Система обогрева лобового стекла воздушного судна

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ОБОГРЕВА ЛОБОВОГО СТЕКЛА ВОЗДУШНОГО СУДНА(71) Заявитель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(72) Авторы Лапцевич Александр Анатольевич Синяков Анатолий Леонидович Сизиков Сергей Вячеславович Дудников Игорь Львович Данченко Николай Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(57) Система обогрева лобового стекла воздушного судна, содержащая автотрансформатор и силовой диод, присоединенный катодом к нулевому выводу электросети переменного тока расположенные в многослойном лобовом стекле электронагреватель и датчик регулятора температуры лобового стекла трехпозиционный переключатель, через первый замыкающийся контакт которого к электросети постоянного тока подключены регулятор температуры лобового стекла и через его замыкающийся контакт обмотка первого контактора с основным замыкающимся контактом, а через второй замыкающийся контакт - обмотка оборудованного двумя замыкающимися контактами второго контактора через конечный выключатель, взаимодействующий с левой стойкой шасси воздушного судна,отличающаяся тем, что первый контактор оборудован дополнительным замыкающимся контактом, при этом анод силового диода через основной замыкающийся контакт первого контактора и электронагреватель присоединен к выходу автотрансформатора, подключенного входом через автоматический выключатель к электросети переменного тока первый замыкающийся контакт второго контактора присоединен параллельно к основному замыкающемуся контакту первого контактора, а через последовательное соединение второго 93392013.08.30 замыкающегося контакта второго контактора с дополнительным замыкающимся контактом первого контактора выход электронагревателя дополнительно присоединен к нулевому выводу сети переменного тока. Предлагаемое техническое решение относится к системам обогрева лобовых стекол воздушных судов, предотвращающих их запотевание и обледенение. Известна система обогрева лобового стекла воздушного судна 1. Система содержит электромагнитный регулятор температуры, датчик температуры которого расположен в многослойном лобовом стекле, в котором также расположен электронагреватель лобового стекла. Кроме того, система содержит промежуточное реле, контактор и автотрансформатор. Электромагнитный регулятор температуры лобового стекла представляет собой измерительный мост, образованный двумя обмотками поляризованного реле, регулировочным резистором и датчиком температуры (термистор). Известная система работает следующим образом. Для того, чтобы избежать растрескивания лобового стекла при подключении электронагревателя на номинальную мощность применяют предварительный обогрев лобового стекла электронагревателем с мощностью на 60 меньше номинальной. Для этого используют автотрансформатор. В таком режиме электронагреватель работает в течение 30-40 мин. После этого к электросети постоянного тока подключают электромагнитный регулятор температуры и электронагреватель. Измерительный мост настроен так, что при температуре стекла ниже заданной(28 С) срабатывает поляризованное реле, контакт которого включает промежуточное реле. Последнее включает контактор, который подключает электронагреватель к автотрансформатору, и начинается процесс нагрева стекла электронагревателем с номинальной мощностью. При повышении температуры стекла сверх заданной (32 С) поляризованное реле размыкает свой контакт в цепи промежуточного реле и прекращается нагрев стекла. Система опять подключает электронагреватель к автотрансформатору, когда температура стекла станет ниже 28 С. К недостатку известной системы обогрева лобового стекла следует отнести низкую надежность работы. Низкая надежность работы системы обусловлена наличием в системе трех замыкающихся контактов, которые непрерывно работают при наличии основного возмущающего воздействия на стекло температуры - 50 С наружного воздуха при полете воздушного судна на высоте 10 километров. Кроме того, низкая надежность работы системы обогрева обусловлена возможностью растрескивания лобового стекла из-за отсутствия автоматического контроля температуры лобового стекла при его предварительном нагреве. Наиболее близкой к заявленной системе обогрева лобового стекла воздушного судна является система, у которой отсутствуют отмеченные недостатки 2. Эта система обогрева лобового стекла воздушного судна содержит трехпозиционный переключатель, через первый замыкающийся контакт которого к электросети постоянного тока подключены регулятор температуры лобового стекла и через его замыкающийся контакт обмотка первого контактора, управляющего работой автотрансформатора, а через второй замыкающийся контакт - обмотка второго контактора через конечный выключатель, взаимодействующий с левой стенкой шасси воздушного судна. При этом электрона 2 93392013.08.30 греватель лобового стекла через силовой диод подключен к выходу автотрансформатора,а замыкающий контакт второго контактора системы подключен к аноду