輪廓體18)中安裝至少兩個壓電執(zhí)行器54、55。壓電執(zhí)行器54、55在流方向上處在由加熱絲48限定的線狀的散熱區(qū)域(散熱線28)之后。因此，其用于除去在輪廓36的滯點之后的積冰和用于除去由由于電熱系統(tǒng)46的回流和凝結的點滴形成的冰積累。
[0093]作為壓電執(zhí)行器54、55，尤其可使用D33執(zhí)行器，其例如帶有大約30mm的長度、大約10_寬度和大約2_的高度。對于關于壓電執(zhí)行器的構造和可行的布置方案的更詳細的細節(jié)，明確地參考文獻WO 2007/071231 Al。
[0094]為了引起盡可能高效地機械接合到結構中，為優(yōu)選的例如方形的壓電執(zhí)行器54、55設置有平坦的面以用于應用到輪廓36的內側上。優(yōu)選的方形的壓電執(zhí)行器54、55尤其有利，因為其可作為成本有利的標準構件得到。備選地，還可使用形狀合適的壓電執(zhí)行器，其呈現(xiàn)出與輪廓36相同的彎曲的輪廓，以便引起盡可能高效地機械接合到結構中。
[0095]在優(yōu)選的設計方案中，用于除冰和/或避免結冰的裝置10優(yōu)選還具有作為混合式除冰系統(tǒng)44的、用于在表面區(qū)域14處減小冰附著的配置。配置可看作是用于除冰的另一子系統(tǒng)。該配置尤其具有表面涂層42。
[0096]在優(yōu)選的設計方案中，圍繞流線型輪廓36的前緣26的表面區(qū)域14或例如輪廓體18(例如翼部22)的整個表面區(qū)域如此來涂覆和/或具有某種結構，即，該表面在冰(或水)與輪廓表面之間具有最小的附著特性。例如，作為輪廓體18，NACA-OO12-鋁-翼部輪廓在前緣26的區(qū)域中設置成帶有具有納米結構的超級疏水的表面結構或表面涂層42，例如 Hydrobeado
[0097]例如將以下方法用于調節(jié)帶有具有納米結構的疏水組織的極度光滑的表面，該方法可分成三個步驟:
I)平滑如鏡地拋光由鋁合金形成的結構 2)通過磷酸/硫酸陽極氧化(PSA)形成納米多孔的鋁氧化層，以及
3)表面疏水處理(Oberfljichenhydrphobisierung)。
[0098]在步驟I)中，將鋁合金表面拋光到如此程度上，S卩，直至其形成極其光滑的鏡面。PSA方法例如以在16伏至26伏的范圍中的電壓和在在18° C與35° C之間的溫度下來實施。在步驟3)中，納米多孔的鋁氧化表面的通過陽極氧化余留的頂部利用疏水劑(Hydrophibisat1nsmittel)進行處理。在此在浸漬方法中例如使用在工業(yè)上可獲得的藥劑(例如Surfactis Technologies公司的“Episurf ”溶液)或化學藥品(例如SigmaAldrich公司的1H，1H, 2H, 2H-全氟辛基三氯硅烷)，其在優(yōu)選的實施方式中在干燥器中通過蒸發(fā)工藝沉積在已拋光的具有納米結構的鋁表面上。在專利申請P700750-DE-NP中詳細說明了用于制造以及使用已拋光的具有納米結構的、帶有斥水和斥冰特性的金屬表面的方法。
[0099]相應地，圖2顯示了裝置10的優(yōu)選的設計方案，帶有:作為電熱系統(tǒng)46的、沿著停滯線34設有加熱絲48的散熱裝置12 ;利用壓電執(zhí)行器54、55形成的第一變形單元和第二變形單元56、57，其用于使表面區(qū)域14的第一區(qū)段和第二區(qū)段38、39變形、形成為機電式除冰系統(tǒng)52的變形裝置40 ;和作為混合式除冰系統(tǒng)44的另一子系統(tǒng)的表面涂層42。
