專利名稱:具有至少一個(gè)電熱加熱層的加熱系統(tǒng)、具有這種加熱層的結(jié)構(gòu)部件、加熱方法以及用于制 ...的制作方法
具有至少一個(gè)電熱加熱層的加熱系統(tǒng)、具有這種加熱層的結(jié)構(gòu)部件、加熱方法以及用于制造具有加熱裝置的部件半成品或者部件的方法本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)電熱加熱層的加熱系統(tǒng),一種具有這種加熱層的結(jié)構(gòu)部件以及一種用于加熱系統(tǒng)的受控加熱的方法。本發(fā)明還涉及一種用于制造具有加熱裝置的部件半成品或者部件的方法以及具有加熱層的部件。部件半成品尤其設(shè)計(jì)用于制造航空部件的纖維復(fù)合材料(FVW)部件或者纖維復(fù)合塑料(FVK)部件。DE 198 31 574 Al描述了一種具有由編織的碳絲構(gòu)成的、電表面加熱元件的座椅加熱器,表面加熱元件用作柔性的電阻材料,用于表面加熱元件進(jìn)行加熱的主電極沿著表面加熱元件的邊緣區(qū)域連接到該表面加熱元件上。座椅加熱器具有附加加熱裝置,以便實(shí)現(xiàn)縮短的加熱時(shí)間,附加加熱裝置具有在表面加熱元件的部分區(qū)域上延伸的電極。
DE 10 2004 042 423 Al描述了一種具有表面加熱器的空氣動(dòng)力學(xué)部件,表面加熱器用于防止部件的外部表面的結(jié)冰。此外,在DE 10 2004 031 625 Al中公開了一種如下電路裝置,其用于診斷加熱電阻,以確定加熱溫度。EP 0 745 919 Al描述一種用于對(duì)加熱元件進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的方法。在測(cè)量階段中,中斷加熱,并且將加熱元件的電阻與預(yù)給定期望值相比較。根據(jù)加熱元件的電阻是否在期望值的電阻以下來通知用于交流電壓開關(guān)的激勵(lì)裝置是否必須加熱,以實(shí)現(xiàn)期望值。W02007/107732 Al描述了一種用于防止形成冰的系統(tǒng),其實(shí)施為使得所使用的加熱裝置保持在恒定的溫度上。在US 5824996中公開了一種導(dǎo)電的紡織加熱元件,其由非金屬的紗編織的帶來制造。在此,帶在其縱向方向上放置到支承體部分上。在US 2006/0278631 Al中公開了使用帶狀的織物或者未編織的材料結(jié)構(gòu)來制造導(dǎo)電的紡織加熱元件,這些織物或者材料結(jié)構(gòu)以事前未處理的形式粘合到支承體部分上。DE 101 51 298 Al描述了一種在支承體材料上的加熱膜,電阻絲沿著優(yōu)選方向集成到支承體材料中。此外,在一般現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種用于制造加熱體的方法,其中導(dǎo)電的碳纖維層氣相淀積到支承體材料上。US 6 137 083描述了一種在空氣動(dòng)力學(xué)部件上的加熱層,用于對(duì)在該空氣動(dòng)力學(xué)部件上的縱向區(qū)域進(jìn)行加熱。加熱層由如下織物形成,其中導(dǎo)電粗紗束與將其彼此隔離的絕緣纖維借助緯紗(Schussfaeden)來交織,緯紗相對(duì)于粗紗束和絕緣纖維橫向地并且在支撐織物的諱紗方向(Schussrichtung)上走向。加熱層施加在空氣動(dòng)力學(xué)部件的表面上,使得粗紗束彼此平行地沿著部件的前緣走向。這種織物對(duì)于大面積的實(shí)施是不利的,因?yàn)樵谠撉闆r下織物在制造過程中必須在整體上使用結(jié)合材料來穩(wěn)定。結(jié)合材料使加熱層的以下材料特性劣化諸如剛度和強(qiáng)度或者疲勞特性。這些特性尤其對(duì)于應(yīng)用于飛行器結(jié)構(gòu)中形成具有長壽命的穩(wěn)定的空氣動(dòng)力學(xué)部件而言很重要。
DE 42 14 636 Al描述了由至少一個(gè)平面的支承體層和與其關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)線構(gòu)成的多軸向增強(qiáng)形成物,用于制造如下模制部分,其具有至少局部與在模制部分中出現(xiàn)的應(yīng)力對(duì)應(yīng)的力線定向的增強(qiáng)線布置。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種加熱系統(tǒng),借助該加熱系統(tǒng)可以以有效的方式并且同時(shí)以可快速實(shí)現(xiàn)的加熱作用來對(duì)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行加熱,并且該加熱系統(tǒng)尤其可以針對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用情況來優(yōu)化,以便能夠?qū)崿F(xiàn)部件表面的有效加熱。根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)尤其應(yīng)該能夠根據(jù)飛行器要求來對(duì)飛行器的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行加熱。在此,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面應(yīng)該可能的是將加熱系統(tǒng)的產(chǎn)生熱量的材料尤其在重量方面以最優(yōu)方式集成到結(jié)構(gòu)部件中。此夕卜,本發(fā)明的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)部件以及由結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成的裝置,該結(jié)構(gòu)部件具有這種加熱系統(tǒng)。本發(fā)明的另一任務(wù)是提供一種具有至少一個(gè)電熱加熱層的加熱系統(tǒng),一種結(jié)構(gòu)部件以及一種用于加熱系統(tǒng)的受控加熱的方法,借助該加熱系統(tǒng)可以以有效的方式并且同時(shí)以可快速實(shí)現(xiàn)的加熱作用來對(duì)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行加熱,并且該加熱系統(tǒng)尤其可以針對(duì)相應(yīng)的 應(yīng)用情況來優(yōu)化,以便能夠?qū)崿F(xiàn)部件表面的有效加熱。根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)尤其應(yīng)該能夠根據(jù)飛行器要求來對(duì)飛行器的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行加熱。此外,本發(fā)明的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)部件和由結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成的裝置,該結(jié)構(gòu)部件具有這種加熱系統(tǒng)。此外,本發(fā)明的另一任務(wù)是,提供一種用于制造部件半成品的方法和一種用于制造具有如下加熱裝置的部件的方法,該加熱裝置用于對(duì)部件表面進(jìn)行加熱,該部件可以針對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用情況來優(yōu)化,以便能夠?qū)崿F(xiàn)部件表面的有效加熱。此外,本發(fā)明的任務(wù)是提供一種可以按照根據(jù)本發(fā)明的方法來制造的加熱層。這些任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分來解決。另外的實(shí)施形式在所引用的從屬權(quán)利要求中說明。根據(jù)本發(fā)明,使用由作為導(dǎo)電材料的至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶構(gòu)成的纖維復(fù)合加熱層,其在連接供給裝置時(shí)起歐姆電阻器的作用并且由此產(chǎn)生熱量。這相對(duì)于編織的材料提供如下優(yōu)點(diǎn)借助其可以制造具有改進(jìn)的強(qiáng)度特性和疲勞特性的結(jié)構(gòu)部件,并且同時(shí)借助其實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)部件的能量上高效的加熱,其是結(jié)構(gòu)部件的組成部分。借助根據(jù)本發(fā)明的解決方案,結(jié)構(gòu)部件的加熱可以根據(jù)特殊的個(gè)別情況要求以特別有效的方式來進(jìn)行。尤其是,借助根據(jù)本發(fā)明的解決方案提供了如下加熱系統(tǒng),其在能量效率視角下適于對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行加熱。尤其是,根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)可以用于加熱飛行器結(jié)構(gòu)部件的遭受氣流(Stroemung)的外表面,以防止或者減少在結(jié)構(gòu)部件的這種外表面上形成冰。尤其是,通過集成根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的加熱層而可能的是,提供重量特別輕的并且在此也特別熱效高的結(jié)構(gòu)部件。根據(jù)本發(fā)明,至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶設(shè)計(jì)用于形成加熱層,至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶尤其集成在結(jié)構(gòu)部件中,使得粗紗可以吸收結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)力,該應(yīng)力來自外力通過粗紗來吸收。根據(jù)本發(fā)明集成到結(jié)構(gòu)部件中的加熱層以該方式為結(jié)構(gòu)部件的傳輸負(fù)載的組成部分。此外,在加熱層中隨時(shí)間變化的具有階段性的高峰值的加熱電流是可能的,因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的加熱層中局部出現(xiàn)的溫度是可控的并且尤其是可調(diào)節(jié)的。由在支承體部分半成品上或者在加熱層上的粗紗結(jié)構(gòu)的可優(yōu)化性與在加熱層中出現(xiàn)的溫度的可控制性或者可調(diào)節(jié)性構(gòu)成的組合在確定的應(yīng)用情況中實(shí)現(xiàn)特別有效的使用,其中借助盡可能簡單構(gòu)造的并且輕便的結(jié)構(gòu)和材料實(shí)現(xiàn)短時(shí)高加熱功率。因此,優(yōu)選的應(yīng)用情況是飛行器的部件,尤其是被周圍空氣環(huán)流的空氣動(dòng)力學(xué)本體的表面。根據(jù)本發(fā)明的解決方案實(shí)現(xiàn)了將加熱層可靠且時(shí)間持久地集成到部件中,并且尤其實(shí)現(xiàn)了飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)本體的殼部分。此夕卜,根據(jù)本發(fā)明制造的加熱層的加熱對(duì)其上設(shè)置有加熱層的部件的影響可以以非常簡單的方式來控制。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有具有至少一個(gè)能量供給裝置的加熱系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)尤其具有 基本加熱裝置,其具有絕緣層,設(shè)置在絕緣層上的電熱基本加熱層,基本加熱層由至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成,以及具有電連接裝置,所述至少一個(gè)能量供給裝置通過電連接裝置連接到基本加熱層上, 附加加熱裝置,其具有絕緣層,設(shè)置在絕緣層上的電熱附加加熱層,以及具有電連接裝置,能量供給裝置通過電連接裝置連接到附加加熱層上,在此,尤其設(shè)計(jì)為每個(gè)粗紗的端部連接到電連接裝置的相應(yīng)的電極上,使得每個(gè) 粗紗在電連接裝置的兩個(gè)電極之間走向。此外,在設(shè)置有多個(gè)粗紗的情況下,粗紗沿著彼此并且在連接裝置之間連續(xù)地走向。尤其,結(jié)構(gòu)部件具有用于對(duì)結(jié)構(gòu)部件的表面進(jìn)行加熱的裝置,其中用于對(duì)結(jié)構(gòu)部件的表面進(jìn)行加熱的裝置具有上述加熱系統(tǒng)并且尤其由以下部分構(gòu)成 由絕緣層構(gòu)成的裝置,該裝置具有設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的支承體層或者表面上的電熱基本加熱層,其由至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成,并且該裝置具有電連接裝置,用于將能量供給裝置連接到基本加熱層上,其中每個(gè)粗紗的端部連接到電連接裝置的相應(yīng)的電極上, 附加加熱裝置,該附加加熱裝置具有設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的支承體層或者表面上的絕緣層,設(shè)置在絕緣層上的由至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成的電熱附加加熱層(11),以及電連接裝置(All-1,A11-2),用于將能量供給裝置(E10, Ell, E12)連接到附加加熱層上。每個(gè)粗紗的端部分別連接到電連接裝置的電極上,使得每個(gè)粗紗在電連接裝置的兩個(gè)電極之間走向。此外,在設(shè)置有多個(gè)粗紗的情況下,粗紗沿著彼此走向。通過這種加熱層實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)部件的在能量上非常有效的加熱。在此,基本加熱裝置和附加加熱裝置在空間上彼此關(guān)聯(lián),用于建立在功能上相關(guān)的加熱作用,并且能量供給裝置在此構(gòu)建為使得附加加熱層在激活階段中在至少一個(gè)時(shí)間部分區(qū)段中被輸送電流,以便在附加加熱層的區(qū)域中將結(jié)構(gòu)部件加熱到認(rèn)可的期望溫度,并且基本加熱層被持續(xù)地輸送電流超過激活階段時(shí)間,使得基本加熱層持續(xù)地產(chǎn)生熱量并且附加加熱層在時(shí)間部分區(qū)段中產(chǎn)生熱量。激活階段在如下時(shí)段上延伸,對(duì)于該時(shí)段的結(jié)束假定為結(jié)構(gòu)部件在附加加熱層的區(qū)域中具有期望溫度。在此,能量供給裝置尤其可以構(gòu)建為使得在加熱階段的第一時(shí)間段中,在附加加熱層中流動(dòng)的電流具有比流經(jīng)基本加熱層的電流大50 %的強(qiáng)度,并且在加熱階段的在相應(yīng)的第一時(shí)間段之后的第二時(shí)間段中在附加加熱層中流動(dòng)的電流具有比流經(jīng)基本加熱層的電流小50%的強(qiáng)度??商孢x地或者附加地,加熱系統(tǒng)可以具有另外的附加加熱裝置,其具有絕緣層,設(shè)置在絕緣層上的另外的電熱附加加熱層以及電連接裝置,能量供給裝置通過電連接裝置連接到另外的附加加熱層上, 其中能量供給裝置的用于對(duì)在加熱層中的電流進(jìn)行控制的功能構(gòu)建為,使得針對(duì)在附加加熱層中相應(yīng)地流動(dòng)的電流而在每個(gè)附加加熱層中形成具有不同電流強(qiáng)度的加熱電流的第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,其彼此交替, 其中在相應(yīng)的第一加熱階段中的電流強(qiáng)度顯著大于在相應(yīng)的第二加熱階段中的電流強(qiáng)度。在此,第一電熱附加加熱層和另外的電熱附加加熱層相對(duì)于基本加熱層的平面延伸設(shè)置在基本加熱層內(nèi)。根據(jù)另一根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,至少一個(gè)基本加熱層和/或至少一個(gè)電熱附加加熱層可以由通過電連接裝置連接到能量供給裝置上的至少一個(gè)導(dǎo)電粗紗帶形成,粗紗尤其可以具有碳導(dǎo)體,其中該至少一個(gè)粗紗帶設(shè)置為使得其平面地分布在附加加熱層上。也就 是說,粗紗通??梢杂蓪?dǎo)電材料形成。在一個(gè)特定實(shí)施例中,粗紗可以由碳導(dǎo)體形成。由此,相應(yīng)的加熱層可以在結(jié)構(gòu)上或者在材料技術(shù)上以特別的方式與相應(yīng)關(guān)聯(lián)的絕緣層和/或其上設(shè)置有相應(yīng)的加熱層的部件集成在一起。于是,例如可以設(shè)計(jì)為在集成制造過程中制造和/或在此尤其單件式地制造這些層。在本發(fā)明的實(shí)施形式中,可以替選地或者附加地設(shè)計(jì)為電熱基本加熱層由通過電連接裝置連接到能量供給裝置上的具有碳導(dǎo)體的至少一個(gè)粗紗帶形成,其中該至少一個(gè)粗紗帶設(shè)置為使得其以層的形式平面地分布在基本加熱層上。在所有情況下,粗紗可以由碳絲形成,其在粗紗中彼此平行地或者至少分區(qū)段地在粗紗的縱向中走向。此外,在根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)中可以設(shè)計(jì)為至少一個(gè)電熱附加加熱層由通過電連接裝置連接到能量供給裝置上的至少一個(gè)粗紗帶形成,其在相應(yīng)的加熱層內(nèi)曲折地走向。第一內(nèi)部加熱裝置和/或第二內(nèi)部加熱裝置的加熱區(qū)域在相應(yīng)的加熱區(qū)域的厚度方向上看可以由至少一個(gè)粗紗帶的層形成。通常,加熱層可以由粗紗形成,并且在此加熱層可以由一個(gè)或多個(gè)粗紗層形成??商孢x地或者附加地,電熱層可以由金屬導(dǎo)體形成。在此,絕緣層可以單件地或者多件地形成。此外,根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有由結(jié)構(gòu)部件和用于對(duì)結(jié)構(gòu)部件的表面進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)構(gòu)成的裝置,其中結(jié)構(gòu)部件根據(jù)在此描述的實(shí)施形式中的一個(gè)來形成。由結(jié)構(gòu)部件和加熱系統(tǒng)構(gòu)成的裝置的結(jié)構(gòu)部件尤其可以具有殼部件。在此,在其上設(shè)置有加熱層的表面可以是殼部件的一部分。根據(jù)本發(fā)明,殼部件可以是前緣縫翼(Vorflilgels)的殼,并且基本加熱層可以設(shè)置在該殼的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)上。至少一個(gè)附加加熱層可以設(shè)置在該殼的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)上。本發(fā)明可以使用在金屬或非金屬的構(gòu)造中,也就是說用于金屬或非金屬的結(jié)構(gòu)部件。優(yōu)選地,單粗紗層設(shè)置到絕緣層或者部件上。由此,實(shí)現(xiàn)了部件的有效加熱。在相應(yīng)的加熱階段、例如第一加熱階段和第二加熱階段中的電流強(qiáng)度尤其可以在相應(yīng)的加熱階段內(nèi)與時(shí)間有關(guān)的電流強(qiáng)度的情況下為平均電流強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,加熱系統(tǒng)設(shè)置有至少一個(gè)電熱加熱層。此外,加熱系統(tǒng)具有 能量供給裝置,其具有用于施加負(fù)載電壓用于加熱層的加熱的負(fù)載電壓供給裝置,其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置連接到加熱層上;以及用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,測(cè)量電壓小于用于加熱層的加熱的電壓,其中測(cè)量電壓供給裝置借助電連接裝置連接到加熱層上, 此外,加熱系統(tǒng)具有與負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置耦合的激勵(lì)裝置,其激勵(lì)負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置,用于施加負(fù)載電壓和測(cè)量電壓,并且激勵(lì)裝置具有如下激勵(lì)功能,借助該激勵(lì)功能,負(fù)載電壓移向零,并且接下來測(cè)量電壓被施力口,并且借助該激勵(lì)功能在時(shí)間上交替地執(zhí)行用于加熱層的加熱的負(fù)載電壓和用于對(duì)加熱層的電阻進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電壓, 分析裝置,用于根據(jù)所測(cè)量的電流強(qiáng)度來確定加熱層的電阻,其中電熱加熱層由分別通過電連接裝置連接到能量供給裝置上的具有碳導(dǎo)體的至少一個(gè)粗紗束或者粗紗 復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成,其中該至少一個(gè)粗紗帶設(shè)置為使得其平面地分布在加熱層上并且其中每個(gè)粗紗的端部連接到電連接裝置的相應(yīng)的電極上。加熱層尤其可以是所描述的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件的組成部分,使得加熱層為結(jié)構(gòu)部件的承載負(fù)荷的組成部分。此外,加熱系統(tǒng)可以按照根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,分析裝置具有如下功能,借助其根據(jù)加熱層的電阻來對(duì)于加熱層的溫度進(jìn)行確定。可替選地或者附加地,分析裝置可以具有如下功能,借助其根據(jù)加熱層的電阻來確定加熱層的完整性和/或部件的完整性。在根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)中尤其可以設(shè)計(jì)為,使得能量供給裝置具有用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,測(cè)量電壓小于用于加熱層的加熱的電壓,其中測(cè)量電壓供給裝置借助電連接裝置連接到加熱層上。在此,加熱系統(tǒng)此外可以具有與負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置耦合的激勵(lì)裝置,其激勵(lì)負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置,用于施加負(fù)載電壓和測(cè)量電壓,并且激勵(lì)裝置具有如下激勵(lì)功能,借助該激勵(lì)功能,負(fù)載電壓移向零并且接下來測(cè)量電壓被施加。測(cè)量電壓尤其可以在5伏特以下。在此,測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于對(duì)由測(cè)量電壓引起的電阻進(jìn)行測(cè)量,或者對(duì)加熱層的完整性和/或部件的完整性進(jìn)行確定。激勵(lì)裝置尤其可以實(shí)施為,使得用于加熱層的加熱的負(fù)載電壓和用于對(duì)加熱層的電阻進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電壓在時(shí)間上交替地進(jìn)行。交替施加負(fù)載電壓和施加測(cè)量電壓可以以在時(shí)間上恒定的頻率來進(jìn)行。在此,此外可以設(shè)計(jì)為在時(shí)間上交替地通過第一能量供給裝置部分產(chǎn)生負(fù)載電壓用于加熱層的加熱,并且在時(shí)間上交替地通過第二能量供給裝置部分產(chǎn)生測(cè)量電壓用于對(duì)加熱層的電阻進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)可以構(gòu)建為,使得, 在至少一個(gè)電熱加熱層中設(shè)置有電測(cè)量線路,其集成在加熱層中, 能量供給裝置具有用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,其通過測(cè)量線路端子連接到電導(dǎo)體上,
