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来自 科技知识 2019-10-11 21:36 的文章
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中航工业直升机所攻克旋翼防除冰技术四川快乐

直升机旋翼防除冰是世界性难题,与固定翼防除冰系统不同,直升机旋翼进行除冰控制的时候,需将电源输送到高速旋转的桨叶上。2005年,武仪与中航工业直升机所开始着手进行直升机旋翼防除冰系统的研制。在此之前,国产直升机旋翼系统都不具备防除冰功能。通过1500小时的不间断试验,武仪验证了集流环电源核心部件电刷、导电环材料的稳定性,以及两者组合结构的可靠性。公司还特别增加了除冰控制模式设计,智能控制加热时间,避免了过度加热导致零组件受损的问题。

2月中旬,直升机所对旋翼防除冰技术进行了验证,通过对运转状态的直升机进行冰雾喷洒,验证旋翼的防除冰功能。试验结果证明,直升机的旋翼系统能够顺利完成旋翼结冰和旋翼除冰任务,并且旋翼防除冰效果之佳超出了科研人员的预期。这次试验的成功,标志着我国在旋翼防除冰技术领域实现了重大突破。

中航工业武仪20年坚持研究探索防除冰技术,攻克了一系列世界性技术难题,与中航工业直升机所配合于近期完成某型直升机地面旋翼冰雾喷洒试验验证,这也标志着中国成为继美国、俄罗斯、法国之后,第四个掌握旋翼防除冰技术的国家。

直升机所在旋翼设计方面取得的这一进步,将显著提升国产直升机的研制水平。来源:中航工业网站

冰花,是大自然的绝世佳作。冰花,是诗人笔下的妙笔生花。然而对于飞机来说冰花则是威胁飞行安全的杀手。在7000米高度以下,当飞机穿越含水量较大的低空云层时,往往会因为低温大湿度在机体一些部位结冰。曾经有不少飞机事故都是因为结冰而起。

旋翼防除冰技术对于直升机在高原和高寒地区的飞行安全具有重要影响,日前,中航工业直升机所的科研人员通过自主研发,终于攻克了这项一直以来我国急需的直升机通用技术。

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据参研人员介绍,目前世界上仅有美国、俄罗斯等极少数国家掌握了旋翼防除冰技术,直升机所通过“十五”期间的技术积累,在“十一五”期间正式启动了相关研究,总体、强度、结构、旋翼、系统等各专业研究室组织科研骨干,进行集智公关,历经五六年的艰苦努力,逐步解决了新材料、新结构、新工艺等一系列技术难题,并成功研制了除冰加热组件,完成了旋翼复杂工作环境下的仿真计算,一举填补了国内直升机关键技术的又一项空白。

以系统集成为依托,武仪为某型飞机先后完成了固定翼飞机的结冰探测和除冰两个分系统产品的研制。该结冰探测分系统首次引入结冰速率探测和融冰效果监测理念,实现了闭环监控。防除冰系统攻克了加热垫加工工艺,解决了加热丝既要加热又要绝缘的难题。其控制配电部分采用双余度设计,为除冰任务配备了双保险。2012年12月,该结冰探测和除冰两个分系统完成机上通电试验,先后通过了系统地面联试,自然环境、机械环境、可靠性强化试验和软件三方测评,实现了由部件向系统级产品的突破,推动了国内防除冰技术的发展。

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武仪对直升机桨叶进行地面结冰模拟试验

2000年,YBF-02仪表冰风洞获国防科技进步一等奖;2007年,XBJ-2结冰信号器获国防科技进步二等奖;2011年,CJB-1结冰融冰探测系统获国防科技进步三等奖、中航工业科技进步一等奖,在防除冰技术领域获多项专利授权。20多年来,在不断突破创新的防除冰专业研发之旅上,武仪公司完成了飞行器防除冰系统从测仿到自主研制的转换,从单只结冰传感器向防除冰系统拓展,形成了集防除冰技术及产品研制、生产、试验为一体的系统集成能力,实现了国产飞机除防冰技术重大突破,成功为各类飞行器提供了系统的解决方案。

“十一五”期间,武仪紧跟国际防除冰技术发展趋势,立足国内新技术发展需求,成立了防除冰研究所,联合主机单位开展了大量固定翼和直升机旋翼防除冰技术预先研究,以打造国内领先的智能防除冰系统,实现飞机集中自动化除冰。

防除冰技术是一项实验性很强的技术,需要大型地面试验设施和大量基础数据作为支撑。1992年,武仪开始某型机攻角传感器防除冰技术研究时,国内当时并没有冰风洞,每次防除冰试验都需要花费100多万元到国外进行。1993年,武仪公司提出了自主筹建国内首座通用型航空仪表冰风洞的项目建议。1999年,历经6年自主摸索创新,国内首座仪表冰风洞YBF-02在武仪竣工并通过验收。随后,2012年12月,国内第一座结冰气候室及武仪第二座冰风洞改造项目完成竣工验收,加上即将建成的YBF-05冰风洞,国内一流的防冰系统产品研制、生产及试验基地呼之欲出。航空防除冰重点实验室的建立,为型号关键技术攻关、防除冰技术系列化开发奠定了坚实的科学支撑。

上世纪90年代以前,国内对飞行器结冰问题没有给予足够的重视。1992年,中航工业仪承接某型机攻角传感器成品研制,对传感器气动敏感组件“风标”防除冰研究开始,武仪便走上了防除冰系统专业的研发之路。1996年,结合引进许可证产品,武仪开展了结冰探测与防冰控制技术方面的研究,完成了国内第一个电磁谐振式结冰信号器的国产化研制,并在国内几个型号的飞机中得到应用。到上世纪90年代末,公司逐渐由单个结冰传感器向结冰探测和防除冰系统研制生产发展,自主开发了系列结冰信号器,应用于多个型号和机型上。

中国成第四个掌握直升机旋翼防除冰技术国家

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关键词: 中国 国家 直升机 中航