气候环境实验室地面结冰云雾模拟控制系统设计

飞机结冰会引起飞机气动特性、动力系统性能改变,甚至造成飞行事故。地面结冰云雾模拟设施作为一种模拟飞机飞行结冰条件的重要设备,常用于飞机防除冰系统功能验证。针对气候环境实验室结冰云雾试验条件需要,在对地面结冰云雾模拟系统进行研究的基础上,对适用于气候环境实验室的结冰云雾模拟系统进行了设计。对系统关键设计技术、系统功能及组成进行了分析,并对控制系统方案进行了详细阐述。试验表明,控制系统人机界面友好,运行可靠,能够满足液态水含量、雾滴直径参数的精确调节,产生符合试验所需的结冰环境。     

一种图像式过冷大水滴结冰探测系统

在飞机结冰问题中,过冷水滴粒径的不同会对飞机结冰产生不同的影响,当飞机遇到水滴粒径超过50μm的过冷大水滴时,容易形成粗糙的冰脊,对飞机飞行安全造成严重威胁。文中介绍了一种图像式过冷大水滴结冰探测系统,通过设计特殊的探头外形结构,使不同粒径的水滴在探头的不同位置结冰,采集探头特定位置的图像并使用图像处理技术对其进行分析,得到该位置的结冰厚度及其分布信息,判断过冷大水滴结冰的存在性。通过结冰风洞试验,验证了该系统具有区分常规结冰与SLD结冰的功能,并通过计算结冰边缘到探头边缘的距离,得到探头的结冰厚度及其分布信息,从而实现SLD结冰探测。     

风洞结冰模拟装置的研发

飞机在飞行中,遭遇过冷水滴等适合结冰条件的外界环境时,机体相关部位将会结冰,使得飞机的空气动力性能变坏,严重时危及飞行安全.另外,冬半年飞机停放在露天,也会出现结冰现象,需要在起飞前进行清理.因此,应该掌握飞机结冰的机理、环境因素及机体容易结冰的部位.本文介绍了一种利用风洞进行结冰模拟的装置,通过风洞的结冰模拟可以再现飞机结冰的真实情况,对于指导实践收到了较好的效果.     

基于磁感原理的结冰探测器参数计算方法

随着我国航空技术的迅速发展，防冰/除冰技术的研究越来越受到重视，系统中结冰探测器直接影响防冰/除冰的效果。文中对一种基于磁感原理的结冰探测器进行了分析，通过建模推导出相关参数的计算方法，并进行了仿真试验。笔者解决了结冰探测器基本设计参数计算的问题，为结冰探测器的设计提供了一种有效方法。     

飞机结冰对飞行安全的影响

飞机结冰是飞行中普遍存在的一种现象,也是造成飞行安全事故的主要隐患之一。本文简述了飞机在飞行中结冰的形成机理,描述了按结冰部位、结冰物理过程和几何形状的结冰分类形式,分析了飞机结冰对飞行性能的影响,最后对飞机防冰、除冰的方法进行了讨论。     

用于气象观测的光纤结冰探测仪

飞机结冰会对其飞行安全造成威胁,潜在结冰区可通过观测气象结冰条件来判断。设计了一种新型的光纤结冰探测仪,它主要由结冰传感器和解调器组成。其中,结冰传感器采用反射式和透射式光纤结冰传感器;解调器利用单片机MSP430实现数字取样积分算法,具有较强的微弱光信号检测能力。该探测仪借助探空仪升空,能够测量冰厚,且具有抗干扰、体积小、成本低、质量轻和功耗低等优势。试验表明,该探测仪具有灵敏度高、量程宽、线性度好等优点,且具备冰型区分能力,因而具有良好的应用前景。     

燃油结冰试验用油的配制方法研究

飞机在极端气候环境中飞行时,往往会引起飞机燃油系统结冰,使系统给发动机所供的燃油流量间歇中断或完全中断,从而导致飞行事故。因此,在当前新机研制中,对燃油系统的结冰问题加以重点考虑,并且不仅要在实验室对系统进行燃油结冰模拟试验,而且在型号试飞阶段也要模拟极端气候条件进行燃油系统结冰飞行试验,以便考核该条件下燃油系统供油能力和发动机工作可靠性。本文结合某型飞机燃油系统结冰试验技术攻关工作,研究飞机燃油系统结冰飞行试验的燃油配水方法和试验程序。     

飞机结冰探测器原理及安装简析

飞机结冰是飞机飞行过程面临的严重安全隐患,如何利用结冰探测器准确地探测到结冰十分关键。本文介绍了结冰探测器的多种探测原理及其探测能力,结冰探测器安装时的区域计算和验证方法,并说明目前现有飞机的结冰探测器使用情况,为飞机结冰探测器的安装和选用提出指导。     

