空氣數(shù)據(jù)探頭感測口維修的制作方法
【專利摘要】一種維修空氣數(shù)據(jù)探頭感測口的方法，所述方法包括：將塞子插入空氣數(shù)據(jù)探頭中的感測口中，將所述塞子安裝至所述空氣數(shù)據(jù)探頭，將焊接的塞子修整成大致上與鄰接空氣數(shù)據(jù)探頭表面平齊，以及在所述空氣數(shù)據(jù)探頭中形成新感測口。所述方法可包括在將所述塞子插入所述感測口之前擴大所述感測口。
【專利說明】空氣數(shù)據(jù)探頭感測口維修
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 1.發(fā)明領域
[0003] 本發(fā)明涉及空氣數(shù)據(jù)探頭，并且更具體來說涉及用于航空航天應用的空氣數(shù)據(jù)探 頭。
[0004] 2.相關技術描述
[0005] 用于航空器飛行控制的多種空氣數(shù)據(jù)探頭裝置在本領域中是已知的。這類裝置中 的許多是針對測量皮托壓力（Pitot pressure)、靜壓、局部迎角壓力和側滑角壓力，以作為 用于計算壓力高度、高度變化率、空速、馬赫數(shù)（Mach number)、迎角和側滑角的參數(shù)?？諝?數(shù)據(jù)探頭通常包括位于整合到探頭表面的探頭頭部側面上的一個或多個靜壓口，所述一個 或多個靜壓口感測航空器外側的大氣壓力。當這些靜壓口獲得一致的壓力測量值時，所述 靜壓口可提供以上提到的參數(shù)的精確和一致的計算值。
[0006] 在普通使用中，對自然環(huán)境的暴露可最終引起傳感器口的腐蝕。排放口的損壞可 在正常使用期間發(fā)生。另外，傳感器口可在操縱期間，如在飛行前檢查期間損壞。這樣的腐 蝕和變形會改變傳感器口的幾何形狀。這會降低精確度，并且如果精確度的降低足夠大，那 么必須更換探頭來恢復如以上列出的那些參數(shù)的精確和一致的計算值參數(shù)。
[0007] 這類傳統(tǒng)方法和系統(tǒng)通常被視為可以滿意地達到其預期的目的。然而，本領域中 仍然需要對損壞的傳感器口的維修，所述維修允許適當功能的恢復。本領域中也仍然需要 這類易于進行和使用的維修。本發(fā)明提供針對這些問題的解決方案。


【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明針對維修空氣數(shù)據(jù)探頭感測口的新的和有用的方法。所述方法包括：將塞 子插入空氣數(shù)據(jù)探頭中的感測口中，形成將所述塞子接合至所述空氣數(shù)據(jù)探頭的接頭，將 所述接頭修整成大致上與鄰接空氣數(shù)據(jù)探頭表面平齊，以及在所述空氣數(shù)據(jù)探頭中形成新 感測口。
[0009] 在某些實施方案中，所述方法包括在將所述塞子插入所述感測口中之前擴大所述 感測口。插入塞子可包括插入具有擴大部分的圓柱形塞子。所述塞子的所述擴大部分可保 持在所述感測口外側并且可防止所述塞子的過度插入。形成新感測口可包括在大致上與所 述塞子相同的位置中形成所述新感測口。例如，可穿過所述塞子的中心形成所述新感測口。 所述方法可包括基于所述空氣數(shù)據(jù)探頭中的至少一個其它口位置來定位用于新感測口的 位置。還涵蓋的是，所述方法可包括從鄰接于所述感測口的區(qū)域去除腐蝕物。
[0010] 在另一方面，形成將所述塞子接合至所述空氣數(shù)據(jù)探頭的接頭可包括將所述塞子 焊接至所述空氣數(shù)據(jù)探頭。所述塞子可具有與所述空氣數(shù)據(jù)探頭相同的材料，并且所述焊 接可為氣焊（autogenous welding)。還涵蓋的是，形成將所述塞子接合至所述空氣數(shù)據(jù)探 頭的接頭可包括釬焊或任何其它適合的接合技術。
