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Feb 02, 2024

Anti-Aéronefs

Centre de recherche John H. Glenn Des radiateurs électriques améliorés à résistance destinés à empêcher l'accumulation de glace sur les surfaces des avions sont en cours de développement. Le principal marché destiné à ces

Centre de recherche John H. Glenn

Des chauffages à résistance électrique améliorés pour empêcher l'accumulation de glace sur les surfaces des avions sont en cours de développement. Le principal marché visé par ces réchauffeurs est celui des petits avions et hélicoptères monomoteurs et bimoteurs, dont la plupart n'ont pas été équipés de réchauffeurs d'antigivrage car le poids et le coût de tels réchauffeurs les ont rendus peu pratiques. Les réchauffeurs améliorés devraient ajouter très peu de poids aux avions et, une fois produits en série, coûter environ la moitié du prix des systèmes d'antigivrage de conception antérieure. L'avion pourrait être équipé d'alternateurs à haut rendement pour fournir l'énergie électrique supplémentaire nécessaire aux chauffages.

Dans les systèmes de développement actuels, les éléments chauffants sont constitués d'une feuille de graphite expansé, qui est flexible, a une résistivité électrique comprise entre 6 × 10–4 et 10 × 10–4 Ω⋅cm, a une conductivité thermique proche de celle du laiton, et est disponible dans une variété d'épaisseurs. Généralement, la feuille d'un appareil de chauffage de ce type est laminée entre (1) une feuille isolante en caoutchouc ou en plastique en contact avec la surface d'un avion et (2) une couche extérieure thermoconductrice et protectrice de polyuréthane ou de polyamide d'une épaisseur comprise entre 0,001 po. (≈0,03 mm) et 0,010 po (≈0,25 mm). Le stratifié chauffant peut être formé sous la forme d'un ruban monolithique (voir Figure 1) qui peut facilement être collé sur une surface d'avion où une protection contre le givrage est nécessaire.

Le stratifié/ruban chauffant pour une zone donnée n'a pas besoin de plus de deux contacts électriques, et il n'est pas nécessaire de recourir à des contrôleurs complexes pour le zonage : au lieu de cela, les variations spatiales de la densité de puissance nécessaires à une élimination la plus efficace de la glace peuvent être obtenues grâce à des variations spatiales. de résistance électrique de feuille réalisée par l'utilisation de différentes épaisseurs et/ou différentes densités de feuille de graphite expansé. Par exemple, une conception préférée nécessite un appareil de chauffage disposé le long de la zone du bord d'attaque d'une aile (voir Figure 2). Le radiateur contiendrait un seul élément chauffant en feuille comprenant (1) une bande de séparation centrale de plus grande épaisseur le long de la ligne de stagnation dans laquelle la densité de puissance serait suffisamment élevée pour maintenir la température au-dessus du point de congélation et (2) des zones de perte des deux côtés (en aval). de la bande de séparation, l'épaisseur de la feuille de graphite et la densité de puissance étant inférieures d'une quantité qui rendrait la densité de puissance au moins 3 à 5 fois inférieure à celle de la bande de séparation.

Des essais de givrage en soufflerie ont démontré l'efficacité du concept de bande de séparation/zone de délestage. Des essais de givrage en soufflerie ont également montré que, comparés aux réchauffeurs d'antigivrage métalliques, les réchauffeurs expérimentaux à feuille de graphite expansé sont 3 à 5 fois plus efficaces.

Ce travail a été réalisé par Robert Rutherford d'EGC Enterprises, Inc., pourCentre de recherche Glenn.

Les demandes concernant les droits d'utilisation commerciale de cette invention doivent être adressées à

Reportez-vous à LEW-16895.

Cet article a été publié pour la première fois dans le numéro d'octobre 2002 du magazine NASA Tech Briefs.

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