专利名称：具有防冰覆层的螺旋桨叶片的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于航空器的螺旋桨叶片，特别地具有用于防止冰累积在叶片上的装置的叶片。
背景技术：
装配到被批准用于飞到已知结冰条件的航空器的螺旋桨必须包括防止在螺旋桨叶片上不可接受的冰积聚水平的措施。在螺旋桨叶片的翼型区段上的冰累积影响叶片的空气动力效率。因此需要限制允许在叶片上积聚的冰量，以减小空气动力效率损失。此外，为了防止结冰条件下损坏航空器机身，需要最小化从螺旋桨脱落的冰块的尺寸。在现有技术中，电加热器系统受到定时器控制以提供对叶片的循环加热来控制冰的脱落。加热器系统包括在每个叶片上的电加热器包层；将加热器系统连接到电源的布线；允许电源从机体转移到旋转螺旋桨上的装置，例如滑环和碳刷；以及电子除冰定时器。 在使用中，加热器是航空器发电机系统上的显著消耗。此外，在叶片被过度加热的情况下， 融化的冰可能会回流且在电除冰区域后方再形成。这对于航空器而言是潜在危险的条件。 这种电加热系统通常需要超过每叶片1200瓦电力来有效地移除冰。电加热包层一直延伸到螺旋桨中心体，螺旋桨中心体向航空器机舱提供空气动力界面。现有技术加热系统的另一缺陷在于加热器元件的损坏可能会阻止整个元件运作。
发明内容
本发明提供一种绕桨毂组件旋转的螺旋桨叶片，该叶片沿着其从叶根到叶尖的长度限定径向，其中该叶片具有至少沿着前缘布置在叶片上的包括防冰材料的覆层，该覆层沿着该叶片从径向内部区域延伸到径向外部区域，其中径向外部区域布置于叶根与叶尖之间处于在叶片上的旋转力在使用中足以使冰从未覆盖叶片移除的位置。在操作中，冰积聚于叶片上直到在由于螺旋桨旋转所致的冰上离心力的作用下冰质量足以造成自行脱落。由冰质量施加的力等于冰重量，乘以叶片上冰的径向位置，乘以螺旋桨旋转速度的平方。当冰的离心力超过冰与叶片之间的粘性结合强度时，冰从叶片表面脱离。在叶片长度上，随着半径(和因此离心场)变化，累积于任何特定叶片半径以克服冰与叶片之间的粘性结合的冰量也变化。靠近螺旋桨的尖端处，离心力足够高以防止冰的显著累积而无需任何防冰覆层。在一实例中，螺旋桨叶片的旋转速度可为大约850rpm，由此在1. 39m(55英寸)半径之外的离心场提供充分的力使得冰从叶片表面脱落而无需防冰覆层。在冰由于叶片旋转所致的加速度超过IlOOg时，冰倾向于从叶片表面上自行脱落而无需任何覆层。由于防冰覆层是无源的系统，故如果覆层受损，例如由于受外来物体冲击，覆层仍将会运作，即使其部分受损。本发明额外地减小了对于提供电力用于螺旋桨除冰的航空器电气系统的需求。在该系统中所需元件数量的减少带来技术和商业益处，从而改进了可靠性和可维护性，并且也节省了初始购置和持续维护成本。
本发明有利地减小在冰与叶片之间的粘性结合强度，从而减小了半径，在该半径处叶片上积聚的冰自行脱落。本发明还有利地确保了在叶片的内侧端的粘性结合强度，在内侧端处叶片与自旋器或机舱相交，使得冰累积并不超过关于空气动力和机身影响考虑的容许的最大值。因此，排除了对于提供用于冰脱落的电气辅助或任何其它形式的辅助的依赖。在利用根据本发明的覆层的情况下，少量冰还能形成于防冰覆层上，但是覆层材料选择为足够防冰的，使得所形成的任何冰将在其到达不可接受的尺寸之前自行脱落。覆层可在制造时涂覆到叶片上或者可改造到现有螺旋桨叶片上。可用于本发明的覆层的防冰材料包括对冰具有低粘性系数的材料。这种材料的一个实例是PTFE。
下面参考附图仅仅以示例的方式给出本发明的实施例的详细描述，在附图中图1是示出根据本发明的实施例的叶片覆层的层结构的示意截面图；图2是实施本发明的螺旋桨叶片的示意截面图；以及图3是实施本发明的螺旋桨叶片的侧视图。
