一、除冰系統
1.除冰系統探測器
對飛機結冰現象的探測主要依靠結冰訊號器,該類訊號器依據產品外形可以分為外伸式和內埋式兩種。根據所採用的關鍵技術可以分為放射線技術、熱交換技術、諧振技術、磁滯伸縮技術、導電環技術等。
放射線技術感測器:利用安裝在訊號器內的放射元素鍶90的放射性來工作的。當沒有冰層沉積時,放射線發出的電子束全部被吸收管吸收形成電子負壓,使電晶體處於非導通狀態。
當出現冰沉積時,部分電子被冰層吸收,使得到達吸收管的電子束減少,電壓公升高,電晶體導通而發出結冰告警訊號。
熱交換技術感測器:利用乙個恆定功率熱源向熱敏元件加溫,同時測量並不斷比較熱敏元器件上不同點位之間的增溫速率,溫差變化越大說明結冰的可能性和冰層厚度越大。
諧振技術感測器:利用線圈中的電磁激勵原理使感測器中的彈性敏感元器件產生機械諧振,當有冰層沉積時,彈性敏感元件就會發生剛度變化而引起振動頻率改變,從而給出結冰告警訊號。
磁滯伸縮技術感測器:利用電磁振動原理將感測器設計在乙個固定頻率點進行超聲振動,當有結冰沉積時,其振動頻率相應改變,變化達到一定程度時就出現告警訊號。
導電環感測器:利用電橋電路中的測溫電阻在低溫下的阻值變化引起電橋電路的不平衡,使導電環接通或斷開而給出告警訊號
光纖式感測器：該類感測器是利用光的發射與接收原理,通過在光纖中傳播的發射光被接收後的訊號強弱來判斷結冰的嚴重程度。其具備以下優點:
靈敏度高,能夠探測出0.1 mm以下冰層厚度;預警時間短,預警響應時間不大於2 s;探測範圍寬,最大探測冰層厚度超過5.0 mm;具有冰型判別功能,能夠實現結冰告警,進行除冰效果判斷,實現對飛機結冰的控制管理。
缺點是體積較大,並易受強光干擾。
最新發展方向：歐美等航空技術先進的國家已經在研發基於神經元網路技術的飛機結冰探測系統,還計畫將氣象資訊與飛機姿態資訊相綜合,構成結冰安全自動控制和管理的飛行員專用資訊系統。
2．除冰技術
飛機上的主要除冰區域有機翼、尾翼 、發動機進氣道、螺旋槳、風擋玻璃和測溫、測壓探頭。根據這些部位的不同和除冰所需能量的大小，因而對不同區域有不同的除冰方法。
根據除冰所採用能量形式的不同，常用的除冰方式可分成機械除冰，液體除冰，熱空氣除冰和電熱除冰。
1) 機械除冰
機械除冰方法就是利用氣動力把冰破碎，然後借助高速氣流將冰除掉。
最早出現的機械除冰系統為膨脹管除冰系統。如右圖(圖8)所示，該方法是利用飛機部件前緣表面上膨脹管的膨脹作用，使其外表面冰層破碎而脫落的一種機械除冰方法。膨脹管除冰系統一般由空氣幫浦、控制閥、卸壓閥、輸氣管和膨脹管等組成。
膨脹管常由塗膠織物製成。用於機翼、尾翼前緣的膨脹管通常有展向、弦向兩種布置形式。當膨脹管充氣時，管子凸出，使冰破裂，然後經氣流吹走。
除冰後，膨脹管收縮，以保持一定的氣動外形。
氣動除冰罩的優點是工作可靠、節省能量，但它卻有乙個致命的弱點，即它的阻力大，不適於高速飛行的飛機，並且啟動除冰罩除冰時不可能進行的很徹底，將會有一些殘留冰，這將使阻力增加，進而破壞飛機原有的氣動外形。所以現代高速飛機上很少採用這種系統，只有在個別機種的雷達罩除冰時才採用這種方法。
2) 電脈衝除冰
電脈衝除冰基本原理是採用電容器組向線圈放電，由線圈產生強磁場，在置於線圈附近的導電板(即目標物)上產生乙個幅值高、持續時間極為短暫的機械力，使冰發生破裂而脫落。如圖9所示。
圖9 電脈衝除冰系統
用薄銅帶繞制而成的脈衝線圈放在蒙皮內側並與蒙皮保持一小間隙，此間隙能保證在脈衝力作用下蒙皮產生衰減振動時不至於與線圈相撞。線圈用支架固定在梁或牆上，並以小電感、低電阻的電纜與電容器相連。電容器在充電裝置作用下充以高達千伏的直流電，充電後的電容器組與線圈組成的電路由閘流體（可控矽）進行導通。
導通後，貯能電容器向線圈瞬間放電，**圈周圍建立起迅速形成並快速衰減的電磁場。此磁場使金屬蒙皮內產生渦流，脈衝線圈與飛機蒙皮間產生一最大為數百牛頓、作用時間卻不足 0.1ms 的脈衝力。
