Detektion von atmosphärischem Eis aufgrund der Veränderung des Wärmewiderstandes

Abstract

Bei einem Flug durch eine mit unterkühltem Wasser angereicherte Atmosphäre kommt es an der Flugzeugoberfläche zu Eisanlagerungen, welche die Flugeigenschaften negativ beeinflussen und Flugzeugkomponenten beschädigen oder ausfallen lassen können. Um dies zu verhindern und so die Flugsicherheit zu gewährleisten, werden Enteisungsmaßnahmen ergriffen, welche auf eine zuverlässige Eiserkennung angewiesen sind. Im Rahmen der Erforschung und Erprobung alternativer Detektorsysteme wird ein Verfahren zur Bestimmung des thermischen Widerstandes einer Eisanlagerung an einer Grenzfläche vorgestellt. Dazu wird ein Heizelement zusammen mit einem Temperatursensor in eine Flügelvorderkante eingelassen. Über eine Regelung wird die Sensortemperatur konstant gehalten. Bei einer auftretenden Eisanlagerung wird so eine Heizleistungsveränderung gemessen und im Vergleich mit Referenzwerten kann die Anwesenheit des Eises bestimmt werden. Die Vorteile dieses Detektors sind die bündige Integration in die Flügelvorderkante ohne eine Störung der Umströmung, der geringe Wartungs- und Energiebedarf, die geringe Baugröße und die lokale sowie direkte Messmethode.