[发明专利]基于激光的过冷大液滴结冰条件探测系统

说明书

本发明的名称为基于激光的过冷大液滴结冰条件探测系统。探测结冰条件的方法和装置。结冰条件探测系统包含多个传感器(626)和结冰条件探测器。多个传感器(626)位于飞行器(612)上多个位置(632)。多个传感器(626)中的传感器配置为发射电磁辐射(627)进入飞行器(612)周围环境中的水滴(638)中。多个传感器(626)中的传感器配置为探测对电磁辐射(627)的响应。多个传感器(626)中的传感器配置为从该响应产生数据。结冰条件探测器配置为监测来自多个传感器(626)的数据。结冰条件探测器进一步配置为使用来自多个传感器(626)的数据探测飞行器(612)的多种类型的结冰条件的存在。

技术领域

本公开一般而言涉及探测结冰条件，并且具体地涉及飞行器的结冰条件。仍更具体地，本公开涉及探测包括过冷大液滴(SLD)在内的过冷水滴。

背景技术

在航空学中，当大气条件导致在飞行器表面上形成冰时，可在飞行器上出现结冰。进一步，这种冰也可能出现在发动机中。在飞行器的表面、在发动机的入口和其他位置上形成的冰是不期望的，并且可能对于操作飞行器是不安全的。

当存在过冷的液态水滴时可出现结冰条件。在这些示意性实例中，当水被冷却低于既定的水的冰点但是仍为液态形式时，水被认为是过冷的。结冰条件可由液滴的尺寸、液态水含量、空气温度和其他参数表征。这些参数可影响在飞行器上形成冰的速度和程度。

当出现结冰时，飞行器不能期望地操作。例如，飞行器机翼上的冰将造成飞行器以较低的迎角失速并且具有增加水平的阻力。

飞行器可具有防止结冰、除冰或其一些组合的机构以处理这些结冰条件。例如，飞行器可包括结冰探测、预防和去除系统。冰可使用防冻液、红外加热和其他合适的机构去除。

飞行器可被证明在不同类型的结冰条件期间操作。一些飞行器可被证明在正常结冰条件下操作，而不能在包括过冷大液滴的那些条件下操作。目前使用的传感器不能区分正常结冰条件和过冷大液滴结冰条件。所以，期望具有考虑一种或多种上面讨论的问题以及可能的其他问题的方法和装置。

发明内容

在一种示意性实施方式中，结冰条件探测系统包含多个传感器和结冰条件探测器。多个传感器位于飞行器上多个位置处。多个传感器中的传感器配置为发射电磁辐射进入飞行器周围环境中的水滴中。多个传感器中的传感器进一步配置为探测对发射进入水滴的电磁辐射的响应。多个传感器中的传感器进一步配置为从该响应产生数据。结冰条件探测器配置为监测来自多个传感器的数据。结冰条件探测器进一步配置为使用来自多个传感器的数据探测飞行器的多种类型的结冰条件的存在。

在另一示意性实施方式中，提供探测结冰条件的方法。监测飞行器表面上多个传感器由对从飞行器表面上多个传感器发射进入水滴的电磁辐射的响应产生的数据。使用来自多个传感器的数据，对是否存在多种类型的结冰条件做出决定。

特征和功能可在本公开的各种实施方式中独立地实现，或可在其他实施方式中结合，其中进一步细节可参考下述描述和附图可见。

附图说明

在所附的权利要求中阐释被认为是示意性实施方式特点的新特征。但是，示意性实施方式，以及其优选应用模式、进一步目标和特征，当结合附图阅读时参考本公开示意性实施方式的下述详细描述将被更好地理解，其中：

图1是根据示意性实施方式的飞行器的图解；

图2是根据示意性实施方式的结冰条件探测系统中组件的图解；

图3是根据示意性实施方式的具有传感器的飞行器的横截面视图的图解；

图4是根据示意性实施方式的传感器的图解；

图5是根据示意性实施方式的安装在飞行器机身中的传感器的横截面视图的图解；

图6是根据示意性实施方式的设计环境的方块图的图解；