[0011] 本發(fā)明還提供一種空氣數(shù)據(jù)探頭。所述空氣數(shù)據(jù)探頭包括探頭主體，所述探頭主 體具有穿過所述探頭主體的壁界定的感測口。所述感測口位于所述探頭主體的所述壁的熱 影響區(qū)中，和/或緊鄰通過氣焊接頭安裝至所述探頭主體的所述壁的塞子。
[0012] 所述感測口可以緊鄰安裝在所述探頭主體的所述壁中的塞子，至少部分地由所述 塞子包圍，和/或與所述塞子同中心。還涵蓋的是，所述探頭主體可界定縱向軸，并且所述 感測口可位于沿所述縱向軸大致上與安裝至所述探頭主體的所述壁中的塞子相同的軸向 位置中。所述感測口可具有任何適合的類型，如迎角口、靜壓口、側滑角口和排放口。
[0013] 根據(jù)結合附圖進行的優(yōu)選實施方案的以下詳細描述，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的這些 和其它特征對本領域技術人員來說將變得更顯而易見。
[0014] 附圖簡述
[0015] 為使本發(fā)明領域中的技術人員容易地理解如何來制作和使用本發(fā)明的裝置與方 法而沒有不當?shù)膶嶒?，本文在以下參看某些圖來詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其中：
[0016] 圖1為根據(jù)本發(fā)明構造的空氣數(shù)據(jù)探頭的示例性實施方案的一部分的透視圖，展 示出與損壞或腐蝕的感測口的擴大相關聯(lián)的維修步驟；
[0017] 圖2為圖1的空氣數(shù)據(jù)探頭的分解透視圖，展示出與將塞子插入擴大的感測口中 相關聯(lián)的維修階段；
[0018] 圖3為圖1的空氣數(shù)據(jù)探頭的透視圖，展示出將塞子焊接至空氣數(shù)據(jù)探頭的維修 階段；
[0019] 圖4為圖1的空氣數(shù)據(jù)探頭的透視圖，展示出在焊接部形成并且被修整成與空氣 數(shù)據(jù)探頭的周圍表面平齊之后的維修階段；
[0020] 圖5為圖1的空氣數(shù)據(jù)探頭的透視圖，展示出定位在與原始的損壞或腐蝕的感測 口大致上相同位置中的新口；以及
[0021] 圖6為圖1的空氣數(shù)據(jù)探頭的一部分的橫截面?zhèn)日晥D，展示出穿過熱影響區(qū)形 成并且處于塞子內的新感測口。
[0022] 優(yōu)選實施方案的詳細描述
[0023] 現(xiàn)將參看圖式，其中相同參考數(shù)字標示本發(fā)明的類似結構特征或方面。出于解釋 和圖解而不是限制的目的，根據(jù)本發(fā)明的空氣數(shù)據(jù)探頭維修的示例性實施方案的部分視圖 展示在圖1中，并且大體上由參考符號1〇〇標示指定。根據(jù)本發(fā)明的空氣數(shù)據(jù)探頭維修的 其它實施方案或這些實施方案的各方面提供在將要描述的圖2至圖6中。本發(fā)明的方法和 系統(tǒng)可用于具有腐蝕或以其它方式損壞的感測口的空氣數(shù)據(jù)探頭的維修，以便改善或恢復 探頭功能性能。
