國產(chǎn)飛機除防冰技術(shù)獲重大突破
——中航工業(yè)武儀20年不間斷研究防除冰技術(shù)
中航工業(yè)武儀20年堅持研究探索防除冰技術(shù)，攻克了一系列世界性技術(shù)難題，與中航工業(yè)直升機所配合于近期完成某型直升機地面旋翼冰霧噴灑試驗驗證，這也標志著中國成為繼美國、俄羅斯、法國之后，第四個掌握旋翼防除冰技術(shù)的國家。
冰花，是大自然的絕世佳作。冰花，是詩人筆下的妙筆生花。然而對于飛機來說冰花則是威脅飛行安全的殺手。在7000米高度以下，當飛機穿越含水量較大的低空云層時，往往會因為低溫大濕度在機體一些部位結(jié)冰。曾經(jīng)有不少飛機事故都是因為結(jié)冰而起。
上世紀90年代以前，國內(nèi)對飛行器結(jié)冰問題沒有給予足夠的重視。1992年，中航工業(yè)儀承接某型機攻角傳感器成品研制，對傳感器氣動敏感組件“風標”防除冰研究開始，武儀便走上了防除冰系統(tǒng)專業(yè)的研發(fā)之路。1996年，結(jié)合引進許可證產(chǎn)品，武儀開展了結(jié)冰探測與防冰控制技術(shù)方面的研究，完成了國內(nèi)第一個電磁諧振式結(jié)冰信號器的國產(chǎn)化研制，并在國內(nèi)幾個型號的飛機中得到應(yīng)用。到上世紀90年代末，公司逐漸由單個結(jié)冰傳感器向結(jié)冰探測和防除冰系統(tǒng)研制生產(chǎn)發(fā)展，自主開發(fā)了系列結(jié)冰信號器，應(yīng)用于多個型號和機型上。
“十一五”期間，武儀緊跟國際防除冰技術(shù)發(fā)展趨勢，立足國內(nèi)新技術(shù)發(fā)展需求，成立了防除冰研究所，聯(lián)合主機單位開展了大量固定翼和直升機旋翼防除冰技術(shù)預(yù)先研究，以打造國內(nèi)領(lǐng)先的智能防除冰系統(tǒng)，實現(xiàn)飛機集中自動化除冰。
以系統(tǒng)集成為依托，武儀為某型飛機先后完成了固定翼飛機的結(jié)冰探測和除冰兩個分系統(tǒng)產(chǎn)品的研制。該結(jié)冰探測分系統(tǒng)首次引入結(jié)冰速率探測和融冰效果監(jiān)測理念，實現(xiàn)了閉環(huán)監(jiān)控。防除冰系統(tǒng)攻克了加熱墊加工工藝，解決了加熱絲既要加熱又要絕緣的難題。其控制配電部分采用雙余度設(shè)計，為除冰任務(wù)配備了雙保險。2012年12月，該結(jié)冰探測和除冰兩個分系統(tǒng)完成機上通電試驗，先后通過了系統(tǒng)地面聯(lián)試，自然環(huán)境、機械環(huán)境、可靠性強化試驗和軟件三方測評，實現(xiàn)了由部件向系統(tǒng)級產(chǎn)品的突破，推動了國內(nèi)防除冰技術(shù)的發(fā)展。
直升機旋翼防除冰是世界性難題，與固定翼防除冰系統(tǒng)不同，直升機旋翼進行除冰控制的時候，需將電源輸送到高速旋轉(zhuǎn)的槳葉上。2005年，武儀與中航工業(yè)直升機所開始著手進行直升機旋翼防除冰系統(tǒng)的研制。在此之前，國產(chǎn)直升機旋翼系統(tǒng)都不具備防除冰功能。通過1500小時的不間斷試驗，武儀驗證了集流環(huán)電源核心部件電刷、導(dǎo)電環(huán)材料的穩(wěn)定性，以及兩者組合結(jié)構(gòu)的可靠性。公司還特別增加了除冰控制模式設(shè)計，智能控制加熱時間，避免了過度加熱導(dǎo)致零組件受損的問題。
防除冰技術(shù)是一項實驗性很強的技術(shù)，需要大型地面試驗設(shè)施和大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐。1992年，武儀開始某型機攻角傳感器防除冰技術(shù)研究時，國內(nèi)當時并沒有冰風洞，每次防除冰試驗都需要花費100多萬元到國外進行。1993年，武儀公司提出了自主籌建國內(nèi)首座通用型航空儀表冰風洞的項目建議。1999年，歷經(jīng)6年自主摸索創(chuàng)新，國內(nèi)首座儀表冰風洞YBF-02在武儀竣工并通過驗收。隨后，2012年12月，國內(nèi)第一座結(jié)冰氣候室及武儀第二座冰風洞改造項目完成竣工驗收，加上即將建成的YBF-05冰風洞，國內(nèi)一流的防冰系統(tǒng)產(chǎn)品研制、生產(chǎn)及試驗基地呼之欲出。航空防除冰重點實驗室的建立，為型號關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、防除冰技術(shù)系列化開發(fā)奠定了堅實的科學(xué)支撐。
2000年，YBF-02儀表冰風洞獲國防科技進步一等獎；2007年，XBJ-2結(jié)冰信號器獲國防科技進步二等獎；2011年，CJB-1結(jié)冰融冰探測系統(tǒng)獲國防科技進步三等獎、中航工業(yè)科技進步一等獎，在防除冰技術(shù)領(lǐng)域獲多項專利授權(quán)。20多年來，在不斷突破創(chuàng)新的防除冰專業(yè)研發(fā)之旅上，武儀公司完成了飛行器防除冰系統(tǒng)從測仿到自主研制的轉(zhuǎn)換，從單只結(jié)冰傳感器向防除冰系統(tǒng)拓展，形成了集防除冰技術(shù)及產(chǎn)品研制、生產(chǎn)、試驗為一體的系統(tǒng)集成能力，實現(xiàn)了國產(chǎn)飛機除防冰技術(shù)重大突破，成功為各類飛行器提供了系統(tǒng)的解決方案。
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