背景技術(shù)：

安全且有效的飛機操作需要準(zhǔn)確的溫度測量。通常定位在機身外側(cè)或發(fā)動機進氣口處的總氣溫(tat)探針測量通過將周圍氣流的動能轉(zhuǎn)換成熱能獲得的最高氣溫。tat探針滯留周圍的自由流氣流以測量靜態(tài)氣溫和所產(chǎn)生的絕熱溫度上升。飛機操作員使用這種測量和從其得到的值(除其他事項之外)用于進行實際空速計算和燃料燃燒監(jiān)測。

結(jié)冰條件對tat測量的準(zhǔn)確度可能是個問題。在飛行中的結(jié)冰條件期間，固體顆粒、冰晶體、冰顆粒和/或水滴可累積在探針內(nèi)的傳感元件上，從而導(dǎo)致錯誤測量。常規(guī)的tat探針設(shè)計使用流線型氣流通路和慣性分離凸起來防止這些顆粒累積在傳感元件上；然而，這些氣流幾何結(jié)構(gòu)為吸入的顆粒產(chǎn)生沖擊表面。沖擊表面引起偏轉(zhuǎn)、破裂和小顆粒生成(增加了累積在傳感元件上的可能性)，并且因此引起測量誤差。另外，為了滿足上升的飛機成本和性能需求，更加準(zhǔn)確的tat測量可為必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個實施方案中，總氣溫探針包括：殼體，所述殼體具有限定氣流通路的內(nèi)表面；所述殼體的氣流通路的第一區(qū)段，所述第一區(qū)段包括具有第一截面積的氣流進氣斗和處于所述氣流進氣斗下游的慣性分離彎曲部，其中所述氣流通路被配置成基本直的；以及所述殼體的所述氣流通路的第二區(qū)段，所述第二區(qū)段包括主離開通道和具有第二截面積的細(xì)長出口，其中所述氣流通路被配置成形成輪廓以將顆粒偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)至所述細(xì)長出口，其中所述第二區(qū)段處于所述第一區(qū)段的下游，并且其中所述第一截面積大于所述第二截面積。

在另一個實施方案中，總氣溫探針包括：殼體，所述殼體具有限定氣流通路的內(nèi)表面；支柱，所述支柱連接到所述殼體并且被配置來支撐所述殼體；主離開通道，所述主離開通道在所述殼體中形成；所述主離開通道的嘴部分，所述嘴部分具有由慣性分離彎曲部的上部和下部離開通道壁的上部限定的第一截面積；以及所述主離開通道的喉部分，所述喉部分具有由所述慣性分離彎曲部的下部和所述下部離開通道壁的下部限定的第二截面積，其中所述第一截面積大于所述第二截面積。

附圖說明

圖1a是總氣溫(tat)探針的前向透視圖。

圖1b是圖1a中所示的tat探針的后向透視圖。

圖1c是圖1a中所示的tat探針的前視圖。

圖2是沿圖1c的線2-2截取的、示出其中的顆粒軌跡的tat探針的截面圖。

圖3a是現(xiàn)有技術(shù)的tat探針的局部剖視圖。

圖3b是圖4a中的現(xiàn)有技術(shù)的tat探針的后視圖。

圖4a是圖3a和圖3b的示出其中的顆粒軌跡的現(xiàn)有技術(shù)的tat探針的截面圖。

圖4b是示出其中的顆粒軌跡的第二現(xiàn)有技術(shù)的tat探針的截面圖。

具體實施方式

圖1a是總氣溫(tat)探針10的前向透視圖。圖1b是圖1a中所示的tat探針10的后向透視圖。圖1c是圖1a中所示的tat探針10的前視圖。tat探針10包括殼體12、支柱14、安裝區(qū)域16、安裝凸緣18、電子器件殼體20、進氣斗22、細(xì)長出口24和外部空氣通路26。殼體12連接到支柱14。支柱14連接到殼體12和安裝區(qū)域16。安裝區(qū)域16連接到支柱14和安裝凸緣18。安裝凸緣18連接到安裝區(qū)域16和電子器件殼體20。進氣斗22定位在殼體12的前端處。細(xì)長出口24定位在殼體12的后端處。外部空氣通路26定位在殼體12與支柱14之間。