[0024] 參看圖1，空氣數(shù)據(jù)探頭100包括靜壓口 102和迎角感測口 104。在導致對感測口 104周圍材料的腐蝕的使用，或對感測口 104造成損壞的操縱，或對感測口 104的任何其它 損壞之后，感測口 104被擴大來去除損壞且/或腐蝕的材料。如圖1中所示，感測口 104與 其原始大小相比過大，因為如圖1中所示，擴大已完成。擴大可通過鉆鑿、銑削或任何其它 適合的工藝來執(zhí)行，并且擴大的口可以任選地被倒角加工來輔助工藝中稍后進行的接頭穿 透，這將在以下進行描述。在以下所述的插入塞子106之前，可根據(jù)需要從感測口 104周圍 的區(qū)域去除腐蝕物。應注意的是，雖然擴大的感測口 104在圖1中展示為比靜壓口 102更 大，但是維修前后的口的大小可以根據(jù)特定應用的需要為大小相同的或大小不同的。
[0025] 現(xiàn)在參看圖2,方法包括將塞子106插入擴大的感測口 104中。塞子106包括擴大 的塞頭108和插入部分110。當插入部分110插入擴大的感測口 104中時，擴大的塞頭108 防止塞子106的過度插入。塞子106可具有與空氣數(shù)據(jù)探頭相同的材料，例如以便允許如 以下所述氣焊，或具有任何其它適合的材料。例如，如果空氣數(shù)據(jù)探頭100的探頭主體具有 NI200ASTM B160,那么塞子106可由相同材料制成。
[0026] 參看圖3,可在塞子106處于適當位置中的情況下形成接頭，從而將塞子106接合 至空氣數(shù)據(jù)探頭100。在圖3中所示的示例性接頭中，塞子106是例如通過GTAW(氣體鎢弧 焊接）氣焊至空氣數(shù)據(jù)探頭1〇〇。例如，這是通過對塞子106和擴大的感測口 104設定尺寸 以具有大約0.002英寸（50.8 μ m)的間隙來促成。本領域的技術人員將容易理解焊接僅為 示例性的?？墒褂萌魏纹渌m合類型的焊接、釬焊或不脫離本發(fā)明的范圍的任何其它適合 的工藝來將塞子106接合至空氣數(shù)據(jù)探頭100。如果適合于給定應用，那么塞子106和空 氣數(shù)據(jù)探頭100的材料可以不匹配，在這種情況下，所述塞子和所述空氣數(shù)據(jù)探頭可通過 適合的釬焊工藝或類似工藝來接合。塞子106防止焊接材料穿透至空氣數(shù)據(jù)探頭100中太 遠，穿透太遠可能對探頭功能帶來有害影響。雖然塞子106包括形成t形橫截面的擴大的 塞頭108與插入部分110,但是這僅為示例性的。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使 用任何其它適合的橫截面，例如截頭圓錐形。感測口 104的擴大可被輪廓加工來匹配塞子 的幾何形狀，例如，如果使用截頭圓錐形塞子，那么可形成感測口 104來匹配。
[0027] 現(xiàn)在參看圖4,展示出在將接頭修整成與鄰接空氣數(shù)據(jù)探頭表面平齊之后的焊接 接頭。這可使用研磨或任何其它適合的工藝來進行。在這個階段，空氣數(shù)據(jù)探頭100有效 地恢復到其在感測口 104曾經(jīng)形成之前的狀態(tài)。為了完成維修，如圖5中所示，在空氣數(shù)據(jù) 探頭中的在原始感測口 104所在的大致上相同的位置中形成新感測口 112。例如，可穿過塞 子中心或在中心附近形成新感測口 112。用于形成感測口 112的位置可以基于空氣數(shù)據(jù)探 頭100中的至少一個其它口位置（例如使用靜壓口 102)來確定。新感測口 112可通過鉆 鑿、銑削或任何其它適合的工藝來形成。在形成新感測口 112之后，可將空氣數(shù)據(jù)探頭100 除油脂、平齊加工和/或測試適合性，以便根據(jù)需要返崗服役。
