機電共振除冰系統可防止高空積冰損壞機翼和發動機

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法國圖盧茲大學和空客公司的聯合研究團隊設計了一型機電共振除冰系統，防止高空積冰損壞機翼和發動機。

當飛行器飛過雲層時，環境空氣溫度低於冰點，懸浮在大氣中的超冷液滴撞擊飛機，並在表面凍結積冰，降低了飛行性能甚至損壞發動機。研究團隊設計了一型依靠壓電作動器的機電共振除冰的系統，原理是利用壓電作動器的共振，在冰和機翼之間的界面上產生高於積冰離析或破裂所需的剪切應力，或在冰中產生高拉應力，除去積冰。利用模態分析方法估算調整機電共振除冰系統的電壓和電流，以引發首次積冰破裂或離析；用不同電壓產生的振動，處理冰層中或者冰與機翼界面處的粘性裂縫；用高於40kHz的高頻振動，產生剪切應力破壞冰層；使用低頻振動降低冰層的粘合剪切強度，迫使冰層在開裂前分層脫離。實驗結果表明，該除冰系統對平面和前緣的除冰效率更好。

圖1 不同除冰效果對比

這套除冰系統除冰效率高，有望用於各種飛行器。

（藍海星）

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