測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于對(duì)在測(cè)量線路中由測(cè)量電壓引起的電流強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。在此,加熱系統(tǒng)尤其可以具有具有用于施加負(fù)載電壓用于加熱層的加熱的負(fù)載電壓供給裝置的能量供給裝置,其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置連接到加熱層上。在此,電熱加熱層由通過電連接裝置連接到能量供給裝置上的具有碳導(dǎo)體的至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成,其中每個(gè)粗紗的端部連接到電連接裝置的相應(yīng)的電極上,使得每個(gè)粗紗在電連接裝置的兩個(gè)電極之間走向,并且其中該至少一個(gè)粗紗帶相應(yīng)地設(shè)置為,使得其平面地分布在附加加熱層上。此外,在至少一個(gè)電熱加熱層中設(shè)置有電測(cè)量線路,其集成在加熱層中。此外設(shè)計(jì) 能量供給裝置具有用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,其通過測(cè)量線路端子連接到電測(cè)量線路上, 測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于對(duì)在測(cè)量線路中由測(cè)量電壓引起的電流強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量, 測(cè)量裝置在功能上與傳感器值處理裝置連接,其具有比較功能,比較功能將溫 度值與對(duì)應(yīng)于在殼部分上形成冰的概率的至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者超過邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。測(cè)量線路可以由粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,加熱層可以是所提及的結(jié)構(gòu)部件的組成部分,并且可以作為這種結(jié)構(gòu)部件的組成部分根據(jù)本發(fā)明地來制造。在此,尤其可以設(shè)計(jì)為測(cè)量電壓可以小于用于加熱層的加熱的電壓的1/10。由此,可以將適于小電壓和小電流強(qiáng)度的部件以及尤其較小的部件用于測(cè)量電壓供給裝置和
測(cè)量裝置。在這些實(shí)施例中,加熱系統(tǒng)可以構(gòu)建為使得測(cè)量裝置與傳感器值處理裝置在功能上連接,傳感器值處理裝置具有如下比較功能,其將溫度值與對(duì)應(yīng)于在殼部分上形成冰的概率的至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者超過邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。尤其,系統(tǒng)功能可以構(gòu)建為,使得當(dāng)超過對(duì)應(yīng)于在殼部分上形成冰的概率的邊界值時(shí),系統(tǒng)功能停止加熱層的加熱。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,加熱裝置可以構(gòu)建為使得其可以產(chǎn)生具有不同的熱功率的不同的加熱級(jí),并且系統(tǒng)功能可以實(shí)施為使得在如下情況下產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)存在其中產(chǎn)生最大熱功率的至少一個(gè)預(yù)給定的加熱級(jí),并且同時(shí)超過對(duì)應(yīng)于在殼部分上形成冰的概率的邊界值。尤其可以在存在最高加熱級(jí)時(shí)產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,調(diào)節(jié)功能可以設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)殼部分的溫度,調(diào)節(jié)功能與傳感器值處理裝置在功能上連接并且從傳感器值處理裝置接收所確定的溫度值作為輸入量,其中調(diào)節(jié)功能基于期望溫度來產(chǎn)生給能量供給裝置的指令信號(hào)。此外,根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有尤其是具有殼部分的飛行器的結(jié)構(gòu)部件,殼部分具有被環(huán)流的外表面和內(nèi)部區(qū)域,其中結(jié)構(gòu)部件此外具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的加熱系統(tǒng)的加熱層。此外,能量供給裝置、測(cè)量裝置和分析裝置與結(jié)構(gòu)部件或者加熱層關(guān)聯(lián)或者集成在其中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,設(shè)計(jì)一種用于對(duì)具有至少一個(gè)電熱加熱層的加熱系統(tǒng)受控進(jìn)行加熱的方法,該方法具有以下步驟 在加熱階段中,將負(fù)載電壓施加到加熱層上,用于加熱層的加熱,
在加熱階段期間或者之外將測(cè)量電壓施加到加熱層上,測(cè)量電壓小于負(fù)載電壓, 對(duì)電流強(qiáng)度變化進(jìn)行測(cè)量,電流強(qiáng)度變化是由于碳纖維加熱元件在施加測(cè)量電壓的情況下的電阻的溫度相關(guān)性而出現(xiàn)的。加熱系統(tǒng)尤其按照一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例來構(gòu)建。在該方法中,確定加熱層的溫度可以基于電流強(qiáng)度變化來進(jìn)行,電流強(qiáng)度變化基于碳纖維加熱層的電阻的溫度相關(guān)性??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)為基于加熱層的電阻來確定加熱層的完整性和/或部件的完整性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面設(shè)計(jì)為一種用于監(jiān)控加熱層的完整性的方法,加熱層由至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成,其中在至少一個(gè)電熱加熱層中設(shè)置有電測(cè)量線路,其集成在加熱層中,該方法的特征在于以下步驟
施加負(fù)載電壓,在施加負(fù)載電壓之后的確定的時(shí)段中測(cè)量在加熱層中的負(fù)載電流,作為要實(shí)現(xiàn)的溫度的值, 接下來,基于預(yù)給定的、施加到測(cè)量線路上的測(cè)量電壓來測(cè)量在測(cè)量線路中的測(cè)量電流,作為實(shí)際溫度的值, 將要實(shí)現(xiàn)的溫度的值和實(shí)際溫度的值進(jìn)行比較,并且在表示溫度的值偏差了最小量的情況下進(jìn)行加熱層的錯(cuò)誤狀態(tài)關(guān)聯(lián)。在該方法中尤其可以設(shè)計(jì)為將至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶用作測(cè)量線路。尤其可以將設(shè)置在粗紗之間的獨(dú)立的測(cè)量線路用作測(cè)量線路。該方法可以實(shí)施為,使得預(yù)給定用于確定表示溫度的值的偏差的第一最小量和第二最小量,其中第一最小量小于第二最小量,并且當(dāng)表示溫度的值的偏差在第一最小量和第二最小量之間時(shí),將加熱層與第一錯(cuò)誤狀態(tài)關(guān)聯(lián),并且當(dāng)表示溫度的值的偏差超過第二最小量時(shí),將加熱層與第二錯(cuò)誤狀態(tài)關(guān)聯(lián)。在此,尤其可以基于第二錯(cuò)誤狀態(tài)的關(guān)聯(lián)而將加熱層視為故障,并且用于施加負(fù)載電壓的相應(yīng)的功能配置為使得基于該關(guān)聯(lián)不操作加熱層。此外,根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有具有結(jié)構(gòu)部件的加熱系統(tǒng),該結(jié)構(gòu)部件具有作為該結(jié)構(gòu)部件的組成部分的至少一個(gè)電熱加熱層,加熱系統(tǒng)具有 具有用于施加負(fù)載電壓用于加熱層的加熱的負(fù)載電壓供給裝置的能量供給裝置,其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置連接到加熱層上, 其中在至少一個(gè)電熱加熱層中設(shè)置有電測(cè)量線路,其集成在加熱層中, 其中電熱加熱層由通過電連接裝置連接到能量供給裝置上的具有碳導(dǎo)體的至少一個(gè)粗紗帶構(gòu)成,其中每個(gè)粗紗的端部連接到電連接裝置的相應(yīng)的電極上,使得每個(gè)粗紗在電連接裝置的兩個(gè)電極之間走向,并且其中該至少一個(gè)粗紗帶設(shè)置為使得其平面地分布在附加加熱層上, 其中能量供給裝置具有用于施加測(cè)量電壓的負(fù)載電壓供給裝置,其通過測(cè)量線路端子連接到電測(cè)量線路上, 其中測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于對(duì)在測(cè)量線路中由測(cè)量電壓引起的電流強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量, 其中測(cè)量裝置與控制裝置在功能上連接,控制裝置施加負(fù)載電壓用于監(jiān)控加熱層的完整性,測(cè)量裝置在負(fù)載電壓被施加之后的預(yù)定的時(shí)段中測(cè)量在加熱層中的負(fù)載電流,作為要實(shí)現(xiàn)的溫度的值,接下來基于預(yù)給定的、施加到測(cè)量線路上的測(cè)量電壓來檢測(cè)在測(cè)量線路中的測(cè)量電流,作為實(shí)際溫度的值,接下來進(jìn)行要實(shí)現(xiàn)的溫度的值與實(shí)際溫度的值的比較,并且在表示溫度的值偏差了最小量的情況下進(jìn)行加熱層的錯(cuò)誤狀態(tài)的關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種用于制造部件半成品的方法,該部件半成品用于制造在其表面上設(shè)置有至少一個(gè)加熱層的三維部件,該方法具有以下步驟 在粗紗定義步驟中,在預(yù)給定的加熱電壓下基于對(duì)于每個(gè)設(shè)計(jì)的加熱層而言要實(shí)現(xiàn)的面特定的加熱功率來確定至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成具有最小能量消耗的加熱層, 根據(jù)該至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的布置和走向,在粗紗定義步驟之后將導(dǎo)電的粗紗分步地并排施加到平面地張緊的、由電絕緣材料形成的支承體部分半成品上,并且將粗紗固定在支承體部分半成品上, 進(jìn)行穩(wěn)定化處理,用于使帶有粗紗或者該至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶的半成品穩(wěn)定。在此,可以基于加熱層的預(yù)給定的幾何邊緣走向來確定至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成加熱層。此外,可以設(shè)計(jì)為,在預(yù)給定的幾何邊緣走向內(nèi)從粗紗的布置和/或走向的預(yù)給定的組來選擇確定至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成加熱層。在此,可以設(shè)計(jì)為粗紗在加熱層中的蛇形的和/或環(huán)形的走向?qū)儆诖旨喌淖呦虻念A(yù)給定的組。此外,在該方法中可以預(yù)給定至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成加熱層,并且基于該預(yù)給定可以確定粗紗的數(shù)量和/或粗紗的尺寸和/或粗紗之間的距離。將粗紗固定在支承體部分半成品上尤其可以通過在支承體部分半成品上的縫紉方法或刺繡方法或者粘合方法來實(shí)現(xiàn)。穩(wěn)定化處理尤其可以包含結(jié)合處理。在此,尤其可以設(shè)計(jì)為通過縫紉方法或刺繡方法將粗紗固定在支承體部分半成品上。粗紗的固定尤其可以通過縫紉方法和/或刺繡方法來進(jìn)行并且在此尤其可以單個(gè)地或者成組地進(jìn)行。也就是說,可以設(shè)計(jì)為每個(gè)粗紗單個(gè)地通過刺繡方法固定在支承體部分半成品上,和/或多個(gè)粗紗一起通過刺繡方法固定在支承體部分半成品上。在粗紗的成組固定的情況下尤其設(shè)計(jì)為在接下來鋪設(shè)或者固定一個(gè)或多個(gè)粗紗之前,將三個(gè)以下的粗紗的組固定在一起。在將粗紗單個(gè)地固定在支承體部分半成品上時(shí),可以附加地設(shè)計(jì)為通過刺繡方法將粗紗組固定在支承體部分半成品上??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)為通過粘合方法將粗紗固定在支承體部分半成品上。要施加在支承體部分半成品上的粗紗可以由干燥材料和/或預(yù)浸材料形成。如果將預(yù)浸材料用于粗紗,則可以借助預(yù)浸粗紗的樹脂來實(shí)現(xiàn)進(jìn)行粘合方法,以將粗紗固定在支承體部分半成品上。通過根據(jù)本發(fā)明的具有通過刺繡方法將粗紗固定在支承體部分半成品上的制造方法而尤其可能的是粗紗分布在支承體部分半成品的面上使得在支承體部分半成品的厚度方向上或者要形成的加熱層的厚度方向上看,每個(gè)粗紗在同一放置平面上走向。也就是說,在此不允許各個(gè)粗紗的交疊或者這些粗紗的區(qū)段在所提及的厚度方向上的交疊。將粗紗固定在支承體部分上可以針對(duì)每個(gè)單個(gè)的粗紗分步地進(jìn)行,使得在將一個(gè)粗紗牢固地刺繡在支承體部分上之后將下一根粗紗鋪設(shè)到支承體部分上。該方法在單個(gè)的應(yīng)用情況中可能是費(fèi)事的,然而從該方法中得到的粗紗在支承體部分半成品上的布置具有如下優(yōu)點(diǎn)例如粗紗的布置、走向、厚度、特性和/或數(shù)量可以根據(jù)可預(yù)給定的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化。此外,在加熱層中隨時(shí)間變化的帶有階段性的高峰值的加熱電流是可能的,因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的加熱層中局部出現(xiàn)的溫度是可控的并且尤其是可調(diào)節(jié)的。由粗紗結(jié)構(gòu)在支承體部分半成品上或者在加熱層上的可優(yōu)化性與在加熱層中出現(xiàn)的溫度的可控制性或者可調(diào)節(jié)性構(gòu)成的組合能夠?qū)崿F(xiàn)在確定的應(yīng)用情況中的特別有效的使用,其中借助盡可能簡單構(gòu)造并且輕便的結(jié)構(gòu)和材料能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)的高加熱功率。因此,優(yōu)選的應(yīng)用情況是飛行器的部件,尤其是被周圍空氣環(huán)流的空氣動(dòng)力學(xué)本體的表面。根據(jù)本發(fā)明的解決方案實(shí)現(xiàn)了將加熱層可靠且時(shí)間持久地集成到部件中,并且尤其實(shí)現(xiàn)了飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)本體的殼部分。此外,根據(jù)本發(fā)明制造的加熱層的加熱對(duì)其上設(shè)置有加熱層的部件的影響可以以非常簡單的方式來控制。此外,按照根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以設(shè)計(jì)為將粗紗鋪設(shè)和固定到支承體部 分半成品上,使得粗紗形成由彼此并排的粗紗的層構(gòu)成的帶。在此,粗紗可以鋪設(shè)為,使得其彼此平行地并且分區(qū)段地蛇形地走向。按照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例可以設(shè)計(jì)為在將粗紗固定在支承體部分上之后,將該帶有固定在其上的粗紗的支承體部分施加到具有三維支承表面輪廓的工具上。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)改進(jìn)實(shí)施形式中設(shè)計(jì)為在加熱層定義步驟中,基于對(duì)在要制造的部件上的至少一個(gè)加熱層的定義確定在預(yù)給定的電壓下對(duì)于每個(gè)所設(shè)計(jì)的加熱層而言要實(shí)現(xiàn)的面特定的加熱功率??商孢x地或者附加地,在根據(jù)本發(fā)明的方法中可以設(shè)計(jì)為在加熱層定義步驟之后,在粗紗定義步驟中針對(duì)面特定的加熱功率將用于相應(yīng)的加熱層的粗紗的數(shù)量最小化。根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)計(jì)在加熱層定義步驟之后,在粗紗定義步驟中針對(duì)面特定的加熱功率將用于相應(yīng)的加熱層的粗紗束或者粗紗帶的數(shù)量最小化。按照根據(jù)本發(fā)明的方法也可以設(shè)計(jì)為在將支承體部分半成品鋪設(shè)到具有三維支承表面輪廓的工具上之前,通過借助導(dǎo)電粘合材料將金屬接觸體與粗紗或該至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的端部區(qū)段連接來接觸粗紗的端部區(qū)段或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的端部區(qū)段。粘合材料尤其可以是包含金屬的粘合材料。在該根據(jù)本發(fā)明的方法中,粗紗或者粗紗束或者至少一個(gè)粗紗帶由導(dǎo)電的金屬纖維或者非金屬纖維形成。按照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例可以設(shè)計(jì)為在導(dǎo)電的粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶之間放置有由玻璃構(gòu)成的粗紗,以便將導(dǎo)電粗紗彼此電絕緣。按照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例可以設(shè)計(jì)為在導(dǎo)電的粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶之間放置有玻璃織物,以將兩個(gè)粗紗層彼此電絕緣。此外,根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有用于制造帶有具有至少一個(gè)加熱層的裝置的部件的方法,其中根據(jù)用于制造部件半成品的方法的一個(gè)實(shí)施例來制造部件半成品,用于制造三維的部件。在此設(shè)計(jì)為部件半成品借助樹脂注入方法或者樹脂注射方法來制造。可替選地或者附加地,可以將預(yù)浸半成品用于制造部件半成品,使得以預(yù)浸制造方法制造部件半成品。在此,尤其可以將預(yù)浸材料用于支承體部分半成品和/或絕緣層的材料和/或粗紗的材料。在此,此外可以設(shè)計(jì)為對(duì)硬化的部件進(jìn)行切削后處理??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)為借助溫度記錄方法進(jìn)行能量供給裝置的連接和加熱層裝置的功能檢驗(yàn)。此外,根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)有具有至少一個(gè)電熱加熱層的部件,其中該至少一個(gè)電熱附加加熱層具有以電導(dǎo)體形成的多個(gè)粗紗,其中多個(gè)粗紗設(shè)置為使得多個(gè)粗紗平面地分布在加熱層上;以及電連接裝置,用于將加熱層連接到能量供給裝置上。在此,多個(gè)粗紗尤其可以形成至少一個(gè)粗紗帶,其中該至少一個(gè)粗紗帶設(shè)置為使得其平面地分布在加熱層上。粗紗的電導(dǎo)體可以是碳導(dǎo)體或者由碳導(dǎo)體構(gòu)成,其中該至少一個(gè)粗紗帶設(shè)置為使得其以層的形式平面地分布在加熱層上。至少一個(gè)粗紗尤其可以由碳絲形成,碳絲在粗紗中彼此平行地走向或者至少分區(qū)段地在粗紗的縱向上走向。粗紗可以在至少一個(gè)電熱加熱層中曲折地走向。
