Система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА БОРЬБЫ С ОБЛЕДЕНЕНИЕМ ЛОБОВОГО СТЕКЛА ВОЗДУШНОГО СУДНА(71) Заявитель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(72) Авторы Лапцевич Александр Анатольевич Сизиков Сергей Вячеславович Синяков Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(57) Система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна, содержащая многослойное лобовое стекло, образованное склеиванием прозрачным слоем клея внутреннего стекла с наружным, на внутренней поверхности которого расположены датчик регулятора температуры и в виде тонкой прозрачной пленки основной электронагреватель стекла, который входом через силовой диод, замыкающийся контакт первого контактора и первый автоматический выключатель подключен к фазе А трехфазной сети переменного тока воздушного судна, при этом к электросети постоянного тока через второй автоматический выключатель и три замыкающихся контакта трехпозиционного переключателя соответственно подключены регулятор температуры лобового стекла через замыкающийся контакт регулятора температуры лобового стекла обмотка первого контактора через конечный выключатель, контактирующий с левой стойкой шасси воздушного судна, обмотка второго контактора, замыкающийся контакт которого подключен параллельно к выводам силового диода, отличающаяся тем, что снабжена выполненным в виде тонкой прозрачной пленки дополнительным электронагревателем, который распложен на внутренней поверхности внутреннего стекла многослойного лобового стекла воздушного судна и присоединен выводами параллельно к выводам основного электронагревателя, выход которого подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна. Предлагаемое техническое решение относится к системам, предотвращающим обледенение лобовых стекол воздушных судов. Известна система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна 1. Эта система борьбы с обледенением лобового стекла содержит расположенные в многослойном лобовом стекле датчик двухпозиционного регулятора температуры лобового стекла и электронагреватель, присоединенный через замыкающийся контакт первого контактора к выходу инвертора, подключенного входом через замыкающийся контакт второго контактора к электросети постоянного тока, к которой через автоматический выключатель также подключены обмотка второго контактора, регулятор температуры лобового стекла и через его замыкающийся контакт обмотка первого контактора. Инвертор системы преобразует энергию электросети постоянного тока в электроэнергию переменного тока прямоугольной или квазипрямоугольной формы с фиксированной частотой. Система с инвертором работает следующим образом. При замыкании автоматического выключателя к электросети постоянного тока подключаются регулятор температуры лобового стекла и обмотка второго контактора, который срабатывает и подключает инвертор к электросети постоянного тока. Если температура лобового стекла меньше 30 С, то регулятор температуры замыканием своего контакта подключает обмотку первого контактора к электросети постоянного тока, контактор срабатывает и подключает электронагреватель к выходу инвертора, при этом к электронагревателю прикладывается номинальное выходное напряжение инвертора и начинается интенсивный нагрев лобового стекла. Электронагреватель будет подключен к выходу инвертора до тех пор, пока температура лобового стекла не станет равной 30 С. После этого регулятор температуры лобового стекла отключает электронагреватель от выхода инвертора. Далее процесс стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна повторяется. К недостатку известной системы следует отнести пониженную надежность работы. Пониженная надежность работы обусловлена тем, что независимо от температуры лобового стекла (она положительная или отрицательная) регулятор температуры подключает электронагреватель к выходному напряжению инвертора и он начинает интенсивный нагрев лобового стекла. Интенсивный нагрев лобового стекла, которое имеет первоначально отрицательную температуру, может привести к растрескиванию лобового стекла и выходу его из строя. Наиболее близкой по конструкции к заявленной системе борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна является система, у которой отсутствует отмеченный недостаток 2. Эта система содержит многослойное лобовое стекло, образованное склеиванием прозрачным слоем клея внутреннего стекла с наружным, на внутренней поверхности которого расположены датчик регулятора температуры и в виде тонкой прозрачной планки электронагревать, присоединенный через силовой диод к выходу автотрансформатора, который подключается к электросети переменного тока через замыкающийся контакт первого контактора, обмотка которого через замыкающийся контакт регулятора температуры лобового стекла совместно с регулятором через первый замыкающийся контакт трехпозиционного переключателя подключена к электросети постоянного тока, к которой через второй замыкающийся контакт трехпозиционного переключателя и конечный выключа 2 