и катоду силового диода. Система обогрева лобового стекла воздушного судна работает следующим образом. Перед полетом пилот осуществляет предварительный обогрев лобового стекла. Для этого пилот ставит ручку трехпозиционного переключателя в первое правое положение. При этом к электросети постоянного тока подключаются регулятор температуры стекла и через его замыкающийся контакт обмотка первого контактора системы. Регулятор температуры стекла в зависимости от температуры стекла подключает и отключает автотрансформатор от электросети переменного тока. При температуре стекла ниже 32 С срабатывает регулятор температуры и первый контактор системы подключает автотрансформатор к электросети переменного тока и начинается процесс предварительного обогрева лобового стекла выпрямлением однополупериодным током, проходящим через электронагреватель благодаря силовому диоду, включенному последовательно с электронагревателем. Если температура стекла повысится до 35 С, то регулятор температуры разомкнет свой контакт в цепи катушки первого контактора, и прекратится нагрев лобового стекла. После взлета пилот ставит ручку трехпозиционного переключателя во второе правое положение и к электросети постоянного тока дополнительно подключается обмотка второго контактора, который своим замыкающимся контактом шунтирует силовой диод, и ток через электронагреватель стекла протекает в оба полупериода. Если температура стекла выше 35 С, то регулятор температуры стекла разомкнет свой контакт в цепи обмотки первого контактора системы, и контактор отключает автотрансформатор от сети переменного тока, и процесс нагрева стекла электронагревателем прекращается. Затем процесс работы системы повторяется. К недостатку этой системы обогрева лобового стекла следует отнести пониженную надежность работы. Пониженная надежность работы системы обусловлена большой частотой срабатывания регулятора температуры стекла и силового контакта первого контактора системы при полете воздушного судна в наружной среде с низкой отрицательной температурой. Кроме того, система не обеспечивает обогрев лобового стекла при выходе из строя регулятора температуры стекла. Задачей заявляемой полезной модели системы обогрева лобового стекла воздушного судна является повышение надежности работы системы. Поставленная техническая задача решается тем, что в системе обогрева лобового стекла воздушного судна, содержащей автотрансформатор и силовой диод, присоединенный катодом к нулевому выводу электросети переменного тока расположенные в многослойном лобовом стекле электронагреватель и датчик регулятора температуры стекла трехпозиционный переключатель, через первый замыкающийся контакт которого к электросети постоянного тока переключены регулятор температуры лобового стекла и через его замыкающийся контакт обмотка первого контактора с основным замыкающимся контактом, а через второй замыкающийся контакт - обмотка оборудованного двумя замыкающимися контактами второго контактора через конечный выключатель, взаимодействующий с левой стойкой шасси воздушного судна, первый контактор оборудован дополнительным замыкающимся контактам, при этом анод силового диода через основной замыкающийся контакт первого контактора и электронагреватель присоединен к выходу автотрансформатора, подключенного входом через автоматический выключатель электросети переменного тока первый замыкающийся контакт второго контактора присоединен параллельно к основному замыкающемуся контакту первого контактора, а через последовательное соединение второго замыкающегося контакта второго контактора с дополнительным замы 3 93392013.08.30 кающимся контактом первого контактора выход электронагревателя дополнительно присоединен к нулевому выводу сети переменного тока. Сущность заявляемой системы обогрева лобового стекла воздушного судна поясняется электрической схемой системы, изображенной на фигуре. Система обогрева лобового стекла воздушного судна содержит автотрансформатор 1 и силовой диод 2, присоединенный катодом к нулевому выводу 3 электросети переменного тока расположенные в многослойном лобовом стекле электронагреватель 4 и датчик 5 регулятора 6 температуры лобового стекла трехпозиционный переключатель 7, через первый замыкающийся контакт 8 которого к электросети 9 постоянного тока подключены регулятор 6 температуры лобового стекла и через его замыкающийся контакт 10 обмотка 11 первого контактора с основным замыкающимся контактам 12, а через второй замыкающийся контакт 13 трехпозиционного переключателя 7 - обмотка 14 оборудованного двумя замыкающимися контактами 15, 16 второго контактора через конечный выключатель 17, взаимодействующий с левой стойкой шасси воздушного судна. Для повышения надежности работы системы первый контактор оборудован дополнительным замыкающимся контактам 18, при этом анод силового диода 2 через основной замыкающийся контакт 12 первого контактора и электронагреватель 4 присоединен к выходу автотрансформатора 1, подключенного входом через автоматический выключатель 19 