此外,電熱加熱層在其厚度方向上看可以由至少一個(gè)粗紗帶的層形成。可替選地或者附加地,電熱加熱層可以由金屬導(dǎo)體形成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,使用高溫計(jì)來對(duì)在結(jié)構(gòu)部件的區(qū)域上的溫度進(jìn)行測(cè)量。在此,飛行器結(jié)構(gòu)部件尤其設(shè)置有溫度測(cè)量裝置,用于確定結(jié)構(gòu)部件的區(qū)域的溫度,其中結(jié)構(gòu)部件具有殼部分和支承體部件,殼部分具有被環(huán)流的外表面和內(nèi)部區(qū)域。溫度測(cè)量裝置尤其具有 設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的支承體部件上的高溫計(jì),高溫計(jì)指向殼部分的朝向高溫計(jì)的表面上的區(qū)域并且具有輻射傳感器,用于根據(jù)熱輻射產(chǎn)生傳感器值, 傳感器值處理裝置,其從輻射傳感器所檢測(cè)的傳感器值中確定溫度值。在此,傳感器值處理裝置具有比較功能,其將溫度值與對(duì)應(yīng)于在殼部分上形成冰的概率的至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者超過邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例可以設(shè)計(jì)為在殼部分上設(shè)置有用于防止在殼部分上形成冰的加熱裝置,并且系統(tǒng)功能構(gòu)建為,使得當(dāng)超過與在殼部分上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值時(shí),系統(tǒng)功能將加熱裝置接通。在此,加熱裝置可以構(gòu)建為,使得加熱裝置可以產(chǎn)生不同的加熱級(jí),并且系統(tǒng)功能可以實(shí)施為,使得在如下情況下產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)存在其中產(chǎn)生最大熱功率的最高加熱級(jí),并且同時(shí)超過與在殼部分上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值。根據(jù)本發(fā)明的由結(jié)構(gòu)部件和溫度測(cè)量裝置構(gòu)成的組合可以構(gòu)建為,使得在殼部分的表面上設(shè)置有至少一個(gè)加熱層,其可以通過能量供給裝置來加熱,用于防止形成冰。溫度測(cè)量裝置可以與用于對(duì)高溫計(jì)所檢測(cè)的殼部分的區(qū)域的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)功能關(guān)聯(lián),調(diào)節(jié)功能與傳感器值處理裝置在功能上連接并且從傳感器值處理裝置接收作為輸入量的溫度值,溫度值從高溫計(jì)的傳感器值中確定,其中調(diào)節(jié)功能基于由高溫計(jì)所檢測(cè)的殼部分的區(qū)域的期望溫度來產(chǎn)生給能量供給裝置的指令信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明,高溫計(jì)可以安置在支承體部件上使得高溫計(jì)的姿態(tài)和/或位置可調(diào)節(jié)。在使用高溫計(jì)情況下的優(yōu)點(diǎn)尤其通過如下方式得到測(cè)量可以在非常短的時(shí)間中,更確切地說典型地在Ims和IOii s之間的時(shí)段中實(shí)現(xiàn)。由此,在分析裝置中的分析和尤其借助除冰裝置對(duì)于溫度的調(diào)節(jié)可以在短時(shí)間中并且甚至在同一重復(fù)率(Iterationsrate)內(nèi)進(jìn)行。具有高溫計(jì)的測(cè)量裝置的出錯(cuò)率并不具有損耗(Verschlei ^ ),使得該裝置設(shè)置有低的出錯(cuò)率。測(cè)量的足夠的精度也與高溫計(jì)的根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用關(guān)聯(lián),因?yàn)榻柚邷赜?jì)未對(duì)測(cè)量目標(biāo)的溫度產(chǎn)生影響,并且由于傳感器與對(duì)其進(jìn)行測(cè)量的部件沒有熱接觸所以沒有誤差。尤其,也可以在部件的表面上出現(xiàn)電磁場的情況下借助高溫計(jì)來進(jìn)行測(cè)量??梢允褂眉傻讲考蛘邭げ考械臒犭娕?,用于直接檢測(cè)在部件的區(qū)域上的溫度和尤其殼部件的區(qū)域上的溫度。與此相比,使用高溫計(jì)來檢測(cè)在航空部件的除冰結(jié)構(gòu)上的溫度具有如下優(yōu)點(diǎn)該高溫計(jì)可以作為附加的部件嵌入到可選的部件結(jié)構(gòu)中,而不必修改相應(yīng)的部件的殼部件。與此相比,通過使用集成到部件或者殼部件中的熱電偶需要部件結(jié)構(gòu)的比較費(fèi)事的加工。傳統(tǒng)熱電偶的集成也會(huì)導(dǎo)致殼部件的增厚,這對(duì)于被環(huán)流的航空件是不利的。此外,將熱電偶集成到殼部件中的連接技術(shù)由于在飛行器部件上的連接的不可靠的壽命而是有問題的。此外,至加熱結(jié)構(gòu)的熱耦合是復(fù)雜且高開銷的,并且因此在檢測(cè)溫度的情況下僅僅技術(shù)受限地可能。其結(jié)果是,設(shè)置傳統(tǒng)熱電偶該熱電偶太遲鈍,而不能實(shí)施和檢測(cè)在激活在飛行器部件上的除冰的情況下的高的加熱效率。
在將高溫計(jì)嵌入到飛行器的結(jié)構(gòu)部件中的情況下,可以通過合適的距離和光學(xué)系統(tǒng)來限定如下的面,高溫計(jì)可以在該面中“整體地”檢測(cè)溫度。借助集成到殼部件中的熱電偶只能局部地檢測(cè)在加熱元件上的非常小的面上的溫度。在事故情況下更換高溫計(jì)是毫無問題的,并且尤其與使用集成在殼部件中的熱電偶相比是有利的,因?yàn)楦邷赜?jì)在故障情況下是可更換的。與此相比,在集成到加熱結(jié)構(gòu)中的熱電偶的情況下必須更新整體殼部件。在下文中借助附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例,其中 圖I示出了具有根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的兩個(gè)加熱層的機(jī)翼前緣(Vorderkantenklappe)的透視圖, 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有由碳粗紗形成的加熱層的加熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖,加熱層帶有能量供給裝置,其可以用于監(jiān)控加熱層, 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有三個(gè)由碳粗紗形成的加熱層的加熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖,這些加熱層帶有能量供給裝置,其可以用于監(jiān)控加熱層, 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的具有由碳粗紗形成的加熱層的加熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖,加熱層帶有能量供給裝置,其可以用于監(jiān)控加熱層,其中電導(dǎo)體集成到加熱層中,電導(dǎo)體的電阻用于確定加熱層的狀態(tài), 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的具有三個(gè)由碳粗紗形成的加熱層的加熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖,這些加熱層帶有能量供給裝置,其具有負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置,用于監(jiān)控加熱層,其中電導(dǎo)體集成到加熱層中,電導(dǎo)體的電阻用于確定加熱層的狀態(tài), 圖6示出了粗紗的布置的一個(gè)實(shí)施例,用于形成根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的加熱層, 圖7示出了粗紗的布置的另一實(shí)施例,用于形成根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的加熱層,
圖8示出了粗紗的布置的另一實(shí)施例,用于形成根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的加熱層, 圖9示出了具有根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的流程圖,其中所示方法步驟中的幾個(gè)可視為可選的,
圖10示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意性截面圖,其帶有飛行器的機(jī)翼前緣,該機(jī)翼前緣具有殼部分和內(nèi)部區(qū)域,在內(nèi)部區(qū)域中設(shè)置有用于檢測(cè)殼部分的溫度的高溫計(jì); 圖11示出了飛行器的機(jī)翼前緣的區(qū)段,兩個(gè)加熱附加體集成到該區(qū)段中。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種具有至少一個(gè)電熱加熱層的加熱系統(tǒng),該至少一個(gè)電熱加熱層尤其由碳纖維形成并且設(shè)置在部件I上。此外,加熱系統(tǒng)具有 能量供給裝置,其具有負(fù)載電壓供給裝置用于施加負(fù)載電壓來對(duì)加熱層加熱, 其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置連接到加熱層上,籲測(cè)量裝置,用于在負(fù)載電壓被施加時(shí)測(cè)量電流強(qiáng)度,以及 分析裝置,用于根據(jù)所測(cè)量的電流強(qiáng)度確定加熱層的電阻。尤其可以設(shè)計(jì)為基于對(duì)電阻的確定來確定在該電阻中出現(xiàn)的溫度。根據(jù)本發(fā)明,在使用電熱加熱層的情況下通過測(cè)量在加熱層中或者在到加熱層的饋電線中的電流強(qiáng)度借助在同一時(shí)間段中施加到加熱層上的電壓以及歐姆定律來確定電阻。根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)I由至少一個(gè)電熱加熱層形成,其設(shè)計(jì)用于布置到結(jié)構(gòu)部件上。借助將加熱層布置到結(jié)構(gòu)部件上可以加熱該結(jié)構(gòu)部件,以加熱周圍空氣或者部件本身。測(cè)量裝置設(shè)置用于測(cè)量電流強(qiáng)度和分析裝置設(shè)置用于確定電阻,分析裝置與測(cè)量裝置在功能上連接。分析裝置可以具有校準(zhǔn)表,用于確定電阻,該校準(zhǔn)表考慮相應(yīng)的部件I的(例如導(dǎo)致非線性效應(yīng)的)特定特性。根據(jù)應(yīng)用情況,將所確定的電流強(qiáng)度用于不同的目的。首先,可以從所確定的電流強(qiáng)度中確定相應(yīng)地在加熱層中的并且因此在部件I上的溫度。為此,利用如下效應(yīng)碳纖維加熱層的電阻隨著溫度變化。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,分析裝置具有如下功能,借助該功能根據(jù)加熱層的電阻來確定加熱層的溫度。為此,可以在分析裝置中實(shí)現(xiàn)相關(guān)表格或者相關(guān)功能,借助其,該分析裝置針對(duì)相應(yīng)的部件從所確定的電流強(qiáng)度中確定溫度??商孢x地或者附加地,分析裝置可以具有如下功能,借助該功能根據(jù)加熱層的電阻來確定加熱層的完整性,因?yàn)樵陔娏鲝?qiáng)度下降超過預(yù)定的邊界值的情況下起因可能在于電熱層在導(dǎo)電區(qū)域中有缺陷并且由此作為部件的部分也受損。為此目的,分析裝置可以具有比較功能,其將所確定的或者相應(yīng)地確定的電流強(qiáng)度與相應(yīng)地確定的電流強(qiáng)度同在相應(yīng)地施加的電壓情況下存儲(chǔ)的期望電流強(qiáng)度值之差的預(yù)先給定的邊界值相比較。此外,分析裝置可以具有如下功能,其在超過相應(yīng)的加熱層的邊界值的情況下關(guān)聯(lián)有缺陷狀態(tài)。此外,該功能可以構(gòu)建為,使得其產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)并且將該警報(bào)信號(hào)輸出給使用該警報(bào)信號(hào)的另一功能。在該發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中,加熱系統(tǒng)I的能量供給裝置21具有用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,測(cè)量電壓小于用于對(duì)加熱層加熱的電壓。例如,在圖2中示出了具有用于應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的加熱層11的加熱系統(tǒng)Sll的一個(gè)實(shí)施例,并且在圖3中示出了三個(gè)加熱系統(tǒng)S10、S11、S12與應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的總共三個(gè)加熱層
10、11、12的組合。根據(jù)圖2的加熱層11具有如下形式,該加熱層借助該形式可以用于與根據(jù)圖3的加熱層組合并且可以集成到其中。在這里所使用的加熱層的這些實(shí)施形式中,加熱層分別由多個(gè)并排的并且形成帶B的粗紗R形成,粗紗R曲折地走向。為該目的,加熱層10、11、12的彼此平行并且并排走向的區(qū)段通過由不導(dǎo)電材料構(gòu)成的絕緣裝置20、21或22彼此電絕緣。曲折地表示粗紗R的走向或者粗紗R的帶B的走向,其中同一帶B的縱向區(qū)段或者同一粗紗R的縱向區(qū)段相對(duì)于用于描述在其上有粗紗的電絕緣層的平面延伸的坐標(biāo)在彼此相反的方向中走向,使得在這些縱向區(qū)段之間設(shè)置有彎曲區(qū)段,其中在粗紗R的縱向上或者在帶B的縱向上彼此相繼的彎曲區(qū)段具有彼此相反的彎曲。換言之“曲折”在本上下文中表示同一粗紗的縱向區(qū)段并排且彼此平行地放置,其中相應(yīng)地并排的縱向區(qū)段是在粗紗的縱向延伸中連續(xù)的縱向區(qū)段,使得形成粗紗的曲折的或者蛇形的走向。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式,加熱層的溫度確定和完整性確定通過對(duì)表示負(fù)載電阻的加熱層的負(fù)載電流的持續(xù)測(cè)量來實(shí)現(xiàn)。在加熱層由于電流流經(jīng)負(fù)載電阻而溫度提高的情況下,負(fù)載電流升高,因?yàn)榧訜釋拥目傠娮枳冃?。這引起加熱層的累進(jìn)的溫度升高。出于 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的目的,檢測(cè)加熱層的完整性或者檢測(cè)結(jié)構(gòu)損傷通過測(cè)量加熱層的總電阻來進(jìn)行,當(dāng)加熱層的結(jié)構(gòu)受損傷時(shí),加熱層的總電阻提高,因?yàn)榧訜釋拥臋M截面于是局部地較小。可替選地或者附加地,測(cè)量加熱層的溫度和加熱層的完整性可以通過施加測(cè)量電壓或者借助集成在加熱層中的測(cè)量線路ML來進(jìn)行(圖4和5)。在圖2的實(shí)施形式中,設(shè)置有能量供給裝置E11,其帶有用于產(chǎn)生測(cè)量電壓U3tt的測(cè)量電壓供給裝置和用于產(chǎn)生負(fù)載電壓Ulis的負(fù)載電壓供給裝置,該能量供給裝置借助兩個(gè)電連接裝置All-1、A11-2連接到加熱層上。類似地,在圖3的實(shí)施形式中,為了對(duì)三個(gè)加熱層供電設(shè)置有三個(gè)能量供給裝置E10、Ell、E12,其分別具有用于產(chǎn)生測(cè)量電壓U3tt的測(cè)量電壓供給裝置和用于產(chǎn)生負(fù)載電壓Ulis的負(fù)載電壓供給裝置,能量供給裝置E10、E11、E12分別借助兩個(gè)電連接裝置A10-l、A10-2 ;A11-1、A11_2 ;A12-1、A12_2連接到加熱層10、
11、12 上。在加熱系統(tǒng)I的一個(gè)實(shí)施例中,該加熱系統(tǒng)此外具有與負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置耦合的激勵(lì)裝置,該激勵(lì)裝置激勵(lì)負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置,用于施加負(fù)載電壓和測(cè)量電壓,并且該激勵(lì)裝置具有如下激勵(lì)功能,借助其,負(fù)載電壓移向零,也就是說,至少移向在根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法中小到可忽略的值,并且接下來測(cè)量電壓被施加。在此,測(cè)量裝置尤其設(shè)計(jì)用于測(cè)量由測(cè)量電壓引起的電阻。施加負(fù)載電壓和測(cè)量電壓的時(shí)刻尤其可以根據(jù)恒定的頻率來設(shè)計(jì)。在一個(gè)應(yīng)用情況中,在其上設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)的加熱層的結(jié)構(gòu)部件可以是飛行器的部件,使得根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)或者加熱層尤其可以減少或者防止結(jié)構(gòu)部件表面的結(jié)冰。結(jié)構(gòu)部件尤其可以是飛行器的被氣流環(huán)繞流動(dòng)的空氣動(dòng)力學(xué)本體,譬如機(jī)翼、襟翼(Fliigelklappe)、機(jī)翼前緣、穩(wěn)定翼(Flosse)或者垂直尾翼(Seitenleitwerk)。尤其是,空氣動(dòng)力學(xué)本體或者在其上可以施加有加熱層的表面可以是朝向流動(dòng)的表面或者是與朝向氣流的表面連接的表面(圖I)。飛行器通常可以是固定翼飛行器或者旋翼飛行器。在此,加熱層也可以施加在螺旋槳的表面或者轉(zhuǎn)子的表面上。在圖I中針對(duì)該應(yīng)用示例性地示出了飛行器的機(jī)翼前緣。在部件I的表面3或者基本體4的表面3上(部件或基本體在所示的實(shí)施例中是機(jī)翼前緣I的殼部分4)集成有分別具有基本加熱層10的加熱裝置Hl、H2和設(shè)置在基本加熱層10中的多個(gè)內(nèi)部加熱裝置或者附加加熱層11、12?;炯訜釋?0和至少一個(gè)附加加熱層11構(gòu)建為電熱加熱層,使得其至少部分導(dǎo)電地構(gòu)建并且在相應(yīng)供電的情況下產(chǎn)生熱量。為了使基本加熱層10和至少一個(gè)附加加熱層11在布置在要加熱的結(jié)構(gòu)部件上時(shí)相對(duì)于結(jié)構(gòu)部件電絕緣,在基本加熱層10和至少一個(gè)附加加熱層11、12之間設(shè)置有電絕緣的絕緣或隔離裝置20。此外,絕緣或隔離裝置20設(shè)置在基本加熱層10或者附加加熱層11、12內(nèi)的粗紗R的帶B的相鄰的區(qū)段之間(圖2和3)。絕緣或隔離裝置20也可以是結(jié)構(gòu)部件的在其上設(shè)置有基本加熱層10和附加加熱層11、12的部分,是其本身或者獨(dú)立的部分。絕緣或隔離裝置可以由玻璃形成。此外,所有加熱層10、11、12設(shè)置在絕緣層上,使得在加熱層中流動(dòng)的加熱電流相對(duì)于部件I的在其上設(shè)置有加熱層10、11、12的部分絕緣。在該實(shí)施例中,六個(gè)粗紗R并排地放置在支承體材料上并且與其在結(jié)構(gòu)上集成在一起。粗紗R沿著其總的縱向延伸并排,也就是說在加熱層的厚度方向上看,沒有粗紗R的縱向區(qū)段位于同一粗紗帶B的另一粗紗R的縱向區(qū)段之上或者之下。粗紗R在加熱層11中 彼此平行并且曲折地走向。在其中設(shè)置有根據(jù)圖2的實(shí)施形式中的粗紗R的帶B的曲折的放置圖案中形成粗紗R的帶B的彼此平行地走向的縱向區(qū)段lla、llb、llc、lld、lle。粗紗R的帶B在其端部上與連接件Al 1-1、A11-2連接,這些連接件又分別借助線路LII-ULl 1-2連接到電流或電壓供給裝置E上。由此,加熱層11可以通過能量供給裝置E來供電,使得加熱層11可以根據(jù)供電向部件或者其環(huán)境發(fā)出熱量。殼部分4尤其可以由纖維復(fù)合材料(FVW)或者纖維復(fù)合塑料(FVK)形成。根據(jù)實(shí)施形式來設(shè)計(jì)的加熱層設(shè)置在不導(dǎo)電的層上,使得加熱層相對(duì)于殼部分的其余區(qū)段絕緣。加熱層10、11、12通??梢宰鳛楠?dú)立的部分施加在部件上或者與部件單件式地來制造。在此,部件可以至少在加熱層的區(qū)域中由碳纖維半成品形成。在另一方法步驟中,半成品可以通過樹脂注射方法或者注入方法制造成統(tǒng)一的或者單件式的部件。設(shè)置在要加熱的結(jié)構(gòu)部件上的絕緣層尤其可以由玻璃、芳香族聚酰胺或者塑料形成并且尤其由玻璃纖維塑料(GFK)形成。此外,絕緣層可以彼此連接或者也可以形成統(tǒng)一的絕緣層。絕緣層或者絕緣層中的各個(gè)絕緣層也可以相應(yīng)地是要加熱的結(jié)構(gòu)部件的組成部分。在此,絕緣層可以單個(gè)地或者總體地形成并且尤其是制造,或者絕緣層可以與要加熱的結(jié)構(gòu)部件統(tǒng)一地或者單件式地形成并且尤其是制造。尤其是可以設(shè)計(jì)為要加熱的結(jié)構(gòu)部件或者其殼部件由不導(dǎo)電材料形成并且在此尤其由玻璃纖維塑料(GFK)、纖維復(fù)合材料(FVff)或纖維復(fù)合塑料(FVK)或者金屬材料形成。在此,要加熱的結(jié)構(gòu)部件或者其殼部件本身是絕緣層或者具有絕緣層。設(shè)置在部件上的至少一個(gè)加熱層優(yōu)選地由碳材料形成,其通過電連接裝置來電連接并且在施加相應(yīng)的電壓的情況下引導(dǎo)電流,使得該至少一個(gè)加熱層可以被加熱。尤其是,該至少一個(gè)加熱層可以由以預(yù)定的結(jié)構(gòu)和厚度的導(dǎo)電粗紗或者粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成。在本上下文中,“粗紗”理解為由連續(xù)碳絲或者導(dǎo)電線纜構(gòu)成的束,其在在粗紗中可以不扭曲和/或可以延伸。在此,線纜尤其是可以由借助玻璃纖維包裹的電導(dǎo)體譬如金屬導(dǎo)體形成。導(dǎo)電的單絲可以由碳絲和/或碳纖維和/或金屬合金和/或帶有例如金屬涂層的玻璃纖維形成。尤其是,粗紗也可以僅僅由纖維和尤其碳纖維形成。粗紗可以設(shè)置有或者未設(shè)置基體材料。在此,可以將如下形式的材料用于根據(jù)本發(fā)明來使用的粗紗連續(xù)粗紗、連續(xù)紗線(Garn)、連續(xù)經(jīng)紗(Zwirn)、連續(xù)軟線(Schniiren)、連續(xù)紡織物(Gewirke)、連續(xù)編織物(Webware)、連續(xù)繩(Kordeln)或者連續(xù)針織物(Maschenware)。這種連續(xù)粗紗可以卷繞到卷軸或者卷筒上,以使用在根據(jù)本發(fā)明的方法中,以便在合適的縱向區(qū)段中從卷軸或者卷筒提取粗紗,而應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的方法。在根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例中,“粗紗”根據(jù)本發(fā)明可以由多個(gè)粗紗形成,其在該情況下是下粗紗(Unter-Rovinge)。在此,下粗紗尤其可以彼此交織或者彼此纏繞。不必在平坦的層中走向的多個(gè)下粗紗構(gòu)成的這種組合在本上下文中理解為“粗紗束”。粗紗可以以不同的方式放置在相應(yīng)的絕緣層上。在此,粗紗可以放置在絕緣層上,使得粗紗的表面盡可能填充絕緣層的平面延伸,而同時(shí)粗紗的各個(gè)區(qū)段通過位于其間的不導(dǎo)電材料和尤其玻璃織物或者塑料膜彼此絕緣。