[0100]下面借助在圖3和4中的圖示進一步闡述這種混合式除冰系統(tǒng)44的工作原理。
[0101]圖3以翼部22的輪廓的示例顯示了流線型輪廓36的原理圖，其中，前緣26完全由冰30覆蓋。在該示例中，顯示的加熱絲48 (其在輪廓36的內側上粘在停滯線34的高度上)從未電熱加熱。即使現(xiàn)在通過操控顯示的壓電執(zhí)行器54、55使在輪廓36的表面區(qū)域14中在在冰與表面之間的邊界層中的結合部裂開，包圍輪廓36的前緣26的冰層仍然停留在相同的部位處，因為流的空氣動力學的力(通過速度矢量V示出)繼續(xù)將冰層壓緊到輪廓36的前緣26處。
[0102]而圖4顯示了例如形成翼部22的輪廓體18的輪廓36的原理圖，輪廓體18帶有例如持續(xù)運行的加熱絲48，其在輪廓36的內側上粘在停滯線34的高度上。在二維的觀察中點狀地或在三維的觀察中線狀地引入熱能產生應斷部位或應斷線32，其目的在于使積累的冰30在翼部22的輪廓36的停滯線34處分區(qū)或分裂成冰層的上部部分60和下部部分61?？偟貋砜?，將冰30沿著應斷線32分成第一部分60和第二部分61。由此可通過顯示的壓電執(zhí)行器54、55除去兩個冰部分60、61。
[0103]如可在圖4和5中看出的那樣，散熱裝置12具有長形的熱源13 (例如尤其加熱絲48)和用于熱源13的絕緣圍罩。熱源13由絕緣圍罩15包圍，由此避免熱散發(fā)至散熱線28之外。尤其防止熱散發(fā)到輪廓體18的內部區(qū)域中，且此外在絕緣圍罩中產生蓄熱。因此，可將散發(fā)的熱有針對性地導入到輪廓體18的表面中?；旧鲜顾械臒崮芫€狀地散發(fā)至散熱線28處，以便因此產生應斷部位或應斷線32且將冰30分開。由此僅需要非常少量的熱能。
[0104]在此，如果使冰30在在0.5mm與1.5mm之間的范圍中分裂，這便足夠。在特別優(yōu)選的設計方案中，沿著帶有大約Imm的線寬度的應斷線32進行分裂。然后可通過使輪廓體18的表面的變形機械地除去分裂的兩個冰部分。
[0105]據(jù)此，混合式除冰系統(tǒng)44的可借助圖3和4看出的工作原理還以更詳細的細節(jié)以用于在飛行器處除冰或避免在飛行器處結冰的方法(其例如可利用裝置10執(zhí)行)的一可行的設計方案的示例來進一步闡述。
[0106]通過在翼部22、鰭狀部、推進裝置入口等的輪廓36的停滯線34處例如使用加熱絲48 (加熱絲48粘到輪廓36的內側上)使熱能在翼展方向上線狀地傳遞到輪廓36處。通常，散熱裝置12的散熱在三維觀察時線狀地實現(xiàn)或在二維地觀察時點狀地實現(xiàn)，如在圖4中示出的那樣。這引起切開包圍前緣26的冰層30且可看作有意地引入應斷部位或應斷線32，其用于將積冰分區(qū)成第一冰半部和第二冰半部(例如上部的冰半部和下部的冰半部)的目的。
[0107]通常，特別有利的是，結合通過壓電執(zhí)行器54、55使輪廓36的表面區(qū)域14變形來使用用于形成混合式除冰系統(tǒng)44的加熱絲48。