к электросети переменного тока первый замыкающийся контакт 15 второго контактора присоединен параллельно к основному замыкающему контакту 12 первого контактора, а через последовательное соединение второго замыкающегося контакта 16 второго контактора с дополнительным замыкающимся контактом 18 первого контактора выход электронагревателя 4 дополнительно присоединен к нулевому выводу 3 сети переменного тока. Заявляемая система обогрева лобового стекла воздушного судна работает следующим образом. Во время посадки пассажиров в салон воздушного судна необходимо осуществить предварительный нагрев лобового стекла до температуры 35 С. Для этого пилот включает автоматический выключатель 19 и тем самым подключает автотрансформатор 1 к электросети переменного тока. Затем ставит ручку трехпозиционного переключателя 7 в первое правое положение, и с замыканием контакта 8 регулятор 6 температуры лобового стекла подключается к электросети постоянного тока 9. Если температура лобового стекла меньше 32 С, то регулятор 6 замыкает свой контакт 10, при этом срабатывает первый контактор с обмоткой 11 и замыкает контакты 12 и 18. Так как контакты 15 и 16 второго контактора с обмоткой 14 разомкнуты в связи с тем, что разомкнут конечный выключатель 17 левой стойкой шасси воздушного судна, обмотка 14 контактора не подключена к электросети постоянного тока, то осуществляется предварительный нагрев лобового стекла электронагревателем 4 при прохождении по нему однополупериодного выпрямленного силовым диодом 2 переменного тока. В этом случае электрическая мощность электронагревателя составляет 40 номинальной, и благодаря этому осуществляется плавный нагрев лобового стекла без его разрушения. Когда температура лобового стекла достигнет 35 С, то регулятор 6 размыкает свой контакт 10, и прекращается нагрев лобового стекла. Далее процесс предварительного нагрева лобового стекла повторяется. После взлета воздушного судна конечный выключатель 17 замыкается, и только после того, когда пилот поставит ручку трехпозиционного переключателя 7 во второе правое положение с замыканием контакта 13, обмотка 14 второго контактора подключается к электросети 9 постоянного тока. Контактор срабатывает и замыкает свои контакты 15 и 16, при этом контакт 15 шунтирует контакт 12 первого контактора, и при разомкнутых его контактах 12 и 18 электронагреватель осуществляет нагрев лобового стекла, и его электрическая мощность составляет 40 номинальной. Если температура лобового стекла понижается до 32 С, несмотря на непрерывную работу электронагревателя 4 с электрической мощностью 40 номинальной, то срабатывает регулятор 6 и замыкает свой контакт 4 93392013.08.30 10, при этом первый контактор замыкает контакты 12, 18. С замыканием контакта 18 при замкнутом контакте 16 через электронагреватель 1 протекает переменный ток и его электрическая мощность увеличивается на 60 . Контакты 12 и 18 регулятора 6 будут замкнуты до тех пор, пока температура лобового стекла не достигнет 35 С. После этого регулятор 6 разомкнет контакт 10, первый контактор - контакты 12, 18, и электронагреватель 4 будет продолжать нагрев лобового стекла электрической мощностью 40 номинальной. Далее процесс обогрева лобового стекла при полете воздушного судна повторяется. В связи с тем, что при полете система обогрева лобового стекла не отключает электронагреватель 4 от сети автотрансформатора 1, а только изменяет его электрическую мощность с 40 до 100 номинальной, уменьшается частота срабатывания регулятора 6 и контактов 12 и 18 первого контактора системы, в результате чего повышаются надежность работы и точность стабилизации температуры лобового стекла системой. Кроме того, система обеспечивает обогрев лобового стекла электронагревателем электрической мощностью 40 номинальной даже при выходе из строя регулятора температуры стекла, что позволяет пилоту посадить воздушное судно. При подлете к аэропорту посадки пилот ставит ручку переключателя 7 в первое правое положение, и тем самым осуществляется контролируемый регулятором 6 предварительный нагрев лобового стекла электронагревателем электрической мощностью 40 номинальной. После посадки воздушного судна пилот ставит ручку трехпозиционного переключателя в нулевое положение, и система обогрева лобового стекла прекращает работать. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой системы обогрева лобового стекла воздушного судна происходит достижение поставленной технической задачи - повышение надежности работы системы за счет оборудования первого контактора системы дополнительным замыкающимся контактом, шунтирования основного замыкающегося контакта первого контактора первым замыкающимся контактом второго контактора и дополнительного подключения выхода электронагревателя к нулевому выводу электросети переменного тока через последовательное соединение контактов второго замыкающегося контакта второго контактора с дополнительным замыкающимся контактом первого контактора. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5