加拿大測試基于LED的航發核心機結冰探測器

文章來源:恒光電器

發布時間:2016-09-08

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　　雖然近年來研究人員對航空發動機核心機在高空結冰現象的理解已經有了很大進展，ROSH認證，但研發為飛行員提供危險告警的可靠傳感器系統的工作仍處在相對初始階段。

　　與常規的發動機和飛機在中、低高度下由可視水汽中的液態水結冰不同，目前的氣象雷達無法探測到會導致發動機核心機因冰晶積累而結冰的氣象條件。另外，CE認證，店鋪照明，某些情況下會提示飛行員出現冰晶的線索，比如冰晶的靜態累積和駕駛艙噪聲頻率的改變，LED燈管，對于避開潛在危險區域來說已經太晚。

　　固態反射材料傳感器通過測量反射光的亮度來探測冰層積累。

　　冰晶在渦扇發動機導向葉片和壓氣機機匣表面累積會導致推力損失、熄火甚至損壞。面對遭遇冰晶概率越來越高的情況， led室內照明，尤其是全球空中交通增長率最高的亞熱帶地區，以美國航空航天局（NASA）領銜的研究工作正在設法提高氣象雷達對冰晶的探測能力。其他一些機構和企業則在研究能為發動機內冰層累積提供報警的傳感器。加拿大Podium能源集團的Podium航宇分部最近公布了一種利用光反射率探測冰層累積的反射材料傳感器（RMS）系統的細節。這種傳感器采用全固態結構，沒有活動部件，道路照明，LED筒燈，比其他一些方案（包括加拿大國家研究委員會的超聲波和靜電粒子探測器）更簡單，也更耐用。

　　Podium的探測器系統由一對發光二極管（LED）將光束通過發動機機匣上的小窗口打到流道內，當冰晶在光學窗口表面積聚的時候，質量，安裝在LED之間的光電二極管會感受到反射光亮度的變化，從而探測到冰晶增長。同時在光學窗口上游側還綜合了腐蝕防護和溫度探測功能。

　　這種傳感器安裝時直接與發動機的全權限數字控制系統（FADEC）相連接，也可以連到發動機指示和機組告警系統。傳感器會實時觸發導向葉片的氣流加熱功能并開啟可調放氣閥門進行除冰。傳感器采用雙LED配置， led室內照明，允許在不同環境光照條件下靈活地進行校準，照明產品，而且整個系統高度集成， led服裝照明，工程照明，不需要在靠近導向葉片或發動機其他零部件的位置安裝測量探頭。

　　Podium航宇分部表示傳感器系統不會對發動機性能造成明顯影響，所采用的發光二極管和光電二極管的直徑都只有3毫米，LED球泡燈，光學窗口的尺寸也只要13毫米左右。在加拿大蒙特利爾進行的初始地面試驗顯示測量單元的性能非常優秀，一套原型系統在模擬結冰條件下通過反射率的變化識別出了冰層。目前正計劃進行更為廣泛的試驗，下一步還考慮開展高空和特種風洞測試，已經有發動機和飛機制造商在商談協助開展進一步研發和系統的應用。

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