用于形成加熱層,粗紗可以作為單個(gè)粗紗或者作為至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者作為至少一個(gè)粗紗帶來設(shè)置。在本上下文中,“粗紗帶”理解為在其縱向上并排走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,粗紗因此并沒有在其縱向區(qū)段上彼此相疊。在本上下文中,“粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)”理解為在其縱向上并排或者相疊地走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,粗紗由此在其至少一個(gè)縱向區(qū)段上彼此相疊。在加熱層內(nèi),粗紗可以分區(qū)段地交疊,也就是說在加熱層的厚度方向上看,粗紗的縱向區(qū)段可以彼此相疊。然而在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,用于形成加熱層的粗紗設(shè)置為使得在加熱層的厚度方向上看粗紗并不在其縱向區(qū)段上彼此相疊。相對(duì)于粗紗的縱向方向設(shè)置的粗紗的端部件分別連接有導(dǎo)電的連接件,電線路L又與連接件連接并且連接在能量供給裝置上。由此,具有預(yù)定的電流強(qiáng)度和預(yù)定的時(shí)間變化曲線的電流可以借助能量供給裝置的控制功能流經(jīng)粗紗,以便對(duì)粗紗和由此對(duì)其上設(shè)置有粗紗的部件進(jìn)行加熱?;旧?,在部件的厚度方向上看,多個(gè)粗紗可以彼此相疊地設(shè)置,其可以彼此平行走向或者也可以反向地走向。粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶可以彼此平行并且波狀地走向?;旧?,在部件的厚度方向上看,多個(gè)粗紗可以彼此相疊地設(shè)置,其可以彼此平行或者反向地走向。用于形成加熱系統(tǒng)的加熱層的粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶可以設(shè)置的其他形狀可以根據(jù)相應(yīng)的應(yīng)用情況的要求來設(shè)計(jì)。如在圖2、3、4和5中所示,分別所示的加熱系統(tǒng)5、510、511、512具有能量供給裝置,該能量供給裝置具有用于產(chǎn)生測(cè)量電壓U3tt的測(cè)量電壓供給裝置和用于產(chǎn)生負(fù)載電壓
的負(fù)載電壓供給裝置,能量供給裝置通過線路L借助兩個(gè)電連接裝置連接到加熱層上。于是,在圖2和4中所示的加熱系統(tǒng)Sll具有能量供給裝置E11,該能量供給裝置具有用于產(chǎn)生測(cè)量電壓U3tt的測(cè)量電壓供給裝置和用于產(chǎn)生負(fù)載電壓的負(fù)載電壓供給裝置,該能量供給裝置借助兩個(gè)電連接裝置Al 1-1、Al 1-2連接到加熱層上。類似地,在圖3和5的實(shí)施形式中,為了對(duì)三個(gè)加熱層供電設(shè)置有三個(gè)能量供給裝置E10、E11、E12,其分別具有用于產(chǎn)生測(cè)量電壓U3tt的測(cè)量電壓供給裝置和用于產(chǎn)生負(fù)載電壓Ulis的負(fù)載電壓供給裝置,這三個(gè)能量供給裝置分別借助兩個(gè)電連接裝置A10-1、A10-2 ;A11-1、All-2 ;A12_1、A12-2連接到加熱層10、11、12上。
能量供給裝置E10、Ell、E12實(shí)施為使得其具有用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,其通過測(cè)量線路端子連接到電導(dǎo)體上。在圖2和3的實(shí)施形式中,測(cè)量電壓和負(fù)載電壓在時(shí)間上連續(xù)地施加到相應(yīng)的加熱層上,使得當(dāng)在相應(yīng)的加熱層中有測(cè)量電壓時(shí),進(jìn)行電阻的測(cè)量。因?yàn)樵趫D4和5的實(shí)施形式的加熱層中集成有各自的測(cè)量線路ML,所以也可以在負(fù)載電壓施加到相應(yīng)的加熱層上時(shí)才將測(cè)量電壓施加到相應(yīng)的加熱層上。測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于對(duì)在測(cè)量線路中由測(cè)量電壓引起的電流強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。在此所使用的測(cè)量電壓尤其可以小于用于對(duì)加熱層10、11、12加熱的電壓的1/10。在圖4和5中所示的在其結(jié)構(gòu)方面對(duì)應(yīng)于圖2或者3的加熱層的實(shí)施例中,出于測(cè)量電阻或改變電阻的目的,分別將電線路ML插入或者集成到加熱層10、11或者12中。在這些附圖中為了更好的說明而示出了不帶粗紗R的加熱層的帶B。于是,根據(jù)該實(shí)施例的加熱系統(tǒng)由至少一個(gè)電熱加熱層形成,其中在該至少一個(gè)電熱加熱層中設(shè)置有電測(cè)量線路,電測(cè)量線路集成在加熱層中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的測(cè)量線路可以通過單個(gè)的電導(dǎo)體、粗紗、粗紗束或者粗紗 帶來形成。在使用如在圖5中所示的加熱系統(tǒng)的組合的情況下,不必在每個(gè)加熱層中集成測(cè)量線路ML。根據(jù)應(yīng)用情況,也可以僅僅在一個(gè)或者多個(gè)加熱層中分別集成有測(cè)量線路ML。所示的加熱系統(tǒng)示出為平坦的加熱層,然而這些加熱系統(tǒng)在施加到結(jié)構(gòu)部件上之后具有任意三維形狀。在根據(jù)圖3和5的分別由基本加熱層10和兩個(gè)附加加熱層11、12構(gòu)成的組合的實(shí)施形式(在圖4中所示)中,外部加熱裝置10和兩個(gè)附加加熱層11、12矩形地形成。通常,這些加熱裝置也可以具有其他形狀,并且例如圓或者橢圓地成形。加熱層10、11、12分別連接到能量供給裝置£10411或者£12上并且分別形成加熱系統(tǒng)3、310、511或者S12。詳細(xì)而言,基本加熱層10通過電連接裝置A10-l、A10-2連接到能量供給裝置ElO上,其中電連接裝置A10-1、A10-2將粗紗電連接在帶B的端部上。連接裝置A10-1、A10-2借助線路與能量供給裝置ElO連接。類似地,粗紗R也分別借助電連接裝置All-1、A11-2或者A12-1、A12-2連接在兩個(gè)附加加熱層11、12的帶B的端部上,這些電連接裝置分別通過電線路連接到相應(yīng)關(guān)聯(lián)的能量供給裝置Ell、E12上。借助能量供給裝置E10、Ell、E12,可以彼此獨(dú)立地將負(fù)載電壓施加到加熱系統(tǒng)S10、S11、S12的每個(gè)上,負(fù)載電壓在給每個(gè)相應(yīng)相關(guān)的加熱層10、11或者12中引起具有不同且彼此不相關(guān)的電流強(qiáng)度的加熱電流。由此,由加熱系統(tǒng)S10、S11、S12形成的總加熱系統(tǒng)S可以對(duì)部件I的表面3在加熱功率方面并且也在時(shí)間方面局部地不同地激勵(lì)。在此,能量供給裝置E10、Ell、E12尤其可以實(shí)施為,使得相對(duì)短暫且相對(duì)高的負(fù)載電壓施加到附加加熱層11、12上,并且在相對(duì)長的時(shí)間間隔上的且相對(duì)低的負(fù)載電壓施加到基本加熱層10上。借助這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)可以以能量上高效的方式在相對(duì)大的加熱作用的情況下加熱相對(duì)大的面。在此,應(yīng)用情況尤其是空氣動(dòng)力學(xué)本體的表面的除冰或者防止其結(jié)冰。基本加熱層10和/或至少一個(gè)附加加熱層11、12可以設(shè)置在要加熱的結(jié)構(gòu)部件I的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)上,或者設(shè)置在要加熱的結(jié)構(gòu)部件的殼部分4的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)上。也可以設(shè)計(jì)為基本加熱層10設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的外側(cè)上或者殼部分的外側(cè)上,并且至少一個(gè)附加加熱層11、12設(shè)置在殼部分的內(nèi)側(cè)上,并且反之亦然。
在使用粗紗的情況下也可以設(shè)計(jì)粗紗或者至少一個(gè)粗紗帶或粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)的其他放置圖案或者布置,用于形成加熱層10、11、12。通過放置圖案也給定了針對(duì)相應(yīng)的粗紗或者相應(yīng)的粗紗束或者粗紗帶的伸展長度,并且因此給定了其電阻率。示例性地在圖4至6中示出了不同的放置圖案。在圖4的示例中,具有六個(gè)粗紗31a、31b、31c、31d、31e、31f的粗紗裝置30直線地并且平行地并排放置,其中在粗紗之間(也就是說橫向于其縱向延伸)分別設(shè)置有作為絕緣區(qū)域的間隔37。粗紗在其端部上與在電接觸的和連接這些粗紗的接合或連接件35a或者35b連接,這些接合或連接件又借助線路36a或者36b連接到電流或電壓供給裝置(未示出)上。替代地也可以設(shè)計(jì)為多個(gè)粗紗束或者粗紗帶并排地設(shè)置為加熱層的組成部分,其于是尤其彼此間隔。粗紗束或者粗紗帶可以為不同的造型放置,用于形成加熱層。在圖5中示出了作為加熱層的部分的粗紗束或者粗紗帶41的布置40,粗紗束或者粗紗帶沿著其縱向方向正弦形并且彼此平行地走向。此外,圖6示出了兩個(gè)加熱層H-A、H-B,其分別具有作為相應(yīng)的加熱層的組成部分的相應(yīng)的粗紗帶61的布置60a、60b的曲折的放置。粗紗帶61串聯(lián)電連接,因?yàn)閹?1a、61b的相應(yīng)的一個(gè)端部65b、65c通過連接線路66彼此電連接,并且?guī)?1a、61b的相應(yīng)的另一端部65a、65d分別通過電連接線路67a、67b連接到電流或電壓供給裝置(未示出)上。
電連接裝置A10-1、A10-2、Al 1-1、Al 1-2和A12_l、A12-2設(shè)計(jì)為將所放置的導(dǎo)電材料的碳纖維與引導(dǎo)至能量供給裝置的線路接觸。在此尤其可以設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)金屬接觸體與導(dǎo)電粗紗R的端部區(qū)段的連接,粗紗R在邊緣側(cè)或者邊緣橫截面上結(jié)束并且具有端部面。示例性地,粗紗鋪到支承體部分上,使得這些粗紗的端部延伸超過支承體部分,用于這些粗紗的接觸。在此,導(dǎo)電的并且尤其金屬的接觸體與導(dǎo)電粗紗的端部區(qū)段電連接。接觸體尤其可以盤狀或者膜狀地形成,使得防止在將電流饋送到導(dǎo)電粗紗中的情況下出現(xiàn)局部過大的接觸電阻以及出現(xiàn)與此關(guān)聯(lián)的局部高的電壓降。接觸體尤其可以是銅膜。接觸體與導(dǎo)電粗紗的連接可以通過含有金屬的粘合材料來實(shí)現(xiàn)。在此,包含在粘合材料中的金屬由金屬顆粒構(gòu)成。粘合材料的支承體材料尤其可以由導(dǎo)電聚合體形成。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式中,粗紗可以通過設(shè)置有例如由銀或者銅構(gòu)成的金屬顆粒的聚合體和尤其環(huán)氧樹脂來實(shí)現(xiàn)。顆粒尺寸優(yōu)選地小于45微米。粘度在1800cPs和3500cPs之間。聚合體尤其可以是熱塑性聚合體、熱固性聚合體或者彈性體。在建立接觸的情況下,聚合體以流動(dòng)狀態(tài)涂覆到粗紗的端部上,或者浸潤并且與供給裝置的導(dǎo)體或者測(cè)量裝置的導(dǎo)體連接。接下來,聚合體硬化。由此,不僅形成對(duì)粗紗或者其絲的端部橫截面的接觸,而且(根據(jù)對(duì)聚合體涂覆的實(shí)施)形成對(duì)粗紗或者絲在其縱向上在預(yù)定長度上的接觸。通過接觸的實(shí)現(xiàn),可以實(shí)現(xiàn)在23攝氏度的情況下小于0.00040hm-cm(歐姆-厘米)的體積電阻率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,可以將用于確定加熱層10、11、12的電阻的分析裝置集成在飛行控制裝置中。在此,測(cè)量裝置可以與傳感器值處理裝置在功能上連接,傳感器值處理裝置具有比較功能,該比較功能將溫度值與至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者低于邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。邊界值尤其可以對(duì)應(yīng)于如下溫度值,該溫度值定義為使得在該溫度、速度和確定的空氣參數(shù)的情況下在殼部分4的外表面5上可能或者很可能形成冰??商孢x地或者附加地,傳感器值處理裝置可以具有監(jiān)控功能,為了確定在外表面5a上形成冰的可能性將該監(jiān)控功能構(gòu)建為使得其接收空氣數(shù)據(jù)以及尤其外部溫度、飛行高度和/或氣壓,并且借助傳感器值確定形成冰的概率邊界值。在該實(shí)施例中,傳感器值處理裝置具有比較功能,其將所確定的形成冰的概率值與最大允許的形成冰的概率的形成冰的期望概率值相比較,并且在超過期望概率值的情況下將作為警報(bào)信號(hào)的信號(hào)值發(fā)送給系統(tǒng)功能諸如飛行控制系統(tǒng)或者座艙顯示器。座艙顯示器可以構(gòu)建為使得其指示飛行員應(yīng)該改變飛行狀態(tài)并且在此例如必須降低飛行高度,以防止殼部分5結(jié)冰。在將至少一個(gè)加熱系統(tǒng)使用在根據(jù)上述實(shí)施例的部件I上的情況下,與傳感器值處理裝置在功能上耦合的系統(tǒng)功能此外可以構(gòu)建為調(diào)節(jié)功能,用于對(duì)相應(yīng)的加熱層的溫度或者殼部分5的被檢測(cè)的區(qū)域的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此,系統(tǒng)功能從傳感器值處理裝置接收從所確定的電阻值中確定的溫度值,并且將其與作為調(diào)節(jié)量的溫度或者參考值相比較。該參考值或者溫度值在如下溫度以上,在該溫度的情況下在殼部分5上會(huì)出現(xiàn)形成冰或者可以避免該形成冰。調(diào)節(jié)功能與傳感器值處理裝置在功能上連接并且從其接收作為輸入量的溫度值,這些溫度值從所確定的電阻值中確定。此外,調(diào)節(jié)功能激勵(lì)能量供給裝置,使得至少一個(gè)加熱層加熱,從而使得相應(yīng)的加熱層或者殼部分的相應(yīng)區(qū)域盡可能保持期望溫度。由此,調(diào)節(jié)功能基于針對(duì)相應(yīng)的加熱層的期望溫度來產(chǎn)生相應(yīng)的指令信號(hào),該指令信號(hào)被 傳送到相應(yīng)的能量供給裝置上,該能量供給裝置以相應(yīng)的方式對(duì)至少一個(gè)加熱層供電。在存在多個(gè)加熱層的情況下,也可以激勵(lì)多個(gè)加熱層,以調(diào)節(jié)相應(yīng)的加熱層的溫度。此外,在使用根據(jù)上述實(shí)施例的至少一個(gè)加熱系統(tǒng)的情況下,系統(tǒng)功能可以構(gòu)建為使得其在如下情況下發(fā)出警報(bào)信號(hào)其中加熱裝置接通并且同時(shí)超過與在殼部分5上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值。加熱裝置可以構(gòu)建為,使得其可以產(chǎn)生不同的加熱級(jí),也就是說釋放的熱功率的不同的級(jí)。在該情況下,系統(tǒng)功能尤其可以實(shí)施為,使得其在如下情況下產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)其中存在加熱裝置的產(chǎn)生最大熱功率的最高加熱級(jí)并且同時(shí)超過與在殼部分5上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值。警報(bào)信號(hào)可以發(fā)送到飛行引導(dǎo)顯示裝置上,并且飛行引導(dǎo)顯示裝置可以實(shí)施為,使得其例如在飛行指揮儀中為飛行員產(chǎn)生建議,根據(jù)該建議使飛行器進(jìn)入避免在機(jī)翼上形成冰的飛行狀態(tài)??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)將警報(bào)信號(hào)發(fā)送到具有控制功能的飛行控制裝置上,通過該控制功能使飛行器進(jìn)入避免在機(jī)翼上形成冰的飛行狀態(tài)中。警報(bào)信號(hào)可以表示電熱加熱體故障。因此,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中可以設(shè)計(jì)監(jiān)控功能確定在電熱加熱體故障的情況下的大氣條件是否可以表示飛行器的危急狀態(tài)。在此可以設(shè)計(jì)為在評(píng)估功能中使用飛行高度以及可選地使用所測(cè)量的空氣溫度。如果應(yīng)用評(píng)估功能得出從不允許的(即過高的)形成冰的概率中會(huì)得出危急飛行情況,則向飛行控制系統(tǒng)或者向座艙顯示裝置發(fā)送警報(bào),該警報(bào)向飛行員指示處理建議,飛行員可以借助該處理建議使飛行器進(jìn)入更安全的飛行狀態(tài)中。在此,例如可以指示必須降低飛行狀態(tài)并且在此尤其必須降低飛行高度,以防止機(jī)翼結(jié)冰。可替選地或者附加地,也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的控制功能,其自動(dòng)實(shí)施該措施。借助附圖來描述本發(fā)明的另一方面,根據(jù)該方面,結(jié)構(gòu)部件設(shè)置有加熱系統(tǒng)S,該加熱系統(tǒng)具有至少一個(gè)能量供給裝置E10、Ell、E12。加熱系統(tǒng)S具有 基本加熱裝置,其具有絕緣層;設(shè)置在絕緣層上的電熱基本加熱層10,該電熱基本加熱層由至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成;以及電連接裝置AlO-U A10-2,所述至少一個(gè)能量供給裝置E10、Ell、E12通過電連接裝置連接到基本加熱層10上,其中每個(gè)粗紗的端部連接到電連接裝置的相應(yīng)的電極上, 附加加熱裝置,其具有絕緣層;設(shè)置在絕緣層上的電熱附加加熱層11,該電熱附加加熱層由至少一個(gè)粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成;以及電連接裝置A11-UA11-2,所述能量供給裝置E10、E11、E12通過電連接裝置連接到附加加熱層11上,在此,基本加熱裝置和附加加熱裝置在空間上彼此關(guān)聯(lián),用于產(chǎn)生在功能上相關(guān)的加熱作用,并且能量供給裝置E10、E11、E12構(gòu)建為,使得附加加熱層11在激活階段中在至少一個(gè)時(shí)間部分區(qū)段中被輸送電流,以便將結(jié)構(gòu)部件在附加加熱層的區(qū)域中加熱至認(rèn)可的期望溫度,并且基本加熱層10被持續(xù)地輸送電流超過激活階段時(shí)間,使得基本加熱層10持續(xù)地產(chǎn)生熱量,并且附加加熱層11在時(shí)間部分區(qū)段中產(chǎn)生熱量。所提及的加熱層尤其可以是結(jié)構(gòu)部件的組成的并且傳輸負(fù)載的組成部分,并且在此尤其可以按照根據(jù)本發(fā)明的方法來制造。具有絕緣層的基本加熱裝置和加熱層以及具有絕緣層的附加加熱裝置根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來構(gòu)建并且在上文中予以描述。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在第二時(shí)間段中的電流的強(qiáng)度比流經(jīng)基本加熱層10的電流強(qiáng)50% (應(yīng)提及一個(gè)值,以便使說明更加明確)。在此,可以附加地設(shè)計(jì)為電流在用于加熱的部分區(qū)段期間比在基本加熱層10中大。“顯著較小”的加熱電流的流動(dòng)表示電流的強(qiáng)度在此比流經(jīng)基本加熱層10的電流小50% (參見上文)。電流或者“持續(xù)”供電的“在很大程度上不變的強(qiáng)度”理解為如下電流,該電流的強(qiáng)度與該電流的平均值或者參考值偏差最大25%。在此,也可以設(shè)計(jì)電流在附加加熱層11中以間歇的或者脈沖的方式流動(dòng)。電流強(qiáng)度的時(shí)間曲線可以是有規(guī)則地周期性的。加熱系統(tǒng)I也可以由多個(gè)附加加熱層11形成,其通過能量供給裝置5以所描述的方式來供電,也就是說在第一時(shí)間段中以比流經(jīng)基本加熱層10的電流大的電流強(qiáng)度來供電,而在第二時(shí)間段中以比流經(jīng)基本加熱層10的電流小的電流強(qiáng)度來供電。在此可以設(shè)計(jì)為可以在所有或者多個(gè)基本加熱層10中同時(shí)設(shè)置第一時(shí)間段??商孢x地可以設(shè)計(jì)為在所有或者多個(gè)基本加熱層10中時(shí)間錯(cuò)移地設(shè)置第一時(shí)間段。為了將根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的加熱層10、11、12與部件I在結(jié)構(gòu)上集成而可以設(shè)計(jì)為將用于形成相應(yīng)的加熱層的材料施加在由電絕緣材料形成的支承體部分半成品上。支承體部分半成品成形為平面的或者墊狀的結(jié)構(gòu)(Gebilde),并且具有如下功能將要施加到其上粗紗相對(duì)于如下部件電絕緣,在該部件上要設(shè)置加熱層。部件的在其上要設(shè)置加熱層的表面尤其可以是殼部件的表面。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,粗紗R可以在支承體部分半成品的面上并且由此在部件I的其上設(shè)置有加熱層的表面3上分布為,使得在支承體部分半成品的厚度方向上或者在要形成的加熱層10、11、12的厚度方向上看,每個(gè)粗紗R都在同一放置平面上走向。于是,在此在所提及的厚度方向上不允許各個(gè)粗紗的交疊或者同一粗紗的區(qū)段的交疊。該布置方式具有如下優(yōu)點(diǎn)例如粗紗的布置、走向、厚度、特性和/或數(shù)量可以根據(jù)可預(yù)給定的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化。此外,在加熱層中隨時(shí)間變化的具有階段性的高峰值的加熱電流是可能的,因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的加熱層中出現(xiàn)的溫度是可控的并且尤其是可調(diào)節(jié)的。用于形成加熱層而設(shè)置的粗紗R可以設(shè)置為粗紗帶或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)。