在該力作用下蒙皮發生小振幅（0.1mm 左右）、高加速度（最大可達 10000g）的衰減振動。蒙皮先加速後減速的劇烈運動使其表面的冰層剝離、粉碎並彈走，其除冰效能遠優於其它各種除冰方法。
為了減少耗能，可用兩次或三次連續脈衝來清除蒙皮表面上的冰，它與單次脈衝除冰相比可節能 40%左右。兩次脈衝之間的時間間隔由貯能電容器的充電時間來決定（一般為數秒鐘）。
電脈衝除冰系統的主要優點具體如下：
a) 系統工作溫度範圍大，可在 0℃—-50℃的外界環境溫度下工作；
b) 所需能量少。它所需要的能量僅為週期性電除冰系統的 1/60—1/100；
c) 質量輕、結構緊湊、無活動構件，易於維護；
d) 在防冰區外不會形成冰瘤。
3) 液體除冰
液體除冰是一種物理除冰方法，它的基本原理是借助某種液體減小冰與飛機表面附著力或降低水在飛機除冰表面的凍結溫度。
液體除冰系統可以連續地或週期地向除冰表面噴射工作液體。要求工作液體具有凝結溫度低，與水混合效能好，與除冰表面附著力強，對除冰表面沒有化學腐蝕作用，無毒，以及防火效能好等。目前使用的除冰液有甲醇、乙醇（酒精）、乙烯乙二醇等。
從效能上看，甲醇的冰點最低，乙醇次之，乙烯乙二醇最高，但從著火危險來說，乙烯乙二醇化學穩定性好，最安全，**也便宜，所以美國製造的飛機上多用乙烯乙二醇作除液，而蘇製飛機則多用乙醇或乙醇與其它液體的混合液作為除冰液。
液體除冰系統在風擋玻璃除冰及活塞式發動機的螺旋槳等部件的除冰上得到了應用，其主要問題是要配備足夠的除冰液，並選取適當的方法將除冰液噴射到除冰表面上。
4) 熱空氣除冰系統
熱空氣除冰系統是利用飛機發動機引出的熱空氣流通過高溫管路引射或流向飛機需要加溫的結構部件或腔體，使其溫度超過0℃，以達到除冰的目的。主要用於飛機機翼前緣、平尾/垂尾前緣、發動機唇口及進氣道等部位。
用熱空氣作為熱源時，通常採用連續加熱，很少採用熱氣週期除冰系統，這是由於熱氣除冰系統的熱慣性大，容易在加熱後形成冰瘤，而且它的控制比週期性電除冰系統困難，熱效率也不如電除冰，這大大限制了熱氣除冰系統的應用和推廣。現代噴氣式運輸機多採用發動機壓氣機引出的熱空氣來防冰。
5) 電熱除冰
對於飛機機翼、尾翼、***旋翼等除冰需熱量大的部件，一般均採用週期性電除冰。週期性電除冰可以大大地節省能量。一般週期加熱區分區數越多，所需電功率就越小；另一方面，隨著分割槽數的增加，控制變得困難，而且由於電纜等重量的增加，系統總重量亦隨之增加，因此通常分割槽數不超過10。
週期性除冰系統要有兩種結冰訊號警報器：結冰強度及氣溫危險訊號警報器。當結冰強度（單位時間內的結冰厚度）超過危險值時，發出「結冰強度危險」訊號，此時需縮短冷卻時間；當氣溫低於設計值時，發出「氣溫危險」訊號，此時應增加加熱時間。
隨著科技的進步，新型的除冰技術也在不斷出現。目前，世界上已出現一種新型的除冰方式——採用紅外線加熱技術除冰，該除冰技術是將天然氣或丙烷氣點燃並轉化為紅外熱能，利用紅外線加熱原理產生熱能對飛機表面進行除冰。紅外加熱飛機外殼時不會穿透機身或玻璃窗，也無任何對人體有害的紫外線輻射。
紅外線加熱除冰技術主要用於地面除冰。如圖10。
圖10 紅外線加熱技術除冰中的飛機
波音公司的787「夢幻」飛機的飛機機翼前緣除冰系統採用了gkn宇航公司研發的噴塗金屬層沉積技術。波音787」夢幻」飛機——碳纖維/環氧樹脂複合材料革命的代表，其複合材料使用量達到了50%，減輕了飛機的重量的同時，也發展了空氣動力學，同時也對除冰系統有更高的需求。gkn 宇航公司的這種方案跟以前除冰系統的加熱方法完全不一樣，採用的是噴塗金屬層沉積技術，即將液態金屬直接噴塗到玻璃纖維織物上以形成導電層，通過產生的持續均勻的熱量來加熱複合材料機翼前緣。
纖維織物上噴塗的金屬層具有雙重功效，既作為導電體導電，又作為電熱元件產生熱量，把電能直接轉化為熱能。通過該金屬噴塗技術可以將金屬層置入金屬或者複合材料內部。目前，gkn 宇航公司為波音 787 飛機製造的除冰系統就是應用這種技術將金屬置入了碳纖維複合材料結構來製備加熱墊。
