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加拿大研发出飞机疏冰涂层测试装置

 2018-01-14 来源:中华人民共和国科学技术部  [投稿排行榜]
2018-01-14 14:33:36

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  飞机积冰带来成本增加、影响环境和安全性降低等飞行风险,无论对喷气式飞机、直升机,还是无人驾驶飞机,飞机制造业一直在寻求一种新的、无需能耗的无源除冰方法,来替代或补充传统高能耗的热除冰技术。疏冰涂层成为材料科学家开始关注的一个全新研究领域,它是一种无源的、可应用于物体表面的抗冰材料,类似油漆或涂料,可以改变物体表面性质,不需要人为手段的介入而主动除冰,实现节能降耗。加拿大国家研究理事会(NRC)为此开发了一种针对该材料技术的测试方法,称其研究成果成功填补了这一领域的空白。

  NRC研发出一种特有的固定旋转式冰黏附装置,研究人员利用该装置可以控制和重复操作,测量冰对各种疏冰涂层的附着性能。该装置在NRC的“高空积冰风洞”中完成设计和装配,实验时将被测试的涂层样本固定在旋转装置旋转臂的末端,涂层样本表面首先在风洞中形成积冰,然后开始旋转,逐渐加速到9000转/分,直至冰层脱落。通过加速度计来测量冰脱落情况,利用脱落的时间和积冰的质量来计算剪切力,脱冰所需的力越小,涂层就越理想。该装置的可靠性还体现在,通过在高空结冰风洞中进行整个试验而去除了将样本从施冰位置移动到旋转装置的过程,从而规避了因这一阶段温度和时间的变化而带来的测试系统的不确定性。

  据称,该技术对于在寒冷地区使用无人驾驶飞行器更为实用,疏冰涂层可实现轻量化无源除冰,特别适合无人机的有限载重能力和有效载荷等特征。利用该方法和装置,NRC已经测试了加拿大一些企业所研发的12种疏冰涂层,其中3种显示了无人机对抗飞行积冰的巨大潜力,为了在实际积冰环境中验证和展示这项技术,NRC计划在2018年初,在高空积冰风洞中测试这3种疏冰涂层的可行性,以用于无人机机翼。

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