“粗紗帶”在本上下文中理解為在其縱向上并排走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,這些粗紗由此不在其縱向區(qū)段上彼此相疊。“粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)”在本上下文中理解為在其縱向上并排或者相疊地走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,這些粗紗由此在其至少一個(gè)縱向區(qū)段上彼此相疊。支承體部分半成品在制成的部件I中用作位于例如由粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶構(gòu)成的線路區(qū)域之間的絕緣層,在支承體部分半成品上可以施加碳導(dǎo)體和例如粗紗帶或者粗紗,用于制造根據(jù)本發(fā)明的加熱層。部件可以是絕緣層的部分,或者絕緣層可以通過附加地施加到絕緣層上的材料來形成。這種附加地施加到絕緣層上的材料可以是不導(dǎo)電的玻璃粗紗。在該實(shí)施例中尤其可以設(shè)計(jì)為在兩個(gè)分別由粗紗或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成的線路區(qū)域之間插入有至少一個(gè)玻璃粗紗,線路區(qū)域的寬度在相應(yīng)的加熱層的平面延伸中看在IOcm以下并且尤其是在3cm以下。電熱層(尤其是如果該電熱層設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的表面或者殼部分的表面上)可以在其上側(cè)上借助不導(dǎo)電的層來覆蓋,該層可以由玻璃織物、紡織材料或者塑料膜形成。 在電熱層設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的上側(cè)或者殼部分的上側(cè)的情況下,此外可以設(shè)計(jì)為施加雷電保護(hù)層。在結(jié)構(gòu)部件的厚度方向上看,雷電保護(hù)層在不導(dǎo)電的層之上,并且尤其可以由青銅構(gòu)成的沖制膜形成。不導(dǎo)電的絕緣層、即第一絕緣層和必要時(shí)另外的絕緣層可以由玻璃織物、紡織材料或者不導(dǎo)電的塑料膜形成。根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的附加加熱層11、12的一個(gè)實(shí)施例在圖2中示出并且借助圖2予以描述。根據(jù)本發(fā)明所制造的部件尤其適于應(yīng)用于或者集成于飛行器部件或者飛行器結(jié)構(gòu)中。在圖I中,作為這種應(yīng)用情況的示例示出了機(jī)翼前緣形式的這種部件I。借助能量供給裝置E10、E11、E12,可以彼此獨(dú)立地將負(fù)載電壓施加到加熱系統(tǒng)S10、S11、S12的每個(gè)上,負(fù)載電壓在每個(gè)相應(yīng)相關(guān)的加熱層10、11或者12中引起具有不同的并且彼此無關(guān)的電流強(qiáng)度的加熱電流。由此,由加熱系統(tǒng)S10、S1US12形成的總加熱系統(tǒng)S可以在加熱功率方面并且也在時(shí)間方面局部不同地激勵(lì)部件I的表面3。在此,能量供給裝置E10、E11、E12尤其可以實(shí)施為,使得相對(duì)短暫并且相對(duì)高的負(fù)載電壓施加到附加加熱層11、12上,并且在相對(duì)長的時(shí)間間隔上的并且相對(duì)低的負(fù)載電壓施加到基本加熱層10上。借助這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)可以以能量上高效的方式在相對(duì)大的加熱作用的情況下加熱相對(duì)大的面。在此,應(yīng)用情況尤其是空氣動(dòng)力學(xué)本體的表面的除冰或者防止其結(jié)冰。為了形成電熱層10、11、12,粗紗R的帶B尤其可以曲折地放置,如在根據(jù)圖I和2所示的實(shí)施例中所示的那樣。曲折地表示粗紗R的走向或者粗紗R的帶B的走向,其中同一帶B的縱向區(qū)段或者同一粗紗R的縱向區(qū)段相對(duì)于用于描述在其上放置有粗紗的電絕緣層的平面延伸的坐標(biāo)在彼此相反的方向中走向,使得在這些縱向區(qū)段之間設(shè)置有彎曲區(qū)段,其中在粗紗R的縱向上或者在帶B的縱向上相繼的彎曲區(qū)段具有彼此相反的彎曲。換言之“曲折”在本上下文中表示同一粗紗的縱向區(qū)段并排且彼此平行地放置,其中相應(yīng)地并排的縱向區(qū)段是在粗紗的縱向延伸中連續(xù)的縱向區(qū)段,使得形成粗紗的曲折的或者蛇形的走向?;旧?,粗紗的走向也可以由結(jié)構(gòu)部件的形狀來確定并且基于該形狀來優(yōu)化。例如,一個(gè)或多個(gè)粗紗的走向可以圍繞凹處、例如用于容納連接元件或供電穿通部的鉆孔或者結(jié)構(gòu)部件的表面的其他損壞處(Stoerstellen)來引導(dǎo),當(dāng)在該位置上要設(shè)置加熱裝置的電熱層時(shí)。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)置有多個(gè)附加加熱層,其在基本加熱層10旁和/或在其內(nèi)設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件的表面上,并且連接到能量供給裝置上。在此,能量供給裝置的用于對(duì)在加熱層中的電流進(jìn)行控制的功能構(gòu)建為,使得針對(duì)分別在附加加熱層中流動(dòng)的電流而在每個(gè)附加加熱層中形成有具有加熱電流的不同電流強(qiáng)度的第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,其彼此交替。在此,電流強(qiáng)度在相應(yīng)的第一加熱階段中顯著大于在相應(yīng)的第二加熱階段中的電流強(qiáng)度。例如,在具有三個(gè)附加加熱層的加熱系統(tǒng)中,第一加熱階段相繼地在第一附加加熱層、第二附加加熱層和第三附加加熱層中出現(xiàn),并且當(dāng)?shù)谝患訜犭A段在一個(gè)附加加熱層中出現(xiàn)時(shí),第二加熱階段在相應(yīng)的另外兩個(gè)附加加熱層中出現(xiàn)。然而,在兩個(gè)加熱層的第一加熱階段和第二加熱階段之間交替的情況下,出現(xiàn)加熱階段的交疊,使得對(duì)應(yīng)于第一加熱階段的電流強(qiáng)度尚在附加加熱層中持續(xù),而在另外的附加加熱層中已經(jīng)同樣存在對(duì)應(yīng)于第一加熱階段的電流強(qiáng)度。優(yōu)選地,交疊時(shí)段優(yōu)選地為 如下持續(xù)時(shí)間的最大10%或者如下持續(xù)時(shí)間的平均值的最大10%,所述持續(xù)時(shí)間針對(duì)相應(yīng)的第一加熱階段來設(shè)計(jì)。在該實(shí)施例中也可以設(shè)計(jì)為電流在第一時(shí)間段中的強(qiáng)度比流經(jīng)基本加熱層10的電流強(qiáng)50% (參見上文)。在此還可以設(shè)計(jì)為電流在第二時(shí)間段中的強(qiáng)度為流經(jīng)基本加熱層10的電流小50% (參見上文)。根據(jù)本發(fā)明,通常在基本加熱層10內(nèi)設(shè)置有多個(gè)內(nèi)部加熱裝置,也就是說,也可以將多于兩個(gè)的附加加熱層11、12設(shè)置在外部加熱裝置10內(nèi)?;炯訜釋?0、附加加熱層11、12設(shè)置在具有電絕緣層的基本體9上,使得加熱層10、11、12在絕緣層之上。在圖I中所示的、由相應(yīng)的基本加熱層和兩個(gè)附加加熱層11、12構(gòu)成的組合的實(shí)施形式中,外部加熱裝置和兩個(gè)附加加熱層矩形地形成。通常,這些加熱裝置也可以具有其他形狀并且例如圓或橢圓地成形?;倔w9可以是施加到要加熱的部件上的獨(dú)立的部分或者部件,或者基本體可以是要加熱的部件的部分。在后一種情況下,基本體可以與要加熱的部件單件式地制造。尤其是,基本體可以是殼部件的殼并且在此是機(jī)翼、副翼或者前緣縫翼的殼部件的殼。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,要加熱的部件是飛行器的部件。在此,要加熱的部件尤其可以是如下部件,其具有伸到氣流中的部分,例如伸到氣流中的以下裝置的前側(cè)尾翼(Le i twerks)、高度穩(wěn)定器、機(jī)翼、小翼(Winglets)、前緣縫翼(Vorfluegel)或者機(jī)翼前緣或者機(jī)身(Rumpf)、引擎或者安置在飛行器上的附加部件。作為示例,在圖2中示出了基本加熱層10和兩個(gè)附加加熱層11、12在前側(cè)21上或者在前緣縫翼或機(jī)翼前緣20的伸到氣流中的區(qū)段上的布置。為了定向,在圖2中記錄了 X1-X2-X3坐標(biāo)系,其Xl軸是前緣縫翼的翼展方向(Spannweitenrichtung), X2軸是前緣縫翼的翼深方向(Fliigeltiefenrichtung)并且X3軸是前緣縫翼的翼厚方向(Fliigeldickenrichtung)。示例性地,在前側(cè)21上設(shè)置有兩個(gè)分別由基本加熱層10和設(shè)置在該基本加熱層內(nèi)的兩個(gè)附加加熱層11、12構(gòu)成的組合。在此,分別由基本加熱層10和設(shè)置在該基本加熱層內(nèi)的兩個(gè)附加加熱層11、12或者由基本加熱裝置和設(shè)置在該基本加熱裝置內(nèi)的兩個(gè)附加加熱裝置構(gòu)成的這兩個(gè)組合在前緣縫翼10上設(shè)置為,使得兩個(gè)附加加熱層11、12在翼深方向X2上看彼此并列。通常,分別由基本加熱層10和設(shè)置在該基本加熱層內(nèi)的兩個(gè)附加加熱層11、12構(gòu)成的組合,或者分別由基本加熱層10和設(shè)置在該基本加熱層內(nèi)的兩個(gè)附加加熱層11、12構(gòu)成的多個(gè)組合可以設(shè)置在在飛行器部件如前緣縫翼上。在多個(gè)分別由基本加熱層10和設(shè)置在該基本加熱層內(nèi)的兩個(gè)附加加熱層11、12構(gòu)成的組合的布置中,尤其可以將這些組合在前緣縫翼的翼展方向Xl上并排設(shè)置,并且可替選或附加地也在翼深方向X2上并排設(shè)置。在將根據(jù)本發(fā)明的加熱系統(tǒng)集成在飛行器部件中的情況下尤其可以設(shè)計(jì)為基本體4形成為電絕緣層并且是飛行器部件的部分,并且在此尤其形成飛行器部件的殼部分。能量供給裝置5電連接在第一電連接裝置IOa上,電連接在第一附加加熱層11的第一電連接裝置Ila和第二電連接裝置Ilb上以及電連接在第二附加加熱層12的第一電連接裝置112a和第二電連接裝置12b上。能量供給裝置5構(gòu)建為使得在加熱系統(tǒng)I的激活階段中為基本加熱層10持續(xù)地輸送電流并且以預(yù)定的方式交替地為第一附加加熱層11和第二附加加熱層12輸送電流,使得第一加熱附加體11和第二加熱附加體12在時(shí)間上交 替地產(chǎn)生熱量。通過在時(shí)間上交替地為第一加熱附加體11和第二加熱附加體12輸送電流來以交替的方式將其加熱。以此方式,以能量上高效的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)基本加熱層10的表面的加熱作用。此外,第一附加加熱層11和第二附加加熱層12可以由如下材料構(gòu)建,該材料的溫度在相應(yīng)的供電的情況下以高的溫度梯度升高,因?yàn)槊總€(gè)附加加熱層11、12僅僅在相應(yīng)短的時(shí)間段中被輸送電流用于產(chǎn)生熱量。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造帶有加熱層的部件或者用于制造用來制造這種部件的加熱體半成品的方法中設(shè)計(jì)為將一層或多層粗紗束或粗紗帶的形式和/或以金屬導(dǎo)體形式的一層或多層碳粗紗按預(yù)定的放置圖案鋪在具有不導(dǎo)電的支承體材料的支承體部分半成品上,并且借助刺繡方法固定在該支承體部分半成品上。在按規(guī)定使用具有加熱層的部件的情況下,將粗紗連接到供電裝置上并且在施加相應(yīng)的電壓時(shí)用作歐姆導(dǎo)體,使得這些粗紗根據(jù)其電阻率和所施加的電壓發(fā)出預(yù)定的熱功率,以便以預(yù)定的方式對(duì)部件和/或部件的周圍進(jìn)行加熱。在本上下文中,“粗紗”理解為由連續(xù)碳絲或者導(dǎo)電線纜構(gòu)成的束,其在在粗紗中可以不扭曲和/或可以延伸。在此,線纜尤其是可以由借助玻璃纖維包裹的電導(dǎo)體譬如金屬導(dǎo)體形成。導(dǎo)電的單絲可以由碳絲和/或碳纖維和/或金屬合金和/或帶有例如金屬涂層的玻璃纖維形成。尤其是,粗紗也可以僅僅由纖維和尤其碳纖維形成。粗紗可以設(shè)置有或者未設(shè)置基體材料。在此,可以將如下形式的材料用于根據(jù)本發(fā)明來使用的粗紗連續(xù)粗紗、連續(xù)紗線、連續(xù)經(jīng)紗、連續(xù)軟線、連續(xù)紡織物、連續(xù)編織物、連續(xù)緄或者連續(xù)針織物。這種連續(xù)粗紗可以卷繞到卷軸或者卷筒上,以便使用在根據(jù)本發(fā)明的方法中,從而在合適的縱向區(qū)段中從卷軸或者卷筒提取粗紗,而應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的方法。在根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例中,“粗紗”根據(jù)本發(fā)明可以由多個(gè)粗紗形成,其在該情況下是下粗紗(Unter-Rovinge)。在此,下粗紗尤其可以彼此交織或者彼此纏繞。不必在平坦的層中走向的多個(gè)下粗紗構(gòu)成的這種組合在本上下文中理解為“粗紗束”。放置在支承體部分半成品上的粗紗也可以分區(qū)段地交疊,也就是說,在加熱層的厚度方向上看,粗紗的縱向區(qū)段可以彼此相疊。然而,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在加熱層的厚度方向上看,粗紗設(shè)置為使得粗紗不在其縱向區(qū)段上彼此相疊。
用于形成加熱層,粗紗可以作為單個(gè)粗紗或者作為至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者作為至少一個(gè)粗紗帶來設(shè)置。在本上下文中,“粗紗帶”理解為在其縱向上并排走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,粗紗因此并沒有在其縱向區(qū)段上彼此相疊。在本上下文中,“粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)”理解為在其縱向上并排或者相疊地走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,粗紗由此在其至少一個(gè)縱向區(qū)段上彼此相疊。。支承體部分半成品成形為平面的或者墊狀的結(jié)構(gòu),并且具有如下功能將要施加到其上粗紗相對(duì)于如下部件電絕緣,在該部件上要設(shè)置加熱層。支承體部分半成品尤其可以由紡織半成品和尤其織物(Gewebe)(例如多軸向織物(Multiaixal-Gelege)或者膜形式的塑料或者其組合)形成。部件的在其上設(shè)置有加熱層的表面尤其可以是殼部件的表面。在此,粗紗分布在支承體部分半成品的面上,其中在支承體部分半成品的厚度方向或者要形成的加熱層的厚度方向上看,每個(gè)粗紗都分布在同一放置平面上。于是,在此不允許單個(gè)粗紗在所提及的厚度方向上的交疊或者同一粗紗的區(qū)段在所提及的厚度方向上的交疊。這些布置方式具有如下優(yōu)點(diǎn)例如粗紗的布置、走向、厚度、特性和/或數(shù)量可以根據(jù)可預(yù)給定的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化。此外,在加熱層中隨時(shí)間變化的具有階段性的高峰值的加熱電流是可能的,因?yàn)樵诟鶕?jù)本發(fā)明的加熱層中出現(xiàn)的溫度是可控的并且尤其是可調(diào)節(jié)的。
相應(yīng)的加熱層可以由一層或多層粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或粗紗帶的一層或多層和/或一層或多層金屬導(dǎo)體以預(yù)定的放置圖案形成。帶有加熱層的部件具有電絕緣層或者由其形成。由此,支承體材料半成品和電絕緣材料用于制造部件,或者支承體材料半成品由電絕緣材料形成。電絕緣材料尤其可以由玻璃、芳族聚酰胺或者塑料形成。支承體部分半成品可以由織物或多軸向織物形式的紡織半成品或者膜形式的平面地延伸的塑料形成。基于相應(yīng)的部件半成品的按照根據(jù)本發(fā)明的方法所制造的部件尤其可以是FVW部件和/或FVK部件。部件通常可以具有一個(gè)或多個(gè)加熱層。在設(shè)置多個(gè)加熱層的情況下,這些加熱層可以由能量供給裝置不同地激勵(lì)并且由此供電。此外可以設(shè)計(jì)為加熱層中的每個(gè)都由同一能量供給裝置來激勵(lì)。在圖9中示出了按照根據(jù)本發(fā)明的方法所制造的加熱層11。在該實(shí)施例中,六個(gè)粗紗R并排地放置在支承體材料上并且與其在結(jié)構(gòu)上集成在一起。粗紗R沿著其總的縱向延伸并排,也就是說在加熱層的厚度方向上看,沒有粗紗R的縱向區(qū)段位于同一粗紗帶B的另一粗紗R的縱向區(qū)段之上或者之下。粗紗R在加熱層11中彼此平行并且曲折地走向。在其中設(shè)置有根據(jù)圖2的實(shí)施形式中的粗紗R的帶B的曲折的放置圖案中形成粗紗R的帶B的彼此平行地走向的縱向區(qū)段lla、llb、llc、lld、lle。粗紗R的帶B在其端部上與連接件Al 1-1、Al 1-2連接,這些連接件又分別借助線路LI 1-1、LI 1-2連接到電流或電壓供給裝置E上。由此,加熱層11可以通過能量供給裝置E來供電,使得加熱層11可以根據(jù)供電向部件或者其環(huán)境發(fā)出熱量。根據(jù)本發(fā)明所制造的部件尤其適于應(yīng)用和集成于如借助圖3描述的飛行器部件或者飛行器結(jié)構(gòu)中。附加加熱層11、12尤其可以根據(jù)在圖2中所示的實(shí)施例來形成。根據(jù)本發(fā)明,為了制造根據(jù)技術(shù)上的預(yù)給定的定義(步驟I)的部件半成品或者部件,在用于在加熱層定義步驟中設(shè)計(jì)加熱層的布置的步驟S2中,對(duì)設(shè)置在要制造的部件上的加熱層的幾何結(jié)構(gòu)定義和/或造型進(jìn)行定義。在此,在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中,從要制造的、具有預(yù)給定的三維形狀的部件出發(fā)。在該部件上,在檢驗(yàn)中(步驟S3)并且借助電學(xué)計(jì)算和/或在對(duì)要制造的部件的模型的仿真、分析性檢驗(yàn)和/或測(cè)試中確定通過在要制造的部件上的一個(gè)或多個(gè)加熱層要達(dá)到何種加熱功率。為此,尤其可以仿真根據(jù)要求的使用條件。以下標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)可以表示該檢驗(yàn)的結(jié)果 要設(shè)置在要制造的部件上的至少一個(gè)加熱層的數(shù)量和布置,其中為了設(shè)置至少一個(gè)加熱層標(biāo)明相應(yīng)的加熱層在部件上的位置; 相應(yīng)的加熱層的尺寸;以及 對(duì)于每個(gè)所設(shè)置的加熱層而言在為該加熱層提供電壓并且該電壓預(yù)給定的情況下要實(shí)現(xiàn)的、面特定的加熱功率,其中電壓可以在時(shí)間上是恒定的或者隨時(shí)間變化。