殼體12將氣流通路限定在tat探針10內(nèi)，所述氣流通路在進氣斗22處具有進口和在細(xì)長出口24處具有出口。空氣在進氣斗22處進入tat探針10并且進入的空氣的一部分在細(xì)長出口24處離開。細(xì)長出口24提供比常規(guī)的tat探針更大的出口，以確保顆粒被排出而不是偏轉(zhuǎn)或破裂。支柱14支撐殼體12并且連接到安裝區(qū)域16。安裝區(qū)域16使支柱14連接到安裝凸緣18。安裝凸緣18連接到電子器件殼體20并且使tat探針10連接到飛機。電子器件殼體20包含電子設(shè)備。

圖2是沿圖1c的線2-2截取并且示出其中的氣流顆粒軌跡的tat探針10的截面圖。tat探針10包括殼體12、支柱14、安裝區(qū)域16、安裝凸緣18、電子器件殼體20、進氣斗22、細(xì)長出口24、外部空氣通路26、氣流進氣通道28(其包括上壁28u和下壁28l)、主空氣離開通道30(其包括上部離開通道壁30u和下部離開通道壁30l)、傳感器流動通道32(其包括前壁32f和后壁32r)、慣性分離彎曲部34、排放端口36、傳感元件38、傳感元件殼體40和離開端口42。圖2中還示出的是截面s1和s2；顆粒軌跡p1、p2和p3；氣流軸線l1和縱向軸線l2；以及角度θ。

殼體12連接到支柱14。支柱14連接到殼體12和安裝區(qū)域16。安裝區(qū)域16連接到支柱14和安裝凸緣18。安裝凸緣18連接到安裝區(qū)域16和電子器件殼體20。進氣斗22在截面s1中定位在殼體12的前端處。細(xì)長出口24在截面s2中定位在殼體12的后端處。

氣流進氣通道28定位在殼體12的截面s1內(nèi)并且在進氣斗22處具有第一端和在慣性分離彎曲部34處具有第二端。氣流進氣通道28的上壁28u連接到進氣斗22和主空氣離開通道30的上部離開通道壁30u。氣流進氣通道28的下壁28l連接到進氣斗22和慣性分離彎曲部34。慣性分離彎曲部34定位在殼體12的截面s1內(nèi)，并且連接到外部空氣通路26、下壁28l和傳感器流動通道32的前壁32f。排放端口36定位在慣性分離彎曲部34內(nèi)。外部空氣通路26定位在殼體12與支柱14之間，并且連接到殼體12、支柱14、慣性分離彎曲部34和排放端口36。

主空氣離開通道30定位在殼體12的截面s2內(nèi)并且在慣性分離彎曲部34處具有第一端和在細(xì)長出口24處具有第二端。主空氣離開通道30的上部離開通道壁30u連接到細(xì)長出口24和上壁28u。主空氣離開通道30的下部離開通道壁30l連接到細(xì)長出口24和傳感器流動通道32的后壁32r。

傳感器流動通道32定位在慣性分離彎曲部34的下端處和下部離開通道壁30l的下端處。傳感器流動通道32的前壁32f連接到慣性分離彎曲部34。傳感器流動通道32的后壁32r連接到主空氣離開通道30的下部離開通道壁30l。傳感器流動通道32的上部通常沿縱向軸線l2定位。縱向軸線l2與氣流軸線l1形成角度θ，所述氣流軸線l1表示自由流氣流的行進方向。在一個實施方案中，角度θ可以是120度。傳感元件38和傳感器殼體40定位在傳感器流動通道32內(nèi)。離開端口42定位在支柱14中并且連接到傳感器流動通道32。