[0108]如果取消使用加熱絲48，雖然壓電執(zhí)行器54、55可使翼部22的輪廓36的表面變形且因此使在冰和表面的邊界面中的結合部裂開。然而，與表面松開的冰30由于繞流的空氣動力學的滯止壓力繼續(xù)壓緊到翼部22的輪廓36處。因此，并未使表面區(qū)域14最終擺脫積冰，參見圖3。通過利用散熱裝置12 (例如借助于加熱絲48)分區(qū)成多個區(qū)段或部分60、61 (例如上部的冰半部和下部的冰半部)應付冰30壓緊到輪廓36處的可能的問題，對此參見圖4，且可附加地利用輪廓36的空氣動力學的繞流和由此作用到冰30上的力的效果。
[0109]因此，相比于電熱系統(tǒng)或散熱裝置102 (其利用加熱墊110來工作)，加熱絲48不是用于大面積地用熱除去在例如翼部22的流線型輪廓36上的積冰，而是用于使冰層線狀地裂開。
[0110]相應地，例如可利用裝置10執(zhí)行的用于飛行器16的表面區(qū)域14的除冰和/或避免在飛行器16的表面區(qū)域14處結冰的方法具有這樣的步驟:將熱沿著線引入至表面區(qū)域14處，以便在積累在表面區(qū)域14處的冰30中形成應斷線32或在積累在表面區(qū)域處的冰中或在累積在表面區(qū)域處的水滴積累部中形成分開線。
[0111]因此，在合適地利用繞流的情況下，可能可通過使冰沿著應斷線裂開發(fā)生去冰。
[0112]更優(yōu)選地，執(zhí)行沿著散熱線28引入熱以用于沿著流線型輪廓36的停滯線34形成應斷線32或分開線。
[0113]此外，更優(yōu)選地，方法還具有至少一個這樣的步驟，S卩，使表面區(qū)域14變形，以便使冰沿著應斷線32裂開和/或以便除去沿著應斷線32裂開的冰或累積在分開線的側部上的積水和/或尤其借助于相應的表面涂層42為表面區(qū)域14設置成帶有降低冰附著力的表面特性。
[0114]在優(yōu)選的設計方案中，電熱系統(tǒng)46的加熱絲48以持續(xù)的濕式運行防結冰模式運行。但備選地，為了更低的能量消耗，加熱絲還可以循環(huán)的除冰模式運行，以便借助于變形裝置40實現(xiàn)除去在輪廓36上的冰30的彼此分開的部分60、61。
[0115]優(yōu)選地，使表面區(qū)域14變形通過壓電執(zhí)行器54、55實現(xiàn)。使輪廓36的表面變形尤其通過在結構的諧振頻率的范圍中操控壓電執(zhí)行器54、55(在此在設定電壓(Aufsetzspannung)為OV的情況下優(yōu)選使用很低的操控電壓)或通過幾乎靜態(tài)地觸發(fā)壓電執(zhí)行器(在此在設定電壓>0V的情況下優(yōu)選使用很高的幅度)來進行，由此除去在流方向上在輪廓36的停滯線34之后的區(qū)域中的積冰。
[0116]另一可行的操控是在重復頻率為例如IHz的情況下以帶有限定的邊沿斜度的方波信號連續(xù)、動態(tài)地操控壓電執(zhí)行器54、55。通過方波信號將翼部結構置于諧振中，除了靜態(tài)的偏移之外，該效應進一步正面地作用于冰30的剝落。
[0117]此外，在相應在輪廓36的第一區(qū)段和第二區(qū)段38、39上(例如在翼部22的輪廓36的上側和下側上)安裝例如兩個或多個壓電執(zhí)行器54、55時，存在這樣的可能性，即，單獨地操控執(zhí)行器54、55，以便在輪廓36的表面上產生任意的振動形式，例如橫向于表面區(qū)域14的表面的類型的波。
[0118]壓電執(zhí)行器54、55的運動方向可在翼展方向或飛行方向(D33效應)上或面狀地(D31效應)實現(xiàn)。
[0119]在一備選的此處未進一步示出的實施方式中，還可通過使用慣性力發(fā)生器或慣性質量振動器實現(xiàn)