加熱層定義步驟的結(jié)果和在此尤其所確定的要實(shí)現(xiàn)的面特定的加熱功率可以以 迭代方法使設(shè)置在要制造的部件上的加熱層的造型適配,也就是說,使設(shè)置在要制造的部件上的至少一個(gè)加熱層的布置和數(shù)量適配和/或使相應(yīng)的加熱層的尺寸適配(步驟S4)。在檢驗(yàn)中可以設(shè)計(jì)為也考慮支承體部分的材料。在加熱層定義步驟的一個(gè)實(shí)施例中,可以預(yù)給定至少一個(gè)加熱層的布置和尤其是布置的位置,和/或可以預(yù)給定相應(yīng)的加熱層的尺寸。這種預(yù)給定可以從針對(duì)相應(yīng)要制造的部件而設(shè)計(jì)的相應(yīng)的應(yīng)用情況中得出。在加熱層定義步驟的該實(shí)施例中,基于這種預(yù)給定例如在優(yōu)化方法中確定對(duì)于每個(gè)所設(shè)置的加熱層而言在為該加熱層提供電壓并且該電壓預(yù)給定的情況下要實(shí)現(xiàn)的面特定的加熱功率。然后,基于上述可替選的加熱層定義來實(shí)現(xiàn)粗紗定義步驟(步驟S5),其中對(duì)在至少一個(gè)加熱層上的粗紗造型或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的造型進(jìn)行定義。這包含 確定用于至少一個(gè)加熱層的相應(yīng)的加熱層的導(dǎo)電粗紗的布置方式或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的布置方式,以及 確定用于相應(yīng)的加熱層的粗紗或粗紗R的束的種類和數(shù)量以及粗紗帶的種類和數(shù)量,并且在此也確定用于至少一個(gè)所設(shè)置的粗紗束或者粗紗帶的粗紗的數(shù)量,其中在該情況下也要確定粗紗束或者粗紗帶的特性。與粗紗束或者粗紗帶的種類或者特性相關(guān)的也尤其是分別要使用的粗紗的橫截面尺寸以及種類(即尤其這些粗紗的厚度)和/或包含在這些粗紗中的電導(dǎo)體的部分和/或粗紗細(xì)度(Texzahl)的部分??傠娮杩梢越柚妼?dǎo)體即粗紗和/或粗紗束或者粗紗帶在放置圖案中的定向和所使用的粗紗或者粗紗束或粗紗帶的電阻率以及通過合適的電學(xué)布線可變地設(shè)置。作為預(yù)給定也可以確定要制造的加熱結(jié)構(gòu)的各個(gè)加熱層循環(huán)地或者持續(xù)地來加熱。粗紗布置的方式可以包含如下確定作為單個(gè)粗紗或者在粗紗束或者粗紗帶中的粗紗應(yīng)以何種方式和在何種走向中設(shè)置在加熱層中。如果粗紗應(yīng)該作為粗紗束或者粗紗帶設(shè)置在加熱層中,則還確定每個(gè)束和/或帶應(yīng)該設(shè)置多少粗紗和何種粗紗。借助粗紗的種類尤其可以確定在相應(yīng)的粗紗的橫截面中的線路部分的厚度和/或比例和/或數(shù)量,和/或粗紗的或者粗紗束或粗紗帶的彼此相疊的層的數(shù)量。針對(duì)布置的方式可以確定是否在粗紗之間和/或在粗紗束或粗紗帶之間設(shè)置有間隔。為了形成絕緣裝置20、21、22,在這些間隔中或者在由其形成的間隙中可以插入例如由玻璃纖維繩形成的絕緣材料,以便將粗紗或者粗紗束或粗紗帶相對(duì)于彼此電絕緣。布置的方式尤其可以包含如下確定由粗紗R構(gòu)成的帶B應(yīng)該曲折地放置,如在根據(jù)圖2和4的實(shí)施例中所示。曲折地表示粗紗R的走向或者粗紗R的帶B的走向,其中同一帶B的縱向區(qū)段或者同一粗紗R的縱向區(qū)段相對(duì)于用于描述在其上放置有粗紗的電絕緣層的平面延伸的坐標(biāo)在彼此相反的方向中走向,使得在這些縱向區(qū)段之間設(shè)置有彎曲區(qū)段,其中在粗紗R的縱向上或者在帶B的縱向上彼此相繼的彎曲區(qū)段具有彼此相反的彎曲。換言之“曲折”在本上下文中表示同一粗紗的縱向區(qū)段并排且彼此平行地放置,其中相應(yīng)地并排的縱向區(qū)段是在粗紗的縱向延伸中連續(xù)的縱向區(qū)段,使得形成粗紗的曲折的或者蛇形的走向。此外,在粗紗定義步驟中確定粗紗的放置圖案和/或至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的放置圖案。通過放置圖案也給定了相應(yīng)的粗紗的伸展長度或者相應(yīng)的粗紗束或粗紗帶的伸展長度,并且由此給定了其電阻率。示例性地,在圖6至8中示出了不同的放置圖案,其在上文中借助這些附圖予以描述。 粗紗定義步驟尤其可以包含優(yōu)化處理,其可以計(jì)算機(jī)輔助地運(yùn)行。根據(jù)這種優(yōu)化處理的一個(gè)實(shí)施例,作為優(yōu)化處理的輸入值針對(duì)其中應(yīng)單個(gè)放置粗紗來形成加熱層的情況,預(yù)給定導(dǎo)電粗紗的布置方式或者放置形式,或者針對(duì)其中應(yīng)放置粗紗束或者粗紗帶來形成相應(yīng)的加熱層的情況,預(yù)給定至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶的布置或者放置形式。在該實(shí)施例的其中通過放置單粗紗來形成加熱層的變型方案中,在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化處理根據(jù)相應(yīng)的上述預(yù)給定對(duì)用于相應(yīng)的加熱層的粗紗數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化。除了使粗紗的數(shù)量最小化之外,尤其也可以將借助導(dǎo)電材料的面覆蓋或者粗紗R的帶B的面覆蓋用作優(yōu)化目標(biāo)。在一個(gè)改進(jìn)方案中,優(yōu)化處理可以構(gòu)建為,使得其通過在粗紗中的電導(dǎo)體的厚度和/或橫截面部分附加地對(duì)粗紗的種類進(jìn)行優(yōu)化和確定。在該實(shí)施例的可對(duì)上述變型方案可替選地或附加地設(shè)計(jì)的另一變形方案中,在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化處理根據(jù)相應(yīng)的上述預(yù)給定確定粗紗帶B的數(shù)量以及在此也確定用于至少一個(gè)所設(shè)置的粗紗帶B的粗紗的數(shù)量。在一個(gè)改進(jìn)方案中,優(yōu)化處理可以構(gòu)建為,使得其附加地也對(duì)粗紗帶B的特性進(jìn)行優(yōu)化和確定。優(yōu)化處理的上述實(shí)施例可以構(gòu)建為,使得優(yōu)化處理針對(duì)(aufsetzen)粗紗的或者粗紗束或粗紗帶的預(yù)給定的放置圖案或者預(yù)給定的放置形式,用于形成加熱層。在另一實(shí)施例中可以設(shè)計(jì)為在優(yōu)化的范圍中且在優(yōu)化內(nèi)對(duì)粗紗的或者粗紗束或粗紗帶的放置圖案或者放置形式進(jìn)行確定。這可以實(shí)現(xiàn)為使得確定預(yù)給定的布置圖案的上述優(yōu)化結(jié)果,并且將這些優(yōu)化結(jié)果一起確定。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果的比較,以確定的放置圖案來滿足最佳優(yōu)化結(jié)果。該優(yōu)化可以針對(duì)二維形式的加熱層來進(jìn)行,該形式從三維部件中例如基于對(duì)其表面的展開來產(chǎn)生??商孢x地,還可以設(shè)計(jì)為可以針對(duì)三維的加熱層進(jìn)行優(yōu)化,該加熱層對(duì)應(yīng)于部件在其設(shè)置用于加熱層的區(qū)域上的三維形式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,設(shè)計(jì)有制造由粗紗構(gòu)成的二維加熱結(jié)構(gòu)半成品(步驟S6和S7),以便由其制造三維的加熱結(jié)構(gòu)半成品(步驟S7和S8)。在此,可以機(jī)械地并且尤其自動(dòng)地或者CNC(電腦數(shù)值控制)控制地進(jìn)行如下放置(步驟S6):將導(dǎo)電的粗紗或者粗紗R的束或者粗紗R的帶B放置到支承體部分的涂覆表面(Auftrag-Oberflaeche)上或者放置到設(shè)計(jì)用于構(gòu)建要制造的部件的支承體部分的支承體材料半成品上。為了制造二維的加熱結(jié)構(gòu)半成品,將至少一個(gè)導(dǎo)電粗紗和/或至少一個(gè)粗紗束和/或至少一個(gè)粗紗帶(步驟S6a)施加在機(jī)器中平坦張緊的支承體部分半成品的電絕緣層上并且固定在該支承體部分半成品上。粗紗的固定尤其可以借助縫紉方法和/或刺繡方法來進(jìn)行。通過縫紉方法和/或刺繡方法(步驟S6b)將粗紗固定支承體部分半成品上尤其可以單個(gè)地或者成組地進(jìn)行。也就是說,可以設(shè)計(jì)為將每個(gè)粗紗或者每個(gè)粗紗束或者相應(yīng)的粗紗帶單個(gè)地通過刺繡方法固定在支承體部分半成品上,和/或?qū)⒍鄠€(gè)粗紗一起通過刺繡方法固定在支承體部分半成品上。在成組固定粗紗的情況下尤其設(shè)計(jì)為在接下來鋪設(shè)和固定一個(gè)或多個(gè)粗紗之前,尤其將三個(gè)以下的粗紗一起固定。在將粗紗單個(gè)地固定在支承體部分半成品上的情況下可以附加地設(shè)計(jì)為通過刺繡方法將粗紗組固定在支承體部分半成品上??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)為通過粘合方法將單粗紗固定在支承體部分半成品上,或者將多個(gè)粗紗、粗紗帶或者粗紗束固定在支承體部分半成品上。在一個(gè)實(shí)施例中,在將粗紗放置在支承體材料上以及將其固定在支承體材料上的情況下,漸漸形成至少一個(gè)粗紗束或粗紗帶或者多個(gè)粗紗束或粗紗帶。也就是說,在該實(shí)施 例中,漸漸將粗紗并排地放置到支承體材料上,直到這些粗紗在支承體材料上形成粗紗束或者粗紗帶。在將粗紗固定在支承體材料上的情況下可以設(shè)計(jì)為將粗紗單個(gè)地固定在支承體材料上,和/或?qū)⒍鄠€(gè)粗紗作為粗紗組或者粗紗束一起固定在支承體材料上。在另一實(shí)施例中,在鋪設(shè)粗紗之前可以設(shè)計(jì)為,使得這些粗紗聚集成一個(gè)或多個(gè)束或帶并且彼此固定。將粗紗在放置之前彼此固定可以借助刺繡方法、縫紉方法和/或粘合方法來進(jìn)行。接下來,將預(yù)制的粗紗束或者粗紗帶放置在支承體材料上,并且將該粗紗束或者粗紗帶固定在支承體材料上。尤其是,將粗紗、粗紗束或者粗紗帶固定在支承體部分半成品上可以借助刺繡方法、縫紉方法和/或粘合方法來進(jìn)行。在此可以設(shè)計(jì)為在粗紗層或者至少一個(gè)粗紗R帶的層之間附加地設(shè)置尤其由玻璃織物構(gòu)成的電絕緣層,以便將由導(dǎo)電的粗紗或者粗紗束或粗紗帶構(gòu)成的層相對(duì)于部件的支承體部分電絕緣(步驟6c)。在放置粗紗(步驟6a或者6c)時(shí),可以根據(jù)應(yīng)用情況設(shè)計(jì)為將粗紗并排地、無交疊地(用于構(gòu)建粗紗帶)放置在支承體部分部件上或者電絕緣層上并且固定在其上。然而,也可以設(shè)計(jì)為粗紗在該步驟中分區(qū)段地交疊,也就是說在加熱層的厚度方向上看,分區(qū)段地疊置。此外可以設(shè)計(jì)為步驟6a和6c交替地進(jìn)行,以便在加熱層的厚度方向上看依次放置由粗紗R構(gòu)成的層、電絕緣層和又放置至少一個(gè)如下組合,該組合由粗紗R構(gòu)成的層和/或粗紗帶的層和/或粗紗束的層以及電絕緣層構(gòu)成。在該方法中尤其可以設(shè)計(jì)為將粗紗R的相應(yīng)另外的層縫紉或者刺繡在相應(yīng)地附加地鋪設(shè)到粗紗R的層上的電絕緣層上。根據(jù)本發(fā)明所設(shè)置的在要制造的部件或者部件半成品的支承體部分上的電絕緣層尤其可以由玻璃、芳族聚酰胺或者塑料形成。電絕緣層可以作為獨(dú)立的層施加并且例如粘合在部件半成品或者支承體部分上。當(dāng)以塑料制造方法制造支承體部分時(shí),可以設(shè)計(jì)為以塑料制造方法將支承體部分與電絕緣材料一起作為單件部件來制造。在將導(dǎo)電粗紗R的層或者由粗紗R構(gòu)成的束或者由粗紗R構(gòu)成的至少一個(gè)帶B放置到支承體部分上之后,在步驟7中,例如可以通過借助導(dǎo)電并且例如包含金屬的粘合材料將金屬接觸體與粗紗的端部區(qū)段接觸來實(shí)現(xiàn)接觸由導(dǎo)電纖維構(gòu)成的粗紗的端部區(qū)段。
在本發(fā)明的一個(gè)可替選的實(shí)施例中,可以設(shè)計(jì)為在步驟S6中在支承體部分上已經(jīng)放置有導(dǎo)電粗紗或者由粗紗構(gòu)成的束或帶,支承體部分的表面可以三維地限定。然而,在此支承體部分的形式要設(shè)計(jì)為,使得其表面具有可展開的形式。在本上下文中,可展開的涂覆表面尤其理解為如下的三維表面,其可以沒有內(nèi)部形狀改變地、即等距離地
(Iangentreu )變換為平面。相反地,在本上下文下,不可展開的涂覆表面理解為涂覆表
面的如下形式,其彎曲成二維。在該情況下,涂覆表面可以至少局部地具有例如球形、橢圓體形或者鞍面的形狀。在這里描述的導(dǎo)電粗紗的層的放置之后,又進(jìn)行根據(jù)步驟S7的粗紗的端部區(qū)段的接觸。在根據(jù)本發(fā)明的接觸所放置的導(dǎo)電材料的碳纖維的步驟S7中,進(jìn)行金屬接觸體與導(dǎo)電粗紗的端部區(qū)段的連接,這些粗紗在邊緣側(cè)或者邊緣橫截面上結(jié)束并且具有端部面。優(yōu)選地,粗紗鋪設(shè)到支承體部分上,使得這些粗紗的端部為了其接觸而延伸超出支承體部分。在此,導(dǎo)電的并且尤其金屬的接觸體與導(dǎo)電粗紗的端部區(qū)段電連接。接觸體尤其可 以盤狀或者膜狀地形成,使得防止在將電流饋送到導(dǎo)電粗紗中的情況下出現(xiàn)局部過大的接觸電阻以及出現(xiàn)與此關(guān)聯(lián)的局部地大的電流。接觸體尤其可以是銅膜。接觸體與導(dǎo)電粗紗的連接可以通過包含金屬的粘合材料來實(shí)現(xiàn)。在此,包含在粘合材料中的金屬由金屬顆粒構(gòu)成。粘合材料的支承體材料尤其可以由導(dǎo)電聚合體形成。當(dāng)接觸部位在設(shè)計(jì)方法(步驟I和2)中已經(jīng)預(yù)給定或者已算出時(shí),這些接觸部位要根據(jù)該預(yù)給定或者計(jì)算來設(shè)計(jì)??梢砸圆煌姆绞揭约袄缭谑褂媒Y(jié)合材料的情況下或者通過相應(yīng)的縫合來完成和穩(wěn)定帶有用于將碳纖維加熱結(jié)構(gòu)電絕緣的不導(dǎo)電材料的加熱結(jié)構(gòu)。在此,在執(zhí)行樹脂注入方法和樹脂注射方法之前設(shè)計(jì)有結(jié)合處理(Binderprozess),用于將粗紗束或粗紗帶或者導(dǎo)電粗紗的至少一個(gè)層與不導(dǎo)電材料的層固定。此外設(shè)計(jì)為將用于使由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的層電絕緣的絕緣層鋪設(shè)到由導(dǎo)電粗紗或者粗紗束或粗紗帶構(gòu)成的層,其中該層鋪設(shè)到支承體部分上。根據(jù)另一實(shí)施例附加地設(shè)計(jì)為將雷電防護(hù)材料鋪設(shè)到由導(dǎo)電粗紗的至少一層、結(jié)合材料和絕緣層構(gòu)成的結(jié)合物(Gebinde)上。雷電防護(hù)材料尤其可以是由導(dǎo)電的金屬和/或非金屬材料構(gòu)成的沖制膜、織物、編織品(Geflecht)或者柵格結(jié)構(gòu)。由導(dǎo)電粗紗所構(gòu)成的至少一個(gè)層、結(jié)合材料和絕緣層以及必要時(shí)雷電防護(hù)材料構(gòu)成的結(jié)合物尤其設(shè)計(jì)為,使得該結(jié)合物形成就其而言足夠穩(wěn)定的配置,使得可以從覆蓋工具(Drapierwerkzeug)中提取該穩(wěn)定配置,并且可以在連接在其后的第二處理中將該穩(wěn)定配置施加在爐中的可加熱的模具上和/或在不可加熱的模具上,或者將該穩(wěn)定配置輸送給爐,在爐中可以進(jìn)行結(jié)合處理。由此,在進(jìn)行樹脂注入方法和樹脂注射方法之前進(jìn)行結(jié)合處理用于將導(dǎo)電粗紗的至少一個(gè)層固定??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)為將多個(gè)獨(dú)立的、由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的加熱結(jié)構(gòu)作為可獨(dú)立地激勵(lì)的電阻器放置到支承體部分上。這既可以設(shè)置在由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的至少一個(gè)層的單級(jí)鋪設(shè)中又可以設(shè)置在其兩級(jí)鋪設(shè)中。在此,在相應(yīng)的由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的兩層之間鋪設(shè)有至少一個(gè)絕緣層。加熱體半成品由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的多個(gè)層和/或單獨(dú)的加熱結(jié)構(gòu)構(gòu)成,于是,根據(jù)用于制造該加熱體半成品的一個(gè)實(shí)施例,將由導(dǎo)電粗紗R構(gòu)成的層施加到位于第一工具上的支承體部分上,并且根據(jù)所描述的方式接觸該層。將該導(dǎo)電粗紗R的層鋪設(shè)在第二工具上,第二工具具有如下表面,該表面與第一工具的表面不同并且尤其具有要三維地限定的形式。然后,將絕緣層鋪設(shè)到在第二工具上鋪設(shè)的由導(dǎo)電粗紗R構(gòu)成的層上。該步驟可以根據(jù)該實(shí)施例重復(fù)一次或多次,使得于是導(dǎo)電粗紗R構(gòu)成的多個(gè)層分別被絕緣層隔離地位于第二工具上。可選地,接下來在該實(shí)施例中,施加結(jié)合材料以及可選地施加雷電保護(hù)材料。然后,在使用粘合材料的情況下必要時(shí)進(jìn)行結(jié)合處理和執(zhí)行樹脂注入方法或樹脂注射方法。加熱體半成品由導(dǎo)電粗紗的多個(gè)層或者粗紗束或粗紗帶的多個(gè)層構(gòu)成,于是,根據(jù)用于制造該加熱體半成品的另一實(shí)施例,首先將由導(dǎo)電粗紗或者粗紗束或粗紗帶構(gòu)成的第一層鋪設(shè)到位于第一工具上的支承體部分上,并且根據(jù)所描述的方式接觸該層。然后,將絕緣層鋪設(shè)到在第二工具上鋪設(shè)的、由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的層上。該步驟可以根據(jù)該實(shí)施例重復(fù)一次或多次,使得由導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的多個(gè)層分別被絕緣層隔離地在第二工具上。接下來,將由支承體部分半成品構(gòu)成的半成品施加到具有三維鋪設(shè)面輪廓的工具上(步驟S8),其中該支承體部分半成品具有電絕緣層,在電絕緣層上施加有粗紗或者粗紗 束或粗紗帶。具有三維鋪設(shè)面輪廓的工具是如下工具的部分,在施加該支承體部分半成品中的粗紗或者粗紗束或粗紗帶時(shí)支承體部分半成品曾在該工具中被張緊。粗紗R的接觸或者由粗紗R構(gòu)成的帶的接觸(步驟7)也可以根據(jù)步驟8來進(jìn)行。于是,按照根據(jù)本發(fā)明的方法尤其設(shè)計(jì)為在將導(dǎo)電粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或粗紗帶放置到支承體部分上(步驟S6)時(shí),支承體部分具有可二維限定的表面,并且在接觸粗紗的端部區(qū)段或者至少一個(gè)粗紗束或粗紗帶的端部區(qū)段之前或者之后,將由支承體部分和放置在其上的導(dǎo)電粗紗構(gòu)成的半成品組合放置到模具上,模具的表面具有可三維限定的形式??蛇x地,接下來在該實(shí)施例中,施加結(jié)合材料以及可選地施加雷電保護(hù)材料(步驟S8)??商孢x地或者附加地可以設(shè)計(jì)為結(jié)合材料曾在上述步驟之一中包含在支承體部分半成品和/或電絕緣層中和/或在施加到其上的粗紗中或者施加到其上的至少一個(gè)粗紗束或粗紗帶中。然后,在使用結(jié)合材料的情況下必要時(shí)進(jìn)行結(jié)合處理以穩(wěn)定半成品(步驟S9)以及執(zhí)行樹脂注入方法或者樹脂注射方法(步驟10)。在另一步驟中,根據(jù)方法步驟的所描述的實(shí)施形式之一形成的、由導(dǎo)電粗紗的至少一層、結(jié)合材料和絕緣層以及必要時(shí)雷電防護(hù)材料構(gòu)成的結(jié)合物以樹脂注入方法和/或樹脂注射方法使用樹脂來強(qiáng)化(步驟10)。在此可以設(shè)計(jì)為在第一工作步驟中將支承體部分和電絕緣層分別作為干燥的半成品來鋪設(shè),并且以塑料制造方法中單件地制造電絕緣層。接下來,可以設(shè)計(jì)為對(duì)硬化的加熱結(jié)構(gòu)半成品進(jìn)行切削后處理(步驟Sll)。此外,進(jìn)行電線路到金屬接觸體上的連接(步驟S12)。此外,其后可以設(shè)計(jì)為通過溫度記錄進(jìn)行功能檢驗(yàn)(步驟S13)。在此可以設(shè)計(jì)為通過溫度記錄來證明加熱結(jié)構(gòu)的功能性。通過溫度記錄得到對(duì)于在加熱結(jié)構(gòu)的表面上的溫度分布的整體說明,由此可證明在各個(gè)加熱區(qū)中的變熱速度。通過該溫度記錄方法,可以通過識(shí)別熱點(diǎn)來檢測(cè)在接觸部位碳/金屬或者碳纖維/碳纖維上的缺陷。根據(jù)本發(fā)明,借助前面所描述的方法來制造具有至少一個(gè)電熱加熱層的部件。至少一個(gè)電熱附加加熱層10、11、12尤其具有通過電導(dǎo)體形成的多個(gè)粗紗R,其中所述多個(gè)粗紗R設(shè)置為,使得其平面地分布在加熱層11、12上;以及電連接裝置I la、11b,12a、12b,用于將加熱層10、11、12連接到能量供給裝置E10、Ell、E12上。在此,多個(gè)粗紗R可以形成粗紗R的至少一個(gè)帶B,其中粗紗R的至少一個(gè)帶B設(shè)置為,使得其平面地分布在加熱層10、11、12上。粗紗R的電導(dǎo)體可以是碳導(dǎo)體或者由其形成,其中粗紗R的至少一個(gè)帶B設(shè)置為,使得其以層的方式平面地分布在加熱層10、11、12上。相應(yīng)使用的粗紗R尤其可以由碳絲形成,碳絲在粗紗R中彼此平行地并且至少分區(qū)段地在粗紗R的縱向上走向。