自由流氣流在進氣斗22處進入tat探針10，并且沿氣流進氣通道28前進至慣性分離彎曲部34。慣性分離彎曲部34將氣流與氣流進氣通道28分離，使得氣流的一部分前進至主空氣離開通道30并且氣流的另一部分繼續(xù)至傳感器流動通道32。前進至主空氣離開通道30的這部分氣流然后從細(xì)長出口24排出。進入傳感器流動通道32的這部分氣流與傳感元件38接合。此氣流部分的溫度可在離開端口42處從tat探針10排出之前由傳感元件38測量。

在tat探針10的截面s1中，自由流空氣進入進氣斗22，并且沿氣流進氣通道28前進至慣性分離彎曲部34。氣流進氣通道28的上壁28u和下壁28l被配置成基本平行的。慣性分離彎曲部34相對于下壁28l基本上保持平坦，而不朝上壁28u斜線上升或充當(dāng)空氣凸起。截面s1中的這種氣流幾何結(jié)構(gòu)確保進入氣流進氣通道28的任何固體顆粒、冰晶體或冰顆粒由于更小的沖擊表面而較不可能偏轉(zhuǎn)或破裂，同時還使氣流路徑分離以前進至主離開通道30和傳感器流動通道32。最小化這些顆粒的偏轉(zhuǎn)和破裂降低了顆粒吸積在tat探針10的傳感元件38上的可能性，從而降低了溫度測量誤差的可能性。顆粒軌跡p1、p2和p3示出了用于tat探針10的有效顆粒通過，從而避免了在截面s1中與氣流進氣通道28的內(nèi)部表面中的任一個碰撞。

在tat探針10的截面s2中，慣性分離彎曲部34使氣流的一部分與氣流進氣通道28分流至主空氣離開通道30并且使另一部分分流至傳感器流動通道32。主空氣離開通道30的上部離開通道壁30u和下部離開通道壁30l形成輪廓，以將顆粒偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)至細(xì)長出口24。由上部離開通道壁30u和下部離開通道壁30l限定的截面積在細(xì)長出口24的方向上減少。由慣性分離彎曲部34和下部離開通道壁30l限定的截面積在安裝凸緣18的方向上減小，直到達(dá)到后壁32r的上部。上部離開通道壁30u和下部離開通道壁30l的幾何結(jié)構(gòu)將顆粒偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)至細(xì)長出口24。這種幾何結(jié)構(gòu)還確保在細(xì)長出口24上存在適當(dāng)限制并且在主空氣離開通道30中存在空氣滯留，以促進氣流在慣性分離彎曲部34處的分離。如在截面s1中，顆粒軌跡p1、p2和p3避免了在截面s2中與主空氣離開通道30的內(nèi)部表面中的任一個碰撞。截面s1和s2的氣流幾何結(jié)構(gòu)最小化了顆粒偏轉(zhuǎn)和破裂的可能性，并且因此最小化了tat探針10中的溫度測量誤差。

圖3a是現(xiàn)有技術(shù)的tat探針100的局部剖視圖。圖3b是圖3a中的現(xiàn)有技術(shù)的tat探針100的后視圖?，F(xiàn)有技術(shù)的tat探針100包括殼體112、支柱114、安裝區(qū)域118、電子器件殼體120、進氣斗122、出口124、外部空氣通路126、氣流進氣通道128(其包括上壁128u和進氣流斜道128r)、主空氣離開通道130(其包括空氣凸起130b和下部離開通道壁130l)、傳感器流動通道132、慣性分離凸起134、排放端口136、傳感元件138、傳感元件殼體140和離開端口142。在圖3a中還包括的是自由流氣流a。

