，所述气体净化装置用于对管路中的气体进行净化。

进一步的，所述气泵与喷嘴之间的管路上设置有流量计，所述流量计用于检测管路中的气体流量。

进一步的，所述超声机构包括多个超声波探头，所述超声波探头固定在水力空化腔体的腔壁外侧面上，且位于机翼本体内部，所述超声波探头通过超声波控制器与超声波发生器连接，超声波发生器与电源连接。

进一步的，所述喷嘴包括一体式连接的第一喷嘴部和第二喷嘴部，所述第一喷嘴部和第二喷嘴部均为锥台状结构，内部空间连通形成气体流道，第一喷嘴部和第二喷嘴部面积较小的端部连接，第一喷嘴部面积较大的端部设有多个喷孔，用于气体流入水力空化腔体，第二喷嘴部面积较大的端部用于连接供气机构，第一喷嘴部内设有浮球，浮球与第一喷嘴部弹性连接，用于控制第一喷嘴部和第二喷嘴部之间的气体流道面积。

进一步的，所述浮球与弹簧的一端固定连接，弹簧的另一端与第一喷嘴部面积较大端部的内侧面连接，浮球通过弹簧实现与第一喷嘴部的弹性连接。

进一步的，所述弹簧一侧端部与连接板固定连接，所述连接板与调节螺栓的一端固定连接，调节螺栓与第一喷嘴部面积较大的端部螺纹连接。

本发明还公开了一种飞行装置，采用所述的利用超声水力空化防除冰的机翼。

本发明的有益效果：

1.本发明的机翼，结构简单，机翼本体前缘设有水力空化腔体，内部能够填充液体，并可利用供气机构向内部提供气体，在超声机构的作用下，发生水力空化作用，利用水力空化释放的机械能和热能对机翼进行除冰，实现了超声波水力空化除冰与机翼的结合，除冰效率高。

2.本发明的机翼，通过调节螺栓，可以调节弹簧对浮球的初始压紧力，进而调节气泵驱动的气体可通过的气体流道面积，从而控制气泡直径的大小，可以使水力空化腔体内两侧填充不同直径的气泡，来控制气体气泡发生水力空化的位置，综合提高了气体空化的效果。

3.本发明的机翼，采用惰性气体发生器，能够产生惰性气体，相对于普通的水力空化能够释放更多的能量，除冰效果更好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1喷嘴结构示意图；

图3为本发明实施例1供气机构与水力空化腔体装配示意图；

图4为本发明实施例1超声波探头安装位置示意图；

其中，1.机翼本体，1-1.内衬蒙皮，2.包板，3.水力空化腔体，4.喷嘴，4-1.第一喷嘴部，4-2.第二喷嘴部，4-3.喷孔，4-4.接头，4-5.浮球，4-6.弹簧，4-7.连接板，4-8.调节螺栓，5.第一气体发生器，6.第二气体发生器，7.第一管路，8.第一气泵，9.第二管路，10.第二气泵，11.第一气体净化装置，12.第一流量计，13.第二气体净化装置，14.第二流量计，15.超声波探头，16.驱动线。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，目前的机翼除冰多采用电热除冰和热气除冰，能量释放缓慢，机载能耗严重，本申请提出了一种利用超声水力空化防除冰的机翼。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-4所示，一种利用超声水力空化防除冰的机翼，包括机翼本体1，所述机翼本体包括框架及包裹在框架外侧面的内衬蒙皮1-1，所述机翼本体采用现有的机翼结构即可，其具体结构在此不进行详细叙述。

所述机翼本体的前缘位置处安装有包板2，所述包板采用薄铁板，包板与机翼本体前缘位置处的内衬蒙皮构成水力空化腔体3，所述水力空化腔体的内部空间用于盛放液态水。

所述水力空化腔体的两侧腔壁上均安装有多个喷嘴4，多个喷嘴沿机翼的弦向设置，所述喷嘴与供气机构连接，供气机构能够通过喷嘴向水力空化腔体内的空间注入气体。

所述喷嘴包括锥台状结构的第一喷嘴部4-1和第二喷嘴部4-2，第一喷嘴部和第二喷嘴部面积较小的端部一体式连接，第一喷嘴部和第二喷嘴部内部具有相互连通的空腔，形成气体流道，所述第一喷嘴部面积较大的端部的喷嘴壁上设置有多个喷孔4-3，气体能够通过喷孔流入水力空化腔体内的空间，所述第二喷嘴部面积较大的端部的喷嘴壁上设置有接头4-4，所述接头用于与供气机构连接。