100632014.04.30 тель, взаимодействующей с левой стойкой шасси воздушного судна, подключена обмотка второго контактора, замыкающийся контакт которого присоединен параллельно силовому диоду. Известная система работает следующим образом. Во время посадки пассажиров перед полетом во избежание растрескивания лобового стекла необходимо осуществить предварительный нагрев лобового стекла, при этом электрическая мощность электронагревателя должна составлять 2540 от номинальной. Для этого пилот ставит ручку трехпозиционного переключателя в первое правое положение. К электросети постоянного тока подключается регулятор температуры лобового стекла, и если температура стекла ниже заданной ( 30 С), то регулятор замыкает свой контакт в цепи обмотки первого контактора и последний подключает автотрансформатор к электросети переменного тока. В этом случае из-за последовательного соединения силового диода с электронагревателем через последний будет течь однополупериодный постоянный ток, при этом электрическая мощность электронагревателя равна 25 от номинальной и осуществляется плавный предварительный нагрев лобового стекла. Как только температура лобового стекла станет равной 30 С, регулятор температуры размыканием своего контакта прекращает нагрев лобового стекла. Далее процесс предварительного нагрева лобового стекла повторяется системой. При взлете воздушного судна пилот ставит ручку трехпозиционного переключателя во второе правое положение, и так как замыкается конечный выключатель при уборке шасси,то обмотка второго контактора подключается к электросети постоянного тока и контактор своим замыкающимся контактом шунтирует силовой диод. В этом случае при срабатывании регулятора температуры лобового стекла через электронагреватель будет течь переменный ток и его электрическая мощность увеличивается до номинальной и осуществляется интенсивный нагрев лобового стекла. Как только температура стекла станет равной 30 С, регулятор отключит автотрансформатор от электросети переменного тока. Далее процесс стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна повторяется. К недостатку этой системы следует отнести сложность конструкции. Сложность конструкции этой системы обусловлена наличием в системе автотрансформатора, который имеет значительную массу и габариты. Задачей предлагаемой полезной модели системы борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна является упрощение ее конструкции. Поставленная техническая задача решается тем, что система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна, содержащая многослойное лобовое стекло, образованное склеиванием прозрачным слоем клея внутреннего стекла с наружным, на внутренней поверхности которого расположены датчик регулятора температуры и в виде тонкой прозрачной пленки основной электронагреватель стекла, который входом через силовой диод,замыкающийся контакт первого контактора и первый автоматический выключатель подключен к фазе А трехфазной сети переменного тока воздушного судна, при этом к электросети постоянного тока через второй автоматический выключатель и три замыкающихся контакта трехпозиционного переключателя соответственно подключены регулятор температуры лобового стекла через замыкающийся контакт регулятора температуры лобового стекла обмотка первого контактора через конечный выключатель, контактирующий с левой стойкой шасси воздушного судна, обмотка второго контактора,замыкающийся контакт которого подключен параллельно к выводам силового диода,снабжена выполненным в виде тонкой прозрачной пленки дополнительным электронагревателем, который расположен на внутренней поверхности внутреннего стекла многослойного лобового стекла и присоединен выводами параллельно к выводам основного электронагревателя, выход которого подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна. 100632014.04.30 Сущность заявляемой полезной модели системы борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна поясняется следующими фигурами на фиг. 1 изображена схема многослойного лобового стекла с дополнительным электронагревателем на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема системы борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна. Система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна содержит многослойное лобовое стекло, образованное склеиванием прозрачным слоем 1 клея внутреннего стекла 2 с наружным стеклом 3, на внутренней поверхности которого расположены датчик 4 регулятора 5 температуры и в виде тонкой прозрачной пленки основной электронагреватель 6 стекла, который входом через силовой диод 7, замыкающийся контакт 8 первого контактора и автоматический выключатель 9 подключен к фазе А трехфазной сети переменного тока воздушного судна, при этом к электросети 10 постоянного тока через второй автоматический выключатель 11 и три замыкающихся контакта 12, 13, 14 трехпозиционного переключателя 15 соответственно подключены регулятор 5 температуры лобового стекла через замыкающийся контакт 16 регулятора 5 температуры лобового