具体实施例方式图1示出涂覆到螺旋桨叶片1上的覆层6的层布置。第一粘合层2与叶片表面1 直接相邻地设置。聚合物层3布置于粘合层2上且由此牢靠地固定到叶片表面上。聚合物层3可包括一种或多种橡胶材料，诸如氯丁橡胶。另外，聚合物层3可具有在例如0. 5mm至 1. Omm范围的厚度。在氯丁橡胶层3上，布置粘结覆层4以提供合适的表面用于将防冰材料层5结合到覆层上。粘结覆层4可具有大约1微米的厚度。防冰材料层5的厚度可为大约 3mm。聚合物层3可为有色的，由此防冰材料层5和覆层4的磨损暴露聚合物层以提供防冰材料层5磨损的指示。图2示出涂覆到螺旋桨叶片1的前缘7上的覆层6。在一优选实施例中，覆层6延伸叶片弦长的25%，弦长被定义为从叶片1的前缘7到后缘8的距离。换言之，图2所示的距离A优选地为距离B的25%。需要尽可能地最小化覆层的尺寸以减小螺旋桨叶片的重量，同时提供叶片的充分覆盖以用于减小冰累积的目的。图3示出叶片1，其沿着其从叶根到叶尖的长度限定径向C，其中该叶片具有至少沿着前缘7布置在叶片上的覆层6。覆层6从径向内部区域9沿着前缘叶片延伸到径向外部区域10。选择覆层6的径向延伸以在需要的位置(即，叶片的径向内部)提供冰的低粘性力，而径向外部经受足够高的旋转力以使冰从未覆盖的叶片表面自行脱落。在一实施例中，该覆层可具有粘性系数，该粘性系数沿着叶片长度变化，从而反映了旋转力随着半径线性增加的事实。粘性系数可随着半径增加而增加，由此径向内部区域具有最高的使冰脱落的倾向性。这可通过使用沿着覆层的不同除冰材料部分来实现。以此方式，能通过仅在径向内部区域中使用昂贵防冰材料来降低覆层成本。
权利要求
1.一种绕桨毂组件旋转的螺旋桨叶片，所述叶片沿着从叶根到叶尖的叶片长度限定径向，其中所述叶片具有至少沿着前缘布置在所述叶片上的包括防冰材料的覆层，所述覆层沿着所述叶片从径向内部区域延伸到径向外部区域，其中，所述径向外部区域布置于所述叶根与所述叶尖之间处于在所述叶片上的旋转力在使用中足以使冰从未覆盖叶片移除的位置。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述径向外部区域位于沿着所述叶片的大约50%至70%处。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述覆层具有沿着所述叶片径向变化的粘性系数。
4.根据权利要求3所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述粘性系数随着半径增加而增加。
5.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述覆层从所述叶片的前缘沿着所述叶片的弦长延伸大约25%。
6.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述覆层包括多个层。
7.根据权利要求6所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述覆层包括第一层、第二层、第三层和第四层。
8.根据权利要求7所述的螺旋桨叶片，其特征在于，所述第一层包括粘合材料，所述第二层包括聚合物，以及所述第三层包括用于将所述第四层结合到所述第二层的粘结覆层。
9.一种基本上如本文参考附图所描述的螺旋桨叶片。
全文摘要
本发明涉及具有防冰覆层的螺旋桨叶片。绕桨毂组件旋转的螺旋桨叶片(1)具有至少沿着前缘(7)布置在叶片上的覆层(6)，覆层(6)包括防冰材料，该覆层(6)沿着该叶片(1)从径向内部区域(9)延伸到径向外部区域(10)，其中该径向外部区域(10)布置于叶根与叶尖之间处于在叶片(1)上的旋转力在使用中足以使冰从未覆盖叶片(1)移除的位置。
文档编号B64C11/16GK102398674SQ201110283508
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者M·F·托肯 申请人:通用电气航空系统有限公司