刘宗辉，卜雪琴，*，林贵平，李伟斌

(1.北京航空航天大学 航空科学与工程学院，北京 100083；2.中国空气动力研究与发展中心，绵阳 621000)

0 引言

飞机在大气环境中飞行时，其迎风表面可能出现冰层积聚，这一现象被称为飞机结冰现象。发生在飞机机翼的结冰会显著改变飞机的气动外形，从而导致飞机气动性能恶化、操纵性能下降、稳定性降低。升力表面的积冰会导致附近的空气流场提前发生转捩，增大飞机的摩擦和压差阻力。飞机机翼表面结冰严重影响了飞行安全，飞机结冰防护研究对于飞机安全性具有重大意义。

目前，国内已有多种防除冰办法，包括机械除冰、化学除冰、热除冰等。其中周期性电加热除冰系统是在水滴撞击区和溢流区安装电加热片，采用电加热的方式，使得机翼表面被周期性加热：空气中的过冷水滴撞击到飞机机翼蒙皮表面时迅速结冰，通过电热除冰系统对机翼表面进行加热，在加热过程中，表面温度不断升高，冰层开始融化；当系统不加热时，表面温度持续降低，可能继续结冰；如此结冰-融冰周而复始，控制结冰恶化，达到结冰防护效果。因此合理安排电加热片的位置分布，制定合适的电加热控制率，对达到良好的除冰效果有重要作用。

国外较早对电热除冰系统开展了数值计算和实验研究。Chauvin 等[1]研究了结冰过程中机翼蒙皮的热传导，发现机翼热传导是不可忽略的。Fossati、Habashi等[2]提出了水滴流场计算的降阶模型，可以快速得到……