殼體112連接到支柱114。支柱114連接到殼體112和安裝凸緣118。安裝凸緣118連接到支柱114和電子器件殼體120。進氣斗122定位在殼體112的前端處。出口124定位在殼體112的后端處。氣流進氣通道128定位在殼體112內(nèi)并且在進氣斗122處具有第一端和在慣性分離凸起134處具有第二端。氣流進氣通道128的上壁128u連接到進氣斗122和主空氣離開通道130的空氣凸起130b。氣流進氣通道128的進氣流斜道128r連接到進氣斗122并且連接到慣性分離凸起134。慣性分離凸起134定位在殼體112內(nèi)并且連接到進氣流斜道128r。排放端口136定位在慣性分離凸起134內(nèi)。外部空氣通路126定位在殼體112與支柱114之間，并且連接到殼體112、支柱114、慣性分離凸起134和排放端口136。主空氣離開通道130定位在殼體112內(nèi)并且在慣性分離凸起134處具有第一端和在出口124處具有第二端。主空氣離開通道130的空氣凸起130b連接到出口124和上壁128u。主空氣離開通道130的下部唇緣130l連接到出口124和傳感器流動通道132。傳感器流動通道132定位在慣性分離凸起134的下端處和主空氣離開通道130的下部唇緣130l處。傳感元件138和傳感器殼體140定位在傳感器流動通道132內(nèi)。離開端口142定位在支柱114中并且連接到傳感器流動通道132。

自由流氣流a在進氣斗122處進入現(xiàn)有技術(shù)的tat探針100，并且沿氣流進氣通道128前進至慣性分離凸起134。下部進氣流斜道128r和慣性分離凸起134兩者向上朝向上部進氣流壁28u成角度，從而使氣流a在氣流進氣通道128中收縮。慣性分離凸起134將氣流a分離，使得氣流a的一部分前進至主空氣離開通道130并且氣流a的另一部分繼續(xù)至傳感器流動通道132。前進至主空氣離開通道130的這部分氣流a圍繞空氣凸起130b并且在下部唇緣130l上行進，并且然后從出口124排出。進入傳感器流動通道132的這部分氣流a與傳感元件138接合。此氣流部分的溫度可在離開端口142處從tat探針100排出之前由傳感元件138測量。氣流a隨氣流進氣通道128變窄并且在主空氣離開通道130中空氣凸起130b處收縮。

圖4a是圖3a和圖3b中所示的在其中包括顆粒軌跡的現(xiàn)有技術(shù)的tat探針100的截面圖?，F(xiàn)有技術(shù)的tat探針100包括殼體112、支柱114、進氣斗122、出口124、氣流進氣通道128(其包括上壁128u和進氣流斜道128r)、主空氣離開通道130(其包括空氣凸起130b和下部離開通道壁130l)、傳感器流動通道132和慣性分離凸起134。圖4a中還包括的是顆粒軌跡p1、p2和p3。如由顆粒軌跡p1、p2和p3所示，進氣流斜道128r、慣性分離凸起134、空氣凸起130b和并且在下部唇緣上130l可充當(dāng)用于固體顆粒、冰晶體或冰顆粒的沖擊表面，從而引起它們偏轉(zhuǎn)和破裂。顆粒軌跡p1與空氣凸起130b碰撞并且朝向傳感元件偏轉(zhuǎn)。顆粒軌跡p2和p3撞擊慣性分離凸起134和上壁128u并且從所述慣性分離凸起134和所述上壁128u偏轉(zhuǎn)。這類碰撞增加了顆粒在傳感元件處累積的可能性。

圖4b是示出在其中的顆粒軌跡的現(xiàn)有技術(shù)的tat探針200的截面圖?，F(xiàn)有技術(shù)的tat探針200包括殼體212、支柱214、進氣斗222、出口224、氣流進氣通道228(其包括上壁228u和下壁228l)、主空氣離開通道230(其包括上部離開通道壁230u和下部離開通道壁230l)、傳感器流動通道232和慣性分離凸起234。自由流氣流在進氣斗222處進入現(xiàn)有技術(shù)的tat探針200，并且沿氣流進氣通道228引導(dǎo)至慣性分離凸起234。下部進氣流斜道228r和慣性分離凸起234兩者向上朝向上部進氣流壁228u斜線上升。慣性分離凸起234將氣流與氣流進氣通道228分離，使得氣流的一部分前進至主空氣離開通道230并且氣流的另一部分繼續(xù)至傳感器流動通道232。顆粒軌跡p1、p2和p3示出上壁228u可充當(dāng)用于固體顆粒、冰晶體或冰顆粒的沖擊表面，從而引起它們偏轉(zhuǎn)和破裂。顆粒軌跡p1、p2和p3撞擊上部離開通道壁230u并且與其碰撞，并且在傳感器流動通道232的方向上偏轉(zhuǎn)，從而增加由顆粒吸積在傳感元件處引起的測量誤差的可能性。