gkn 宇航公司為波音 787飛機製造了8個加熱墊（附著在前緣縫翼上），每個機翼上有4個。每個加熱墊和前緣縫翼構成乙個整體，是乙個加熱區域，每個前緣縫翼（即每個加熱區域）又分為4～8個加熱面。通過加熱墊上預先加工好的孔洞可將加熱墊固定在前緣縫翼上。
考慮到飛機上的電能十分有限，所以加熱墊盡可能的低能耗，該加熱墊工作時溫度範圍為7.2～21.1℃，能量損耗只有45～75kw。
該技術還有軍事用途，用於v-22「魚鷹」傾轉旋翼機發動機進氣口和f-35「閃電-ⅱ」聯合攻擊機f135普惠發動機的進氣道上，只須按不同需要改變加熱墊的形狀即可。
上述的幾種除冰技術都有各自的優缺點，為了提高防除冰效果,飛機上不同部位通常需要採用多種不同的防除冰系統。以波音777飛機為例,其機上防除冰系統設計主要由結冰自動探測、發動機防冰、機翼防冰、駕駛艙舷窗加溫、風擋玻璃加溫等系統組成。
二、飛機環境控制主要引數檢測
1.概述
飛機環境控制系統是保證飛機座艙和裝置艙內具有乘員和裝置正常工作所需的適當環境條件的整套裝置。飛機環境控制系統包括座艙供氣和空氣分配、座艙壓力控制 、溫度控制、濕度控制等。
飛機座艙和裝置艙內具有乘員和裝置正常工作所需的適當環境條件的整套裝置。又稱飛機增壓和空氣調節系統。飛機發明前，人們通過氣球試驗認識到高空稀薄空氣對人體的危害。
20世紀30年代中期，飛機座艙增壓和空氣調節技術得到迅速發展。現代飛機的環境控制系統以控制座艙和裝置艙的壓力和溫度為主，它包括增壓座艙、座艙供氣和空氣分配、座艙壓力控制、溫度控制和濕度控制等。增壓座艙是使艙內壓力高於環境氣壓並按高度自動調節，保持艙內空氣清潔。
增壓氣源有兩種方式：一是以發動機壓氣機出口引出的增壓空氣作為供氣源，其優點是簡單、可靠，已得到廣泛應用；另一種是採用從周圍大氣中吸入空氣，經增壓後供氣。飛機的空氣分配系統是使調溫空氣流入艙內造成均勻的、令人舒適的空氣環境，並要求氣流雜訊小。
旅客機備有個人通風嘴、旅客可隨意調節通風量和氣流方向。由於飛機有大量的電子裝置，其發熱量是飛機座艙溫度控制中的乙個重要問題。特別對於戰鬥機，除座艙空調外，飛行員可穿著具有熱調節功能的通風服或液冷服。
艙溫在15～26℃時，空氣濕度變化對人體影響不大，所以大多數飛機對空氣濕度不進行控制。但環境控制系統一般都有除濕裝置，以除去製冷系統產生的水分。
2.研究目的
可在幾分鐘內由受地面夏季炎熱的炙烤突然遭到嚴寒的侵襲；還會經常遇到從高溫高濕的熱帶或南方地區地面環境即刻進入溫度為負、濕度幾乎為零的高空。這種外界環境的急劇變化必然會對飛機座艙內的空氣引數產生一定的影響。
力學感測器系統
壓力感測器 壓力感測器 cbm 2100投入型壓力感測器 測力佳壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器，其廣泛應用於各種工業自控環境，涉 及水利水電 鐵路交通 智慧型建築 生產自控 航空航天 軍工 石化 油井 電力 船舶 工具機 管道等眾多行業，下面就簡單介紹一些常用感測器原理及其應用。1 應變...
感測器系統的設計與安裝
工廠關鍵機組的長週期安全 穩定 優質執行是企業執行的目標，而其前提和基礎就是相應機組具有保護及管理系統，本特利內華達公司就是幫助您保護和管理您的所有機械的專業工程公司。機器保護和管理的資訊都來自於感測器，要在機組上安裝感測器系統，無論它是新機器出廠前的感測器系統的設計和安裝 還是針對現有機器，但該機...
鏈結2 3 2 3常用電阻感測器及其應用
你知道嗎常用電阻感測器及其應用 能將非電量轉換成為電量的器件稱為感測器。感測器用於對非電量的檢測中。電阻感測器是將被測量，如位移 形變 力 加速度 溫度 濕度等這些非電量轉換成電阻值的一種器件。主要有電阻應變式 壓阻式 熱電阻 熱敏 氣敏 溼敏等電阻感測器件。1 電阻應變式感測器 見圖2.22 a ...