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Jan 05, 2024

항공기 안티

John H. Glenn 연구 센터 항공기 표면에 얼음이 쌓이는 것을 방지하기 위한 향상된 전기 저항 히터가 개발 중입니다. 이들의 주요 의도 시장

존 H. 글렌 연구 센터

항공기 표면에 얼음이 쌓이는 것을 방지하기 위해 향상된 전기 저항 히터가 개발되고 있습니다. 이러한 히터의 주요 시장은 소형 단일 및 쌍발 엔진 비행기와 헬리콥터 시장이며, 대부분의 항공기에는 히터의 무게와 비용으로 인해 결빙 방지 히터가 장착되어 있지 않습니다. 개선된 히터는 항공기 중량을 거의 증가시키지 않을 것으로 예상되며, 대량 생산 시 비용은 이전 설계의 결빙 방지 시스템 비용의 약 절반 정도가 될 것으로 예상됩니다. 항공기에는 히터에 필요한 추가 전력을 공급하기 위해 고출력 교류 발전기가 장착될 수 있습니다.

현재 개발 시스템에서 가열 요소는 유연하고 6 × 10-4 ~ 10 × 10-4 Ω⋅cm 사이의 전기 저항률을 가지며 황동에 가까운 열 전도성을 갖는 팽창 흑연 포일로 만들어집니다. 다양한 두께로 제공됩니다. 일반적으로 이러한 유형의 히터에 있는 호일은 (1) 항공기 표면과 접촉하는 절연 고무 또는 플라스틱 시트와 (2) 두께가 0.001인치 사이인 폴리우레탄 또는 폴리아미드의 외부 열 전도성 및 보호 층 사이에 적층됩니다. (약 0.03mm) 및 0.010인치(약 0.25mm). 히터 라미네이트는 결빙 방지가 필요한 항공기 표면 영역에 쉽게 접착될 수 있는 모놀리식 테이프(그림 1 참조)로 형성될 수 있습니다.

특정 영역에 대한 히터 라미네이트/테이프에는 2개 이하의 전기 접점이 필요하며 구역 지정을 위한 복잡한 컨트롤러가 필요하지 않습니다. 대신 가장 효과적인 얼음 제거에 필요한 전력 밀도의 공간적 변화는 공간적 변화를 통해 얻을 수 있습니다. 서로 다른 두께 및/또는 서로 다른 밀도의 팽창 흑연 포일을 사용하여 발생하는 시트 전기 저항. 예를 들어, 선호되는 설계 중 하나는 날개의 앞쪽 가장자리 영역을 따라 히터를 배치하는 것입니다(그림 2 참조). 히터는 (1) 전력 밀도가 어는점 이상의 온도를 유지하기에 충분히 높은 정체선을 따라 더 두꺼운 중앙 분할 스트립과 (2) 양쪽(하류)에 셰딩 구역을 포함하는 단일 호일 가열 요소를 포함합니다. 흑연 포일의 두께와 출력 밀도가 분할 스트립보다 적어도 3~5배 낮은 출력 밀도를 만드는 양만큼 낮아지는 분할 스트립의 경우.

결빙-풍동 테스트를 통해 분리 스트립/쉐딩 존 개념의 효율성이 입증되었습니다. 결빙-풍동 테스트에서는 금속 결빙 방지 히터와 비교하여 실험적인 팽창 흑연 포일 히터가 3~5배 더 효율적인 것으로 나타났습니다.

이 작업은 EGC Enterprises, Inc.의 Robert Rutherford가 수행했습니다.글렌 연구 센터.

본 발명의 상업적 사용에 대한 권리에 관한 문의사항은 다음 주소로 문의하시기 바랍니다.

LEW-16895를 참조하세요.

이 기사는 NASA Tech Briefs Magazine 2002년 10월호에 처음 게재되었습니다.

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