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 Анисимов Вячеслав Михайлович(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 основного внутреннего стекла с наружным, на внутренней поверхности которого расположены датчик регулятора температуры и в виде тонкой прозрачной пленки 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 и 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 дополнительным внутренним стеклом,которое прикреплено к основному внутреннему стеклу с образованием канала для горячего воздуха, который входом подключен через электромагнитный клапан и регулировочный 94552013.08.30 вентиль к трубопроводу подачи горячего воздуха к боковым стеклам кабины экипажа, а входом сообщен с воздушной средой кабины, при этом обмотка электромагнитного клапана присоединена параллельно к выводам обмотки второго контактора, а выход электронагревателя лобового стекла подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна.(56) 1. Патентна изобретение 2381141, МПК 64 1/14, 2010. 2. Барвинский А.П., Козлова Ф.Г. Электрооборудование самолетов. - М. Транспорт,1990. - С. 288-289. 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 ко входу 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 расположенный в многослойном лобовом стекле электронагреватель, 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 пере 2 94552013.08.30 ключателя подключены к электросети постоянного тока, к которой через второй замыкающийся контакт трехпозиционного переключателя и конечной выключатель, 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 25.40 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. 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 основного внутреннего стекла с наружным, на внутренней поверхности которого расположены датчик регулятора температуры и в виде тонкой прозрачной пленки 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 дополнительным внутренним стеклом, которое прикреплено к основному внутреннему стеклу с образованием канала для горячего воздуха, который входом подключен через электромагнитный клапан и регулировочный вентиль к трубопроводу подачи горячего воздуха к боковым стеклам кабины экипажа, а входом сообщен с воздушной средой кабины, при этом обмотка электромагнитного клапана присоединена параллельно к выводам обмотки второго контактора, а выход электронагревателя лобового стекла подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна. 3 94552013.08.30 Сущность заявляемой полезной модели системы борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна поясняется следующими фигурами на фиг. 1 изображена схема подключения лобового стекла воздушного судна к трубопроводу горячего воздуха 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 основного внутреннего стекла 2 с наружным стеклом 3, на внутренней поверхности которого расположены датчик 4 регулятора 5 температуры и в виде тонкой прозрачной пленки 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 и 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 дополнительным внутренним стеклом 21, которое прикреплено к основному внутреннему стеклу 2 с образованием канала 22 для горячего воздуха, который входом подключен через электромагнитный клапан 23, регулирующий вентиль 24, к трубопроводу 25 подачи горячего воздуха к боковым стеклам кабины экипажа, а выходом сообщен с воздушной средой кабины, при этом обмотка 26 электромагнитного клапана 23 присоединена параллельно к выводам обмотки 19 второго контактора, а выход электронагревателя 6 лобового стекла подключен к фазе В трехфазной электросети переменного тока воздушного судна. Заявленная 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 подключается электронагреватель 6 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 система 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, а также к электросети 10 подключается обмотка 26 электромагнитного клапана 23, клапан открывается, и через регулировочный вентиль 24 горячий воздух из 4 94552013.08.30 трубопровода 25 поступает в канал 22 между основным и дополнительным внутренними стеклами 2, 21. 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. Так как диод 7 шунтирован контактом 20 второго контактора, то ток через нагреватель 6 протекает в оба полупериода и при линейном напряжении 208 вольт электронагреватель работает с электрической мощностью, близкой к номинальной. Напряжение, необходимое для питания электронагревателей лобовых стекол, определяет завод - изготовитель, исходя из сопротивления пленочного электронагревателя, и оно составляет 208250 вольт. Так, если номинальное напряжение электронагревателя 230 вольт, а линейное напряжение электросети 208 вольт переменного тока, то для дополнительного нагрева лобовых стекол открывают регулировочный вентиль 24 и при открытом электромагнитном клапане 23 изменяют расход горячего воздуха через канал 22 регулировочным вентилем 24, чтобы при температуре наружного воздуха -50 С с учетом максимальной скорости воздушного судна регулятор 5 начал отключать электронагреватель 6 от электросети переменного тока. Когда температура лобового стекла достигнет 30 С, то первый контактор прекратит работу электронагревателя 6, при этом при открытых электромагнитном клапане 23 и регулировочном вентиле 24 через канал 22, когда воздушное судно находится в полете, будет непрерывно протекать горячий воздух, благодаря теплоте которого уменьшается частота срабатывания регулятора 5 температуры стекла, а следовательно, повышается надежность работы системы. При посадке воздушного судна пилот на высоте 1,01,5 километра ставит ручку трехпозиционного переключателя 15 в первое правое положение, при этом второй контактор размыкает свой контакт 20 и закрывается электромагнитный клапан 23, то есть 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. Заявленная 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. Кроме того, непрерывный обогрев лобового стекла горячим воздухом, протекающим по каналу 22 лобового стекла,способствует повышению надежности работы системы. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой системы борьбы с обледенением лобового стекла воздушного судна происходит достижение поставленной задачи - упрощение конструкции системы за счет подключения электронагревателя лобового стекла к линейному напряжению трехфазной сети переменного тока, дополнительного нагрева лобового стекла горячим воздухом, проходящим по каналу, который образован прикреплением с зазором к основному внутреннему стеклу дополнительного внутреннего стекла и подключен через электромагнитный клапан и регулировочный вентиль к трубопроводу горячего воздуха. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6