在此,加熱層可以構(gòu)建為,使得粗紗R在至少一個(gè)電熱加熱層10、11、12內(nèi)曲折地走向。在此,電熱加熱層10、11、12在其厚度方向上看可以由粗紗R的至少一個(gè)帶B的層形成。通常,除了碳導(dǎo)體之外,電熱加熱層10、11、12也可以由金屬導(dǎo)體形成。在圖10中示出了飛行器的機(jī)翼前緣,在其上設(shè)置有分別根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)加熱 層的兩個(gè)布置。圖9示出了本發(fā)明的具有飛行器的結(jié)構(gòu)部件I的實(shí)施,該結(jié)構(gòu)部件具有支承體部件3和殼部分05,該殼部分具有被環(huán)流的外表面105a和內(nèi)部區(qū)域107。結(jié)構(gòu)部件I在圖10的示圖中是飛行器的機(jī)翼前緣。飛行器的結(jié)構(gòu)部件I尤其是具有如下表面的部件,該表面與在飛行中環(huán)流飛行器的氣流對(duì)置地來定向。在此,結(jié)構(gòu)部件可以是機(jī)翼的前緣、機(jī)翼的尾翼或機(jī)翼前緣。因此,結(jié)構(gòu)部件具有殼或者殼部分5,殼部分5具有被氣流所環(huán)流或者襲來的外側(cè),以及與外表面105a對(duì)置的內(nèi)表面105b。根據(jù)本發(fā)明,高溫計(jì)形式的溫度測(cè)量裝置或者輻射溫度計(jì)100設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件I的內(nèi)部區(qū)域107中。高溫計(jì)100尤其可以是溫度記錄攝影機(jī)。福射接收器接收從殼部分的內(nèi)表面105b出來的熱福射,該熱福射的強(qiáng)度與其內(nèi)表面5b的溫度有關(guān),并且福射接收器基于熱福射來產(chǎn)生用于確定殼部分105的內(nèi)表面105b的溫度的傳感器值。當(dāng)殼部分105的朝向高溫計(jì)100的內(nèi)表面105b比高溫計(jì)100的輻射接收器冷時(shí),輻射通量為負(fù),也就是說,高溫計(jì)100的輻射傳感器向內(nèi)表面105b發(fā)出熱輻射,并且反之亦然。殼部分5的內(nèi)表面105b的溫度的確定尤其可以基于內(nèi)表面105b的發(fā)射率£ (即內(nèi)表面105b的熱發(fā)射能力)來進(jìn)行。高溫計(jì)100指向殼部分105的內(nèi)表面105b,以便于可以檢測(cè)從殼部分5的內(nèi)表面105b的區(qū)域出來的熱輻射,并且由此檢測(cè)殼部分105的溫度。為此目的,高溫計(jì)100與內(nèi)表面5b的合適間隔地設(shè)置支承體部件103上。支承體部件3可以是結(jié)構(gòu)部件I的部分或者在結(jié)構(gòu)部件I上的附加部件,并且構(gòu)建為使得高溫計(jì)100可以以合適的位置和姿態(tài)相對(duì)于內(nèi)表面105b或者相對(duì)于內(nèi)表面105b的區(qū)域來設(shè)置。此外,高溫計(jì)100可以安置在支承體部件上,使得高溫計(jì)100的位置和/或姿態(tài)可調(diào)節(jié)。姿態(tài)在本上下文中理解為高溫計(jì)100相對(duì)于內(nèi)表面105b的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。此外,溫度測(cè)量裝置具有傳感器值處理裝置,其從高溫計(jì)100所檢測(cè)的傳感器值中確定溫度值。傳感器值處理裝置通過信號(hào)線路與高溫計(jì)100在功能上連接并且可以遠(yuǎn)離高溫計(jì)10地設(shè)置。尤其是,傳感器值處理裝置可以集成在飛行控制裝置中。傳感器值處理裝置可以具有比較功能,其將溫度值與至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者低于邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。尤其是,邊界值可以對(duì)應(yīng)于下溫度值,該下溫度值限定為,使得在該溫度的情況下,在殼部分105的外表面105a上可能形成冰或者很可能形成冰。可替選地或者附加地,傳感器值處理裝置可以具有如下監(jiān)控功能,該監(jiān)控功能用于確定在外表面105a上形成冰的可能性而構(gòu)建為,使得其接收空氣數(shù)據(jù)以及尤其外部溫度、飛行高度和/或氣壓,并且借助傳感器值確定形成冰的概率邊界值。在該實(shí)施例中,傳感器值處理裝置具有如下比較功能,其將所確定的形成冰的概率值與最大允許的形成冰的概率的形成冰的期望概率值相比較,并且在超過期望概率值的情況下將作為警報(bào)信號(hào)的信號(hào)值發(fā)送給系統(tǒng)功能諸如飛行控制系統(tǒng)或者座艙顯示器。座艙顯示器可以構(gòu)建為使得其指示飛行員必須降低飛行狀態(tài)并且在此例如必須降低飛行高度,以防止殼部分5結(jié)冰。在殼部分105上可以設(shè)置有加熱裝置,用于防止在殼部分105上形成冰。在該實(shí)施例中,可以將系統(tǒng)功能構(gòu)建為,使得當(dāng)超過與在殼部分105上形成冰的預(yù)定概率對(duì)應(yīng)的邊界值時(shí),系統(tǒng)功能將加熱裝置接通。在圖11中示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件或者飛行器部件的實(shí)施形式。部件實(shí)施為飛行器的機(jī)翼前緣的前部分。該實(shí)施形式也可以僅僅在部件的其他造型的情況下為以下 裝置的前部分主翼、高度穩(wěn)定器或其他襟翼或垂直尾翼和通??諝鈩?dòng)力學(xué)本體。部件在其表面上具有多個(gè)電熱加熱層,其基于通過能量供給裝置(未示出)的相應(yīng)的激勵(lì)來發(fā)出熱量,以便尤其是防止部件表面結(jié)冰。加熱層的數(shù)量和尺寸、加熱層在部件I的表面上的布置以及加熱層和能量供給裝置的電設(shè)計(jì)取決于應(yīng)用情況并且與其相應(yīng)地適配。通常,表面在本發(fā)明的該實(shí)施例中具有至少一個(gè)加熱層。在圖11中具體示出的實(shí)施例中,在部件I或者基本體4的表面103上集成有兩個(gè)加熱層裝置Hl、H2,基本體4在所示的實(shí)施例中是機(jī)翼前緣I的殼部分4,兩個(gè)加熱層裝置H1、H2分別具有基本加熱層101或者102以及設(shè)置在相應(yīng)的基本加熱層101、102中的多個(gè)內(nèi)部加熱裝置或者附加加熱層111、112或者121、122。基本加熱層101、102和附加加熱層111、112或者121、122構(gòu)建和設(shè)置為,使得基本加熱層對(duì)第一附加加熱層和第二附加加熱層在其平面延伸中予以圍繞。加熱層根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來構(gòu)建。出于此目的尤其設(shè)計(jì)為基本加熱層具有兩個(gè)凹處,其中第一附加加熱層111或者121位于凹處中的第一個(gè)中,并且第二附加加熱層121或者122位于凹處中的第二個(gè)中。加熱層中的每個(gè)由能量供給裝置來供電。以電熱層形成的基本加熱層101通過電連接裝置借助電線路連接到能量供給裝置上。此外,兩個(gè)附加加熱層111、112也分別通過電連接裝置連接到能量供給裝置上。由此,基本加熱層110和設(shè)置在其內(nèi)的兩個(gè)附加加熱層111、112通過具有不同功能的能量供給裝置來供電,使得加熱層110、111、112根據(jù)供電向在其上安置有加熱層110、111、112的部件發(fā)出熱量。能量供給裝置在功能上尤其可以構(gòu)建為,使得在加熱裝置的激活階段中,對(duì)基本加熱層110、120持續(xù)地輸送電流,并且對(duì)第一附加加熱層111或者121和第二附加加熱層112或者122按預(yù)定方式交替地輸送電流,使得第一附加加熱層111或者121和第二附加加熱層112或者122在時(shí)間上交替地產(chǎn)生熱量。以該方式,在能量上高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)加熱裝置110或者120的表面的熱效果。通常,加熱裝置110、120可以僅僅具有一個(gè)附加加熱層,其可以位于基本加熱層內(nèi)部或者外部。在該通常的實(shí)施例中,用于對(duì)整個(gè)加熱系統(tǒng)的加熱階段進(jìn)行控制的功能可以構(gòu)建為,
使得在加熱系統(tǒng)的加熱階段中,對(duì)基本加熱層110、120持續(xù)地輸送電流,并且例如輸送強(qiáng)度在很大程度上不變(在平均值的百分之十的帶寬內(nèi))的電流,用于基本加熱層110、120的加熱,以及 使得在同一加熱階段內(nèi),在第一時(shí)間段中電流流經(jīng)附加加熱層,該電流比流經(jīng)基本加熱層110的電流更強(qiáng),并且第一時(shí)間段與第二時(shí)間段交替,在第二時(shí)間段中沒有電流或者有比流經(jīng)基本加熱層110的電流更小的電流在附加加熱層中流動(dòng)。尤其,可以在時(shí)間上交替地或者互補(bǔ)地激勵(lì)加熱系統(tǒng)的附加加熱層,使得其交替地產(chǎn)生熱量。由此,可以在飛行器部件上的表面進(jìn)行能量上高效的加熱。在另一實(shí)施例中,也可以將僅僅一個(gè)或者多個(gè)不帶附加加熱層的基本加熱層集成在部件中。 殼部分105尤其可以由纖維復(fù)合材料(FVW)或者纖維復(fù)合塑料(FVK)形成。根據(jù)實(shí)施形式所設(shè)計(jì)的加熱層設(shè)置在不導(dǎo)電的層上,使得加熱層相對(duì)于殼部分的其余區(qū)段絕緣。設(shè)置在部件上的至少一個(gè)加熱層優(yōu)選地由碳材料形成,其通過電連接裝置來電連接并且在施加相應(yīng)的電壓的情況下引導(dǎo)電流,使得其可以相應(yīng)地被加熱。該至少一個(gè)加熱層尤其可以由在預(yù)定的結(jié)構(gòu)和厚度中的導(dǎo)電粗紗或者由粗紗束或粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或粗紗帶形成。在本上下文中,“粗紗”理解為由連續(xù)碳絲或者導(dǎo)電線纜構(gòu)成的束,其在在粗紗中可以不扭曲和/或可以延伸。在此,線纜尤其是可以由借助玻璃纖維包裹的電導(dǎo)體譬如金屬導(dǎo)體形成。導(dǎo)電的單絲可以由碳絲和/或碳纖維和/或金屬合金和/或帶有例如金屬涂層的玻璃纖維形成。尤其是,粗紗也可以僅僅由纖維和尤其碳纖維形成。粗紗可以設(shè)置有或者未設(shè)置基體材料。在此,可以將如下形式的材料用于根據(jù)本發(fā)明來使用的粗紗連續(xù)粗紗、連續(xù)紗線(Garn)、連續(xù)經(jīng)紗(Zwirn)、連續(xù)軟線(Schniiren)、連續(xù)紡織物(Gewirke)、連續(xù)編織物(Webware)、連續(xù)繩(Kordeln)或者連續(xù)針織物(Maschenware)。這種連續(xù)粗紗可以卷繞到卷軸或者卷筒上,以使用在根據(jù)本發(fā)明的方法中,以便在合適的縱向區(qū)段中從卷軸或者卷筒提取粗紗,而應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的方法。用于形成加熱層,粗紗可以作為單個(gè)粗紗或者作為至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者作為至少一個(gè)粗紗帶來設(shè)置。在本上下文中,“粗紗帶”理解為在其縱向上并排走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,粗紗因此并沒有在其縱向區(qū)段上彼此相疊。在本上下文中,“粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)”理解為在其縱向上并排或者相疊地走向的粗紗的布置,在加熱層的厚度方向上看,粗紗由此在其至少一個(gè)縱向區(qū)段上彼此相疊。粗紗的相對(duì)于這些粗紗的縱向放置的端部段分別連接有導(dǎo)電的連接件,電線路又與這些連接件連接并且連接在能量供給裝置上。由此,具有預(yù)定電流強(qiáng)度和預(yù)定時(shí)間變化曲線的電流可以借助能量供給裝置的激勵(lì)功能流經(jīng)粗紗,以邊將這些粗紗加熱并且由此將其上設(shè)置有粗紗的部件加熱?;旧?,在部件的厚度方向上看,多個(gè)粗紗可以相疊地設(shè)置,這些粗紗可以彼此平行或者彼此反向地走向。粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶可以彼此平行并且波狀地走向?;旧希诓考暮穸确较蛏峡?,多個(gè)粗紗可以彼此相疊地設(shè)置,其可以彼此平行或者反向地走向。用于形成加熱系統(tǒng)的加熱層的粗紗或者至少一個(gè)粗紗束或者粗紗帶可以設(shè)置的其他形狀可以根據(jù)相應(yīng)的應(yīng)用情況的要求來設(shè)計(jì)。在將至少一個(gè)加熱系統(tǒng)使用于根據(jù)上述實(shí)施例的部件I上的情況下,與傳感器值處理裝置在功能上耦合的系統(tǒng)功能還可以進(jìn)一步構(gòu)建為調(diào)節(jié)功能,用于對(duì)高溫計(jì)100所檢測(cè)的殼部分105的區(qū)域的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此,系統(tǒng)功能從傳感器值處理裝置接收從高溫計(jì)100的傳感器值中確定的溫度值,并且將該溫度值與參考值或者作為調(diào)節(jié)量的溫度相比較。參考值或者溫度值在如下溫度以上,在該溫度的情況下在殼部分105上可能出現(xiàn)形成冰或者可能避免形成冰。調(diào)節(jié)功能與傳感器值處理裝置在功能上連接并且從其接收從高溫計(jì)100的傳感器值中確定的作為輸入量的溫度值。此外,調(diào)節(jié)功能激勵(lì)能量供給裝置,使得將至少一個(gè)加熱層加熱,從而使得由高溫計(jì)100所檢測(cè)的殼部分的區(qū)域盡可能維持期望溫度。由此,調(diào)節(jié)功能基于由高溫計(jì)100所檢測(cè)的殼部分105的區(qū)域的期望溫度來產(chǎn)生相應(yīng)的指令信號(hào),指令信號(hào)傳輸?shù)揭韵鄳?yīng)的方式對(duì)至少一個(gè)加熱層進(jìn)行供電的能量供給裝置上。在存在多個(gè)加熱層的情況下,也可以激勵(lì)多個(gè)加熱層,以便對(duì)在高溫計(jì)100所檢測(cè)的殼部分105的區(qū)域上的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在使用根據(jù)上述實(shí)施例的至少一個(gè)加熱系統(tǒng)的情況下,系統(tǒng)功能此外可以構(gòu)建為,使得其在如下情況下產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)其中加熱裝置接通并且同時(shí)超過與在殼部分5上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值。加熱裝置可以構(gòu)建為,使得其可以產(chǎn)生不同的加熱級(jí),也就是說釋放的熱功率的不同的級(jí)。在該情況下,系統(tǒng)功能尤其可以實(shí)施為,使得其在如下情況下產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)其中存在加熱裝置的產(chǎn)生最大熱功率的最高加熱級(jí)并且同時(shí)超過與在殼部分5上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值。警報(bào)信號(hào)可以發(fā)送到飛行引導(dǎo)顯示裝置上,并且飛行引導(dǎo)顯示裝置可以實(shí)施為,使得其例如在飛行指揮儀中為飛行員產(chǎn)生建議,根據(jù)該建議使飛行器進(jìn)入避免在機(jī)翼上形成冰的飛行狀態(tài)。可替選地或者附加地可以設(shè)計(jì)將警報(bào)信號(hào)發(fā)送到具有控制功能的飛行控制裝置上,通過該控制功能使飛行器進(jìn)入避免在機(jī)翼上形成冰的飛行狀態(tài)中。警報(bào)信號(hào)可以表示電熱加熱體故障。因此,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中可以設(shè)計(jì)監(jiān)控功能確定在電熱加熱體故障的情況下的大氣條件是否可以表示飛行器的危急狀態(tài)。在此可以設(shè)計(jì)為在評(píng)估功能中使用飛行高度以及可選地使用所測(cè)量的空氣溫度。如果應(yīng)用評(píng)估功能得出從不允許的(即過高的)形成冰的概率中會(huì)得出危急飛行情況,則向飛行控制系統(tǒng)或者向座艙顯示裝置發(fā)送警報(bào),該警報(bào)向飛行員指示處理建議,飛行員可以借助該處理建議使飛行器進(jìn)入更安全的飛行狀態(tài)中。在此,例如可以指示必須降低飛行狀態(tài)并且在此尤其必須降低飛行高度,以防止機(jī)翼結(jié)冰??商孢x地或者附加地,也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的控制功能,其自動(dòng)實(shí)施該措施。高溫計(jì)100可以是總輻射高溫計(jì),其在整個(gè)光譜范圍上檢測(cè)測(cè)量表面的輻射,或者可以是帶輻射高溫計(jì),其透鏡、窗和輻射傳感器僅僅分別在有限的波長范圍中工作。可替選地,高溫計(jì)100可以是比色高溫計(jì)(Quotientenpyrometer)或者比例高溫計(jì)或者2色高溫計(jì),其檢測(cè)兩個(gè)不同“顏色”的強(qiáng)度的比例,使得不是基于亮度而是基于輻射顏色來確定內(nèi)表面5b的溫度。此外,可以將具有限定的發(fā)射系數(shù)的“涂料”或者材料涂層施加到結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)側(cè)上,因?yàn)槠鋸?qiáng)烈地影響所測(cè)量的溫度。可替選地可以設(shè)計(jì)為確定表面的發(fā)射系數(shù)。在這些情況下,在用于對(duì)所檢測(cè)的測(cè)量值進(jìn)行分析的分析功能中考慮相應(yīng)的發(fā)射系數(shù)。此外,分析功能可以構(gòu)建為,使得其被“料到”或者隔離、即補(bǔ)償另外的熱輻射器,這些熱輻射器尤其通過反射來影響在結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)側(cè)上所測(cè)量的溫度。此外,殼部分105可以構(gòu)建為,使得其內(nèi)表面5b并不強(qiáng)烈地或者僅僅在小的程度上與波長有關(guān)。也可以設(shè)計(jì)為確定內(nèi)表面5b的顏色作為參考顏色或者比較值,該顏色對(duì)應(yīng)于形成冰的概率,應(yīng)該避免低于該概率。與高溫計(jì)關(guān)聯(lián)的分析功能在該情況下可以具有如下比較功能,該比較功能將相應(yīng)地確定的內(nèi)表面105b的顏色與參考顏色相比較,并且在超過參考顏色的值時(shí)生成信號(hào)。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)表面5b的發(fā)射率在確定內(nèi)表面5b的溫度時(shí)不起作用,并且不必被檢測(cè),并且當(dāng)該發(fā)射率對(duì)于所涉及的測(cè)量物而言并不強(qiáng)烈地與波長有關(guān)時(shí),該發(fā)射率在用于測(cè)量的比例構(gòu)成(Verhaltnisbildung)中不起作用。在一個(gè)實(shí)施例中,高溫計(jì)100構(gòu)建為窄帶高溫計(jì),其僅僅對(duì)輻射光譜的通過濾波器限制到確定的波長范圍上的小部分進(jìn)行分析。在此,輻射光譜構(gòu)建為,使得其描述內(nèi)表面105b的如下溫度范圍,在該溫度范圍中在殼部分105上很可能形成冰。 與在殼部分的外表面105a上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的相應(yīng)傳感器值或者范圍尤其是基于測(cè)試來限定。作為高溫計(jì)100的輻射傳感器或者檢測(cè)器,尤其設(shè)置有熱學(xué)的(例如測(cè)輻射熱儀、熱電傳感器或者由熱電偶構(gòu)成的熱電柱)或者光電的檢測(cè)器或者光敏二極管。于是,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,飛行器的結(jié)構(gòu)部件設(shè)置有支承體部件103和殼部分105,該殼部分具有被環(huán)流的外表面和內(nèi)部區(qū)域107。在此,結(jié)構(gòu)部件此外具有設(shè)置在殼部分上的至少一個(gè)電熱加熱體,其可以由連接在其上的能量供給部來供電。殼部分105通過加熱體的加熱來加熱,以邊防止其結(jié)冰。此外,設(shè)置高溫計(jì)100,其在內(nèi)部區(qū)域107中設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件I的支承體部件103上并且指向殼部分105。
權(quán)利要求