可能實施方案的討論

以下是本發(fā)明的可能實施方案的非排他性描述。

根據(jù)本公開的示例性實施方案的一種總氣溫探針(除其他可能事項之外)包括：殼體，所述殼體具有限定氣流通路的內(nèi)表面；所述殼體的所述氣流通路的第一區(qū)段，所述第一區(qū)段包括具有第一截面積的氣流進氣斗和處于所述氣流進氣斗下游的慣性分離彎曲部，其中所述氣流通路被配置成基本直的，以及所述殼體的所述氣流通路的第二區(qū)段，所述第二區(qū)段包括主離開通道和具有第二截面積的細(xì)長出口，其中所述氣流通路被形成輪廓以將顆粒偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)至所述細(xì)長出口，其中所述第二區(qū)段處于所述第一區(qū)段的下游，并且其中所述第一截面積大于所述第二截面積。

另外和/或可選地，前一段的總氣溫探針可任選地包括以下特征、配置和/或另外部件中的任何一個或多個：

總氣溫探針還包括支柱，所述支柱連接至殼體并且被配置來支撐所述殼體；傳感器流動通道，所述傳感器流動通道在所述支柱中形成；以及總氣溫傳感器，所述總氣溫傳感器定位在所述傳感器流動通道中。

所述總氣溫探針，其中傳感器流動通路的一部分沿定向成與第一區(qū)段的氣流通路形成角度θ的軸線縱向延伸。

所述總氣溫探針，其中所述角度θ處于115度與145度之間。

所述總氣溫探針，其中所述總氣溫傳感器被配置來測量氣流通過傳感器流動通路的總氣溫。

所述總氣溫探針，其中所述總氣溫探針安裝到飛機表面。

所述總氣溫探針，其中所述細(xì)長出口是長圓形的。

一種總氣溫探針包括：殼體，所述殼體具有限定氣流通路的內(nèi)表面；支柱，所述支柱連接到所述殼體并且被配置來支撐所述殼體；主離開通道，所述主離開通道在所述殼體中形成；所述主離開通道的嘴部分，所述嘴部分具有由慣性分離彎曲部的上部和下部離開通道壁的上部限定的第一截面積；以及所述主離開通道的喉部分，所述喉部分具有由所述慣性分離彎曲部的下部和所述下部離開通道壁的下部限定的第二截面積，其中所述第一截面積大于所述第二截面積。

另外和/或可選地，前一段的總氣溫探針可任選地包括以下特征、配置和/或另外部件中的任何一個或多個：

所述總氣溫探針還包括處于氣流通路內(nèi)的慣性分離彎曲部。

所述總氣溫探針還包括外部空氣通路。

所述總氣溫探針，其中所述慣性分離彎曲部包括排放端口。

所述總氣溫探針，其中所述外部空氣通路被配置成與排放端口和慣性分離彎曲部流體連通。

所述總氣溫探針，其中主離開通道的所述下部離開通道壁和上部離開通道壁被形成輪廓以將顆粒引導(dǎo)至細(xì)長出口。

雖然已經(jīng)參考示例性實施方案描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種改變并可使用等效物來取代示例性實施方案的要素。此外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以做出許多修改來使特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教示。因此，本發(fā)明不意圖限于所公開的特定實施方案，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實施方案。