стекла обмотка 17 первого контактора через конечный выключатель 18, контактирующий с левой стойкой шасси воздушного судна, обмотка 19 второго контактора, замыкающийся контакт 20 которого присоединен параллельно к выводам силового диода 7. Для упрощения конструкции система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна снабжена выполненным в виде тонкой прозрачной пленки дополнительным электронагревателем 21, который расположен на внутренней поверхности внутреннего стекла 2 многослойного лобового стекла воздушного судна и присоединен выводами параллельно к выводам основного электронагревателя 6, выход которого подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна. Напряжение, необходимое для питания основных электронагревателей 6 лобовых стекол, определяет завод-изготовитель, исходя из сопротивления пленочного электронагревателя, и оно составляет 208250 В. Так, если номинальное напряжение электронагревателя 230 В, а линейное напряжение электросети 208 В переменного тока, то дополнительный нагрев лобового стекла осуществляется дополнительным электронагревателем, электрическая мощность которого равна 0,20,3 требуемой номинальной мощности основного электронагревателя. Заявляемая система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна работает следующим образом. Для предохранения растрескивания лобового стекла система обеспечивает обогрев стекла двумя режимами слабо и сильно. Перед полетом во время посадки пассажиров в салон пилот замыкает автоматические выключатели 9, 11 и ставит ручку трехпозиционного переключателя 15 в первое правое положение, при этом к электросети 10 постоянного тока подключается регулятор 5 температуры стекла, датчик 4 которого расположен в многослойном лобовом стекле. Система начинает обогрев лобового стекла в режиме слабо. Если температура лобового стекла ниже 30 С, то регулятор 5 замыкает свой контакт 16, при этом к электросети 10 постоянного тока подключается обмотка 17 первого контактора, он срабатывает и замыкает свой контакт 8. В этом случае к линейному напряжению трехфазной сети переменного тока воздушного судна через силовой диод 7 подключаются основной и дополнительный электронагреватели 6, 21 лобового стекла. Диод 7 пропускает ток в один полупериод, и лобовое стекло обогревается в режиме слабо. Контакт 8 первого контактора будет замкнут до тех пор, пока температура лобового стекла не повысится до 30 С. Далее процесс стабилизации температуры лобового стекла регулятором 5 повторяется. После взлета в связи с уборкой шасси замыкается конечный выключатель 18, и при установке ручки трехпозиционного переключателя 15 во второе правое положение систе 4 100632014.04.30 ма начнет обогрев лобового стекла в режиме сильно, так как резко возрастает охлаждение лобового стекла. В этом случае к электросети 10 постоянного тока подключается обмотка 19 второго контактора, он срабатывает и замыканием своего контакта 20 шунтирует диод 7, при этом суммарная электрическая мощность основного и дополнительного электронагревателей увеличивается в 4 раза. Если температура лобового стекла меньше 30 С, то регулятор 5 температуры стекла замыкает свой контакт 16, при этом первый контактор замыкает свой контакт 8 и начинается процесс нагрева лобового стекла в режиме сильно основным и дополнительным электронагравателями 6, 21. Так как диод 7 шунтирован контактом 20 второго контактора,то ток через нагреватели 6, 21 протекает в оба полупериода и при линейном напряжении 208 В электронагреватели 6, 21 работают с электрической мощностью, равной номинальной. Когда температура лобового стекла достигнет 30 С, то первый контактор прекратит работу электронагревателей 6, 21. Далее процесс стабилизации температуры лобового стекла воздушного судна повторяется. При посадке воздушного судна пилот на высоте 1,01,5 км ставит ручку трехпозиционного переключателя 15 в первое правое положение, при этом второй контактор размыкает свой контакт 20 и система переходит в режим нагрева лобового стекла слабо. При выпуске шасси размыкается конечный выключатель 18, который предназначен для продления режима слабо обогрева лобового стекла системой при взлете самолета. Заявляемая система борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна обеспечивает нормируемую температуру лобового стекла от момента взлета до посадки воздушного судна без использования автотрансформатора, благодаря чему упрощается конструкция системы борьбы с обледенением лобового стекла. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой системы борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна происходит достижение поставленной задачи - упрощение конструкции системы за счет оборудования системы в виде прозрачной пленки дополнительным электронагревателем, который расположен на внутренней поверхности внутреннего стекла многослойного лобового стекла воздушного судна и присоединен выводами параллельно к выводам основного электронагревателя, вывод которого подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5