1.一種具有加熱系統(tǒng)(S)的結(jié)構(gòu)部件,該加熱系統(tǒng)具有至少一個(gè)能量供給裝置(E10,E11,E12),其中加熱系統(tǒng)(S)具有 ■基本加熱裝置,該加熱裝置具有絕緣層,設(shè)置在該絕緣層上的由至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶形成的電熱基本加熱層(10),以及電連接裝置(A10-1, A10-2),所述至少一個(gè)能量供給裝置(E10, Ell, E12)通過電連接裝置(A10-1,A10-2)連接到基本加熱層(10)上,其中每個(gè)粗紗的端部分別連接到電連接裝置的電極上, ■附加加熱裝置,該加熱裝置具有絕緣層,設(shè)置在該絕緣層上的由至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶形成的電熱附加加熱層(11),以及電連接裝置(Al 1-1,Al 1-2),所述能量供給裝置_,Ell, E12)通過該電連接裝置(Al 1-1,Al 1-2)連接到附加加熱層(11)上, 其中基本加熱裝置和附加加熱裝置在空間上彼此關(guān)聯(lián),用于建立在功能上相關(guān)的加熱 作用,并且所述能量供給裝置(E10,E11,E12)構(gòu)建為使得在激活階段中在至少一個(gè)時(shí)間部分區(qū)段中為附加加熱層(11)輸送電流,以便在附加加熱層的區(qū)域中將結(jié)構(gòu)部件加熱至認(rèn)可的期望溫度,并且為基本加熱層(10)持續(xù)地輸送電流超過激活階段時(shí)間,使得基本加熱層(10)持續(xù)地產(chǎn)生熱量而附加加熱層(11)在時(shí)間部分區(qū)段中產(chǎn)生熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)部件(I),其特征在于,所述能量供給裝置(E10,Ell,E12)構(gòu)建為使得在加熱階段的第一時(shí)間段中在附加加熱層(11)中流動(dòng)的電流具有比流經(jīng)基本加熱層(10)的電流大50%的強(qiáng)度,并且在加熱階段的相應(yīng)在第一時(shí)間段之后的第二時(shí)間段中在附加加熱層(11)流動(dòng)的電流具有比流經(jīng)基本加熱層(10)的電流小50%的強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的結(jié)構(gòu)部件(I),其特征在于,加熱系統(tǒng)(I)具有另外的附加加熱裝置,該附加加熱裝置具有絕緣層,設(shè)置在該絕緣層上的另外的電熱附加加熱層(12),以及電連接裝置(A12-l,A12-2),所述能量供給裝置(E10,E11,E12)通過電連接裝置(A12-LA12-2)連接到所述另外的附加加熱層(12)上, ■其中所述能量供給裝置(E10,Ell, E12)的功能為了控制在加熱層中的電流而構(gòu)建為使得針對(duì)分別在附加加熱層中流動(dòng)的電流在每個(gè)附加加熱層中形成具有不同電流強(qiáng)度的加熱電流的第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,這兩個(gè)時(shí)間段彼此交替, ■其中在相應(yīng)的第一加熱階段中的電流強(qiáng)度顯著地大于在相應(yīng)的第二加熱階段中的電流強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,第一電熱附加加熱層(11)和所述另外的電熱附加加熱層(12)相對(duì)于基本加熱層(10)的平面延伸設(shè)置在該基本加熱層(10)內(nèi)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,電熱附加加熱層(11,12)由具有碳導(dǎo)體的粗紗(R)的至少一個(gè)帶(B)形成,粗紗(R)的所述至少一個(gè)帶(B)通過電連接裝置(11a,Ilb ; 12a,12b)連接到所述能量供給裝置(E10, Ell, E12)上,其中粗紗(R)的所述至少一個(gè)帶(B)設(shè)置為使得其平面地分布在附加加熱層(11,12)上。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,電熱基本加熱層(10)由具有碳導(dǎo)體的粗紗(R)的至少一個(gè)帶(B)形成,粗紗的所述至少一個(gè)帶通過電連接裝置(10a, 10b)連接到所述能量供給裝置(E10,E11,E12)上,其中粗紗(R)的所述至少一個(gè)帶(B)設(shè)置為使得其以層的方式平面地分布在基本加熱層(10)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,粗紗(R)由碳絲形成,碳絲在粗紗中彼此平行地走向并且至少分區(qū)段地在粗紗的縱向上走向。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,所述至少一個(gè)電熱附加加熱層(11,12)由在相應(yīng)的加熱層(10,11,12)內(nèi)曲折地走向的粗紗(R)的至少一個(gè)帶(B)形成,粗紗的所述至少一個(gè)帶通過電連接裝置連接到所述能量供給裝置(E10,E11,E12)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,第一內(nèi)部加熱裝置和/或第二內(nèi)部加熱裝置(11,12)的加熱區(qū)域在相應(yīng)的加熱區(qū)域的厚度方向上看由粗紗(R)的至少一個(gè)帶(B)的層形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的結(jié)構(gòu)部件,其特征在于,電熱層由金屬導(dǎo)體形成。
11.一種具有至少一個(gè)電熱加熱層(10,11,12) (10 ;11,12)的加熱系統(tǒng)(S,S10, Sll,S12),該加熱系統(tǒng)(S,S10, Sll, S12)還具有 ■能量供給裝置(E10,Ell, E12),該能量供給裝置具有用于施加負(fù)載電壓以便加熱層(10,11,12)進(jìn)行加熱的負(fù)載電壓供給裝置,其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置(A10-1,A10-2 ;A11-1, All-2 ;A12_1,A12-2)連接到所述加熱層(10,11,12)上;以及用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,該測(cè)量電壓小于用于所述加熱層(10,11,12)的加熱的電壓,其中測(cè)量電壓供給裝置借助電連接裝置(A10-1, A10-2 ;A11-1, All-2 ;A12_1,A12-2)連接到所述加熱層(10,11,12)上, ■加熱系統(tǒng)(S,S10, Sll, S12)還具有與負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置耦合的激勵(lì)裝置,該激勵(lì)裝置激勵(lì)負(fù)載電壓供給裝置和測(cè)量電壓供給裝置,用于施加負(fù)載電壓和測(cè)量電壓,并且該激勵(lì)裝置具有如下激勵(lì)功能借助該激勵(lì)功能,負(fù)載電壓移向零并且接下來測(cè)量電壓被施加,并且借助該激勵(lì)功能以在時(shí)間上交替的方式實(shí)施用于所述加熱層(10,11,12)的加熱的負(fù)載電壓和用于對(duì)所述加熱層(10,11,12)的電阻進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量電壓, ■分析裝置,用于根據(jù)所測(cè)量的電流強(qiáng)度確定所述加熱層(10,11,12)的電阻, 其特征在于, 所述電熱加熱層(11,12)由分別通過電連接裝置(11a,lib ;12a,12b)連接到能量供給裝置(E10,E11,E12)上的、具有碳導(dǎo)體的粗紗(R)的至少一個(gè)束或者復(fù)合結(jié)構(gòu)或者帶形成,其中粗紗(R)的所述至少一個(gè)帶(B)設(shè)置為使得其平面地分布在所述加熱層(11,12)上,并且其中每個(gè)粗紗的端部分別連接到電連接裝置的電極上。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加熱系統(tǒng)(S,S10,Sll, S12),其特征在于,粗紗(R)的所述至少一個(gè)束或者所述復(fù)合結(jié)構(gòu)或者所述帶具有曲折的走向。
13.—種具有至少一個(gè)電熱加熱層(10,11,12)的加熱系統(tǒng)(S,S10, Sll, S12),其具有 ■能量供給裝置(E10,Ell, E12),其具有用于施加負(fù)載電壓以便所述加熱層(10,·11,12)進(jìn)行加熱的負(fù)載電壓供給裝置,其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置(A10-1,A10-2 ;A11-1, All-2 ;A12-1, A12-2)連接到所述加熱層(10,11,12)上, 其特征在于,■所述電熱加熱層(11,12)由通過電連接裝置(11a,lib ;12a, 12b)連接到能量供給裝置(E10,E11,E12)上的、具有碳導(dǎo)體的粗紗(R)的至少一個(gè)束或者至少一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)帶形成,其中每個(gè)粗紗的端部分別連接到電連接裝置的電極上,使得每個(gè)粗紗在電連接裝置的兩個(gè)電極之間走向,并且其中粗紗(R)的所述至少一個(gè)帶(B)分別設(shè)置為使得其平面地分布在所述附加加熱層(11,12)上, ■在所述至少一個(gè)電熱加熱層(10,11,12)中設(shè)置有電測(cè)量線路,該測(cè)量線路集成在所述加熱層(10,11,12)中, ■能量供給裝置(E10,E11,E12)具有用于施加測(cè)量電壓的測(cè)量電壓供給裝置,該測(cè)量電壓供給裝置通過測(cè)量線路端子連接到電測(cè)量線路上, ■測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于對(duì)在測(cè)量線路中由測(cè)量電壓引起的電流強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量, ■測(cè)量裝置與傳感器值處理裝置在功能上連接,該處理裝置具有比較功能,該比較功能將溫度值與對(duì)應(yīng)于在殼部分(4)上形成冰的概率的至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者超過該邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的加熱系統(tǒng)(S,S10,Sll, S12),其特征在于,測(cè)量線路由粗紗束或者粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者粗紗帶形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的加熱系統(tǒng)(S,S10,Sll, S12),其特征在于,系統(tǒng)功能構(gòu)建為使得當(dāng)超過與在殼部分上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值時(shí),該系統(tǒng)功能停止所述加熱層(10,11,12)的加熱。
16.一種用于監(jiān)控加熱層的完整性的方法,該加熱層由至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶形成,其中在至少一個(gè)電熱加熱層(10,11,12)中設(shè)置有電測(cè)量線路,該測(cè)量線路集成在所述加熱層(10,11,12)中, 其特征在于以下步驟 施加負(fù)載電壓,在施加負(fù)載電壓之后的預(yù)定的時(shí)段中測(cè)量在所述加熱層中的負(fù)載電流,作為要實(shí)現(xiàn)的溫度的值, 接下來,基于預(yù)給定的、施加到所述測(cè)量線路上的測(cè)量電壓來測(cè)量在所述測(cè)量線路中的測(cè)量電流,作為實(shí)際溫度的值, 將要實(shí)現(xiàn)的溫度的值與實(shí)際溫度的值比較,并且在表示溫度的值偏差了最小量的情況下將所述加熱層的錯(cuò)誤狀態(tài)關(guān)聯(lián)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,將至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶用作所述測(cè)量線路。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,將在粗紗之間的獨(dú)立的測(cè)量線路用作測(cè)量線路。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一所述的方法,其特征在于,預(yù)給定用于確定表示溫度的值的偏差的第一最小量和第二最小量,其中第一最小量小于第二最小量,并且當(dāng)表示溫度的值的偏差在第一最小量和第二最小量之間時(shí),將所述加熱層與第一錯(cuò)誤狀態(tài)關(guān)聯(lián),并且當(dāng)表示溫度的值的偏差超過第二最小量時(shí),將所述加熱層與第二錯(cuò)誤狀態(tài)關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,基于第二錯(cuò)誤狀態(tài)的關(guān)聯(lián)將所述加熱層視為故障,并且將相應(yīng)的用于施加負(fù)載電壓的功能配置為使得不操作所述加熱層。
21.一種具有結(jié)構(gòu)部件的加熱系統(tǒng)(S,S10, Sll, S12),該結(jié)構(gòu)部件具有作為結(jié)構(gòu)部件的組成部分的至少一個(gè)電熱加熱層(10,11,12),該加熱系統(tǒng)具有■能量供給裝置(Eio,Ell, E12),其具有用于施加負(fù)載電壓以便所述加熱層(10,.11,12)進(jìn)行加熱的負(fù)載電壓供給裝置,其中負(fù)載電壓供給裝置借助電連接裝置(A10-1,A10-2 ;A11-1, All-2 ;A12-1, A12-2)連接到所述加熱層(10,11,12)上, 其特征在于, ■在所述至少一個(gè)電熱加熱層(10,11,12)中設(shè)置有電測(cè)量線路,該電測(cè)量線路集成在所述加熱層(10,11,12)中, ■所述電熱加熱層(11,12)由通過電連接裝置(11a,lib ;12a,12b)連接到能量供給裝置(E10,Ell, E12)上的、具有碳導(dǎo)體的粗紗(R)的至少一個(gè)帶(B)形成,其中每個(gè)粗紗的端部分別連接到電連接裝置的電極上,使得每個(gè)粗紗在電連接裝置的兩個(gè)電極之間走向,并且其中粗紗(R)的所述至少一個(gè)帶(B)分別設(shè)置為使得其平面地分布在所述附加加熱層 (11,12)上, ■能量供給裝置(E10,E11,E12)具有用于施加測(cè)量電壓的負(fù)載電壓供給裝置,該負(fù)載電壓供給裝置通過測(cè)量線路端子連接到電測(cè)量線路上, ■測(cè)量裝置設(shè)計(jì)用于測(cè)量在測(cè)量線路中由測(cè)量電壓引起的電流強(qiáng)度, ■測(cè)量裝置與控制裝置在功能上連接,控制裝置施加負(fù)載電壓,用于監(jiān)控所述加熱層(10,11,12)的完整性,在施加負(fù)載電壓之后的預(yù)定時(shí)段中測(cè)量在所述加熱層中的負(fù)載電流,作為要實(shí)現(xiàn)的溫度的值,接下來,基于預(yù)給定的、施加到測(cè)量線路上的測(cè)量電壓來檢測(cè)在測(cè)量線路中的測(cè)量電流作為實(shí)際溫度的值,接下來,將要實(shí)現(xiàn)的溫度的值與實(shí)際溫度的值比較,并且在表示溫度的值偏差了最小量的情況下執(zhí)行所述加熱層的錯(cuò)誤狀態(tài)的關(guān)聯(lián)。
22.一種用于制造部件半成品的方法,該部件半成品用于制造在其表面上設(shè)置有至少一個(gè)加熱層的三維部件,該方法具有以下步驟 ■在粗紗定義步驟(S2)中,在預(yù)給定的加熱電壓下基于對(duì)于每個(gè)所設(shè)置的加熱層要實(shí)現(xiàn)的面特定的加熱功率(S2,S3,S4),確定至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成具有最小能量消耗的加熱層(S2), ■根據(jù)所述至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗帶的布置和走向,在粗紗定義步驟(S5)之后,將導(dǎo)電的粗紗分步地、并排地施加到平坦地壓緊的、由電絕緣材料形成的支承體部分半成品上,并且將粗紗(S6b)固定在支承體部分半成品上(S6), ■進(jìn)行穩(wěn)定化處理,用于使帶有粗紗的半成品穩(wěn)定,或者將所述至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶穩(wěn)定。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其特征在于,基于加熱層的預(yù)給定的幾何邊緣走向確定所述至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成加熱層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法,其特征在于,在預(yù)給定的幾何邊緣走向內(nèi)從粗紗的布置和/或走向的預(yù)給定的組來選擇對(duì)所述至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶的幾何布置和/或走向的確定,用于形成加熱層。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其特征在于,粗紗在所述加熱層中的蛇形的和/或環(huán)形的走向?qū)儆诖旨喌淖呦虻念A(yù)給定的組。
26.根據(jù)上述權(quán)利要求22至25之一所述的方法,其特征在于,預(yù)給定所述至少一個(gè)粗紗束或者至少一個(gè)粗紗復(fù)合結(jié)構(gòu)或者至少一個(gè)粗紗帶的幾何布置和/或走向,用于形成所述加熱層,并且基于該預(yù)給定來確定粗紗的數(shù)量和/或粗紗的尺寸和/或粗紗之間的距離。
27.根據(jù)上述權(quán)利要求22至26之一所述的方法,其特征在于,通過在支承體部分半成品(S6)上的縫紉方法或刺繡方法或者粘合方法將粗紗(S6b)固定在支承體部分半成品(S6)上。
28.根據(jù)上述權(quán)利要求22至27之一所述的方法,其特征在于,將粗紗(S6b)作為干燥材料或者預(yù)浸材料來施加。
29.一種具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(I),該溫度測(cè)量裝置用于確定結(jié)構(gòu)部件(I)的區(qū)域的溫度,其中結(jié)構(gòu)部件(I)具有殼部分(5)和支承體部件(3),殼部分(5)具有內(nèi)部區(qū)域(7)和被環(huán)流的外表面, 其特征在于,溫度測(cè)量裝置具有 ■設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件(I)的支承體部件(3)上的高溫計(jì)(10),該高溫計(jì)指向在殼部分(5)的朝著高溫計(jì)(10)的表面上的區(qū)域,并且該高溫計(jì)具有用于根據(jù)熱輻射產(chǎn)生傳感器值的福射傳感器, ■傳感器值處理裝置,該傳感器值處理裝置從輻射傳感器所檢測(cè)的傳感器值中確定溫度值。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(I),其特征在于,傳感器值處理裝置具有比較功能,該比較功能將溫度值與對(duì)應(yīng)于在殼部分(5)上形成冰的概率的至少一個(gè)比較值相比較,并且在達(dá)到或者超過該邊界值時(shí)向系統(tǒng)功能發(fā)送信號(hào)值。
31.根據(jù)上述權(quán)利要求29至30之一所述的具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(1),其特征在于,在殼部分(5)上設(shè)置有用于防止在殼部分(5)上形成冰的加熱裝置,并且系統(tǒng)功能構(gòu)建為使得當(dāng)超過與在殼部分(5)上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值時(shí),該加熱裝置接通。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(I),其特征在于,力口熱裝置可以構(gòu)建為使得該加熱裝置能夠產(chǎn)生不同的加熱級(jí),并且系統(tǒng)功能實(shí)施為使得在存在產(chǎn)生最大熱功率的最高加熱級(jí)并且同時(shí)超過與在殼部分(5)上形成冰的概率對(duì)應(yīng)的邊界值的情況下產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)。
33.根據(jù)上述權(quán)利要求29至32之一所述的具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(1),其特征在于,在殼部分(5)的表面上設(shè)置有至少一個(gè)加熱層,所述至少一個(gè)加熱層能夠通過能量供給裝置加熱來防止形成冰。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(I),其特征在于,設(shè)置有用于對(duì)高溫計(jì)(10)所檢測(cè)的殼部分(5)的區(qū)域的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)功能,該調(diào)節(jié)功能與傳感器值處理裝置在功能上連接,并且從傳感器值處理裝置接收作為輸入量的溫度值,該溫度值從高溫計(jì)(10)的傳感器值中確定,其中調(diào)節(jié)功能基于由高溫計(jì)(10)所檢測(cè)的殼部分(5)的區(qū)域的期望溫度來產(chǎn)生給能量供給裝置的指令信號(hào)。
35.根據(jù)上述權(quán)利要求29至34之一所述的具有溫度測(cè)量裝置的飛行器結(jié)構(gòu)部件(1),其特征在于,高溫計(jì)(10)安置在支承體部件上使得高溫計(jì)(10)的姿態(tài)和/或位置能夠調(diào)節(jié)。
全文摘要
具有能量供給裝置(5)的加熱系統(tǒng)(1),其中加熱系統(tǒng)(1)具有基本加熱裝置,該基本加熱裝置具有絕緣層,在該絕緣層上設(shè)置有電熱基本加熱層(10),以及電連接裝置(10a,10b),能量供給裝置(5)通過該電連接裝置連接到基本加熱層(10)上;附加加熱裝置,該附加加熱裝置具有絕緣層,在該絕緣層上設(shè)置有電熱附加加熱層(11),以及電連接裝置(11a,11b),能量供給裝置(5)通過該電連接裝置連接到附加加熱層(11)上,其中能量供給裝置(5)通過電連接裝置(10a,10b;11a,11b)連接到加熱層(10;11)上,并且附加加熱層(11)在激活階段中在至少一個(gè)時(shí)間部分區(qū)段中被輸送電流,使得基本加熱層(10)持續(xù)地產(chǎn)生熱量而附加加熱層(11)在時(shí)間部分區(qū)段中產(chǎn)生熱量;一種具有用于對(duì)結(jié)構(gòu)部件的表面進(jìn)行加熱的裝置的結(jié)構(gòu)部件以及由結(jié)構(gòu)部件和加熱系統(tǒng)構(gòu)成的裝置。
文檔編號(hào)H05B3/26GK102783246SQ200980148144
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者廖克·卡薩爾·羅思, 霍爾格·奧拉韋茨, 馬丁·拉特里耶, 馬蒂·雷佩 申請(qǐng)人:空中客車營運(yùn)有限公司