所述第一喷嘴部内部设有与其弹性连接的浮球4-5，所述浮球设置在第一喷嘴部和第二喷嘴部连接位置处，浮球能够沿喷嘴的轴线方向运动，进而控制第一喷嘴部和第二喷嘴部内部气体流道截面面积的大小，进而控制喷孔流出的气体的压力。

所述浮球与弹簧4-6的一端固定连接，弹簧的另一端与连接板4-7固定连接，所述连接板与调节螺栓4-8固定连接，所述调节螺栓与第一喷嘴部面积较大的端部的喷嘴壁螺纹连接。

当供气机构以设定的气体压力向喷嘴供气时，通过调节螺栓，可以调节弹簧对浮球施加的初始压力，从而调节浮球达到受力平衡时移动的距离，进而调节气体可通过的气体流道的截面积大小，实现了气体从喷孔中流出的压力大小的调节。

所述供气机构包括第一气体发生器5及第二气体发生器6，所述第一气体发生器通过第一管路7与第一气泵8连接，第一气泵通过第一管路与水力空化腔体一侧的喷嘴连接，所述第二气体发生器通过第二管路9与第二气泵10连接，第二气泵通过第二管路与水力空化腔体另一侧的喷嘴连接，第一气体发生器及第二气体发生器均采用惰性气体发生器，能够产生惰性气体，在第一气泵和第二气泵的作用下，分别通过第一管路、第二管路及两侧的喷嘴喷入水力空化腔体内部。

所述第一气泵与喷嘴之间的第一管路上设置有第一气体净化装置11及第一流量计12，所述第一气体净化装置用于对第一管路中的惰性气体进行净化，第一流量计用于检测第一管路中的气体流量，所述第二气泵与喷嘴之间的第二管路上设置有第二气体净化装置13及第二流量计14，所述第二气体净化装置用于对第二管路中的惰性气体进行净化，第二流量计用于检测第二管路中的气体流量。

第一气体净化装置及第二气体净化装置均采用现有的气体净化设备，其具体结构在此不进行详细叙述。

本实施例中，所述第一管路及第二管路均布设在机翼本体的内部空间内，所述第一气体发生器、第二气体发生器、第一气泵、第二气泵、第一气体净化装置及第二气体净化装置可布置在与机翼配合使用的飞行装置本体内部，例如飞机本体内，本领域技术人员可根据实际需要选择设置位置，在此不进行详细叙述。

所述水力空化腔体还与超声机构连接，所述超声机构包括固定在水力空化腔体腔壁外侧面且位于机翼本体内部的多个超声波探头15，本实施例中，超声波探头固定在机翼本体内衬蒙皮的内侧面上，多个超声波探头沿机翼的展向分布，所述超声波探头通过驱动线16与超声波控制器连接，超声波控制器与超声波发生器连接，超声波发生器与电源连接，电源用于对超声波探头进行供电，超声波控制器采用现有的超声波控制设备，用于控制超声波的功率，其采用现有设备即可，在此不进行详细叙述，超声波发生器采用现有的设备即可，其具体结构在此不进行详细叙述，所述驱动线布置在机翼本体内部，电源、超声波控制器及超声波发生器可布置在与机翼配合使用的飞行装置本体内部，本领域技术人员可根据实际需要进行设置，在此不进行详细叙述。

实施例2：

本实施例公开了一种飞行装置，安装有实施例1所述的利用超声水力空化防除冰的机翼。

本实施例的机翼工作过程中，第一气体发生器和第二气体发生器能够产生惰性气体，在第一气泵和第二气泵的作用下，产生的惰性气体通过两侧的喷嘴喷入水力空化腔体内，在水力空化腔体内的液态水中产生气泡，超声波探头工作，诱导产生的气泡发生空化作用，释放能量和产生冲击振动，对机翼起到防除冰的作用。

旋转调节螺栓，可以调节弹簧对浮球施加的初始压力，从而调节浮球达到受力平衡时移动的距离，进而调节气体可通过的气体流道的截面积大小，实现了气体从喷孔中流出的压力大小的调节，进而实现了喷嘴喷出的气泡直径大小的调节，可以调节空化的发生位置，并调节气体填充含量，对气体水力空化进行控制，综合提高了气体的水力空化效果，达到控制机翼防除冰的效果。

本实施例中，第一气体发生器和第二气体发生器均采用惰性气体发生器，相对于普通的水力空化能够释放更多的能量，防除冰效果更好。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

一种利用超声水力空化防除冰的机翼及飞行装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。