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科学家开发用于飞机的疏冰激光技术

2020-03-11 11:14:11  来源:cnBeta.COM

据外媒New Atlas报道,保持飞机机翼无冰十分重要,但在起飞前应用化学除冰剂可能会出现问题。德国科学家正在研究一种可以提供帮助的东西,例如基于疏冰激光技术对飞机表面的处理。等待一架客机上喷满大量除冰剂是一件麻烦事,可能会导致起飞延误。而且,所使用的化学药品可能非常昂贵,而且它们通常也不环保。

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为了使更小的除冰剂能够完成相同的工作,某些飞机现在在机身关键区域加入了加热元件,或者他们使用了将热空气从发动机转移到相同区域的设置。新系统旨在进一步减少对除冰剂的需求,甚至可能完全不需要除冰剂。

德国弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所、空中客车公司和德累斯顿工业大学的研究人员合作开发这项技术,它利用了一种称为直接激光干涉图案化(DLIP)的现有技术的变体。简而言之,DLIP涉及将单个激光束分成两个或多个“子光束”。当这些光束同时聚焦到表面上时,它们重叠的光波会产生干涉图案-这些图案又被用来将三维纳米或微米级结构蚀刻到表面上。每分钟最多可以处理一平方米的材料。

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在实验室测试中,改进的DLIP工艺用于将3D多层微结构应用于NACA型机翼的铝表面,模拟飞机机翼的前缘。受荷叶的启发,这些结构呈现出碎片状的表面,并具有有限的冰粘附点。内部加热的翼面随后被放置在风洞中,在该风洞中,空气温度低于-10ºC,包含各种湿度水平,风速范围为每秒65至120米。

结果发现,即使不加热模型,积聚了一定阈值的量之后,积聚在其上的冰也会自行脱落。并且当所述机翼的加热元件被用于产生的热量60瓦,累积冰仅在五秒钟内融化-相反,当在制备的相同热量非 -DLIP处理的翼型,需要花费70秒使冰融化。

研究人员现在计划在空中客车A350客机上的实际飞行条件下测试该技术。

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