复阻抗式结冰探测技术的温度补偿方法研究

针对复阻抗式结冰探测技术中急需解决环境温度影响的问题,分析了冰的驰豫极化过程,并结合实验数据求解出了冰的复介电常数与温度的关系,提出了一种复阻抗式结冰探测技术下的温度补偿方法。为了提高温度补偿准确性,降低标定工作量,通过对驰豫极化理论的分析及温度漂移模型的构建,实现了准确可靠的温度测量补偿方法,该方法减小了结冰厚度对温度补偿效果的影响,极大降低了复阻抗参数温度补偿工作的复杂度。结冰实验结果表明,本文提出的温度补偿方法在-24℃～-3℃的环境温度条件下,可将温度漂移对测量结果的影响减少80%以上,有望显著提高复阻抗式结冰探测器的温度补偿准确性及标定效率,具有一定的工程应用价值。     

钢轨表面结冰积雪分步处理装置设计

针对在恶劣环境影响下,钢轨表面结冰积雪现状,通过对现有钢轨表面结冰积雪处理装置的结构创新,设计了一种钢轨表面结冰积雪分步处理装置.通过短波红外加热除雪融冰、轨面冰渣清扫、木纤维块初次吸水、热对流表面蒸发和木纤维块最终吸水,实现处理钢轨表面结冰积雪的目的;该装置的应用提高了钢轨表面除冰除雪的效率,优化了处理效果,可以避免...     

可识别冰型的光纤结冰传感器

现有结冰传感器没有识别冰型的能力或识别冰型的可靠性偏低。针对这个问题,提出了一种能以较高可靠性识别冰型的光纤结冰传感器。在介绍传感器光学结冰探测原理和分析光路的基础上,设计出了此传感器,并在实验室环境下模拟传感器结冰,通过大量的试验,验证了其结果的有效可靠。最后得出结论:该传感器可用于对物体表面冰型(明冰和霜冰)及结冰厚度进行较高可靠性的识别和定量探测,具有广阔的应用前景。     

光纤式结冰传感器微弱信号检测电路的实现

光纤式结冰传感器(FIS)中冰层对光强的调制作用微弱,且干扰源较多。通过比较常用的微弱信号检测方法(WSD),设计了由同步积分和相关检测相结合进行带宽压缩的高性能锁定放大器(LIA),并对该LIA抗干扰原理建立了数学模型。基于该LIA构建了高可靠性结冰探测系统(IDS)。结果表明锁定检测电路对FIS微弱信号能有效提取。     

冰球结冰蓄冷过程的研究

采用摄动方法对冰球结冰蓄冷过程进行了计算;对冰于蓄冷时间、冰于外换热、冰球大小、壁厚和材料影响蓄冷过程的特性进行了分析,得到一些有益的结论,可以指导冰球的设计和系统的蓄冷控制。     

煤油掺水配制飞机结冰用油试验结果分析

飞机燃油结冰会使燃油系统给发动机所供的燃油间歇中断或完全中断,从而导致飞行事故。随着国家近年来运输类飞机的兴起,燃油结冰试验成为备受关注的项目。配制掺水的燃油是燃油结冰试验的基础。本文介绍了掺水系统的组成和原理,分析了不同掺水方式和微量水分测量方法的优劣,加水量对含水燃油稳定性的影响以及含水燃油饱和度测定方法。分析所得结论可以直接用于运输类飞机燃油结冰试验,具有一定的工程指导价值。     

架空导线覆冰状况自动检测系统

近几年,我国冬季时常有冰雪天气,使处在恶劣环境下的架空输电线路大面积覆冰,导致杆塔、绝缘子倒塌,严重影响输电网的正常运行。在分析输电线路覆冰与气候的关系以及各种输电线路覆冰检测方法的基础上,利用光纤光栅传感技术,设计了一种架空导线覆冰情况自动检测系统,可代替人工对输电线覆冰情况巡检,并实时记录覆冰情况,进行预报警,提高了线路运行的可靠性。     

基于光波导技术的新型飞机结冰探测系统

针对传统光纤式结冰传感器无法对冰和水进行识别的问题,提出了一种新型的光纤式双探头结冰传感器系统.冰水识别探头采用条纹状包层设计,利用包层折射率对光纤传输容量的影响进行冰、水识别.同时,利用冰层对光强的调制作用实现结冰厚度测量.融合双探头的测量结果,即可区分冰与水的厚度特性曲线.最后,利用试制完成的原理样机,在试验平台上分别对冰、水和空气等介质进行了测量试验.结果表明该系统能有效识别冰、水及空气,并具有较高的测量精度.