[0028] 現(xiàn)在參看圖6,維修后的空氣數(shù)據(jù)探頭100的結構可以通過射線照相檢查來驗證 焊接接頭穿透和不連續(xù)性。如果適合，那么可在風洞中測試維修后的空氣數(shù)據(jù)探頭的性能。 如圖6中的描點所指示，新感測口 112位于空氣數(shù)據(jù)探頭100的探頭主體的壁116中的熱 影響區(qū)114中。在圖6中所示的示例性實施方案中，沿塞子106的中心同心地形成新感測 口 112。本領域的技術人員將容易認識到，存在可以形成新感測口的部分或完全處于塞子 106外側的其它適合位置。例如，如果正在維修多個感測口，那么在不脫離本發(fā)明的范圍的 情況下，所述多個感測口可形成為相對于探頭主體的縱向軸相同或不同的軸向位置中周向 地偏離原始感測口中的塞子90°或180° (或任何其它適合的角度）。在一些情況下，可能 在不擴大原始口的情況下維修感測口。替代地，例如，針對原始感測口設定大小的塞子可以 被插入、接合，然后完全鉆出來恢復適當?shù)膸缀涡螤?。例如，如圖6中所示，最終結構可通過 射線照相技術或冶金技術，或通過任何其它適合手段來驗證。
[0029] 雖然以上展示并且描述了維修迎角感測口的示例性情形，但是本領域的技術人員 將容易理解，可根據(jù)本發(fā)明維修任何其它適合類型的口。例如，維修的感測口可以是選自由 迎角口、靜壓口、側滑角口和排放口組成的組的類型。
[0030] 如以上所述并且在圖式中所示的本發(fā)明的方法和系統(tǒng)為空氣數(shù)據(jù)探頭維修提供 了優(yōu)越的性質，包括對被腐蝕或以其它方式損壞的感測口的維修。雖然已參考優(yōu)選實施方 案展示并且描述了本發(fā)明的設備和方法，但是本領域的技術人員將容易理解的是，可以在 不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對所述設備和方法進行改變和/或修改。
【權利要求】
1. 一種維修空氣數(shù)據(jù)探頭感測口的方法，所述方法包括： 將塞子插入空氣數(shù)據(jù)探頭中的感測口中； 形成將所述塞子接合至所述空氣數(shù)據(jù)探頭的接頭； 將所述接頭修整成大致上與鄰接空氣數(shù)據(jù)探頭表面平齊；以及 在所述空氣數(shù)據(jù)探頭中形成新感測口。
2. 如權利要求1所述的方法，其進一步包括在將所述塞子插入所述感測口中之前擴大 所述感測口。
3. 如權利要求1所述的方法，其中形成新感測口包括在大致上與所述塞子相同的位置 中形成所述新感測口。
4. 如權利要求1所述的方法，其進一步包括基于所述空氣數(shù)據(jù)探頭中的至少一個其它 口位置來定位形成所述新感測口的位置。
5. 如權利要求1所述的方法，進一步包括從鄰接于所述感測口的區(qū)域去除腐蝕物。
6. 如權利要求1所述的方法，其中形成將所述塞子接合至所述空氣數(shù)據(jù)探頭的接頭包 括將所述塞子焊接至所述空氣數(shù)據(jù)探頭。
7. 如權利要求6所述的方法，其中焊接所述塞子包括將所述塞子氣焊至所述空氣數(shù)據(jù) 探頭。
8. 如權利要求1所述的方法，其中形成將所述塞子接合至所述空氣數(shù)據(jù)探頭的接頭包 括將所述塞子釬焊至所述空氣數(shù)據(jù)探頭。
9. 如權利要求1所述的方法，其中所述感測口具有選自由以下各項組成的組的類型： 迎角口、靜壓口、側滑角口和排放口。
10. 如權利要求1所述的方法，其中插入塞子包括插入具有擴大部分的圓柱形塞子，其 中所述擴大部分保持在所述感測口外側并且防止所述塞子的過度插入。
11. 如權利要求1所述的方法，其中插入塞子包括插入具有與所述空氣數(shù)據(jù)探頭共同 的材料的塞子。
12. -種空氣數(shù)據(jù)探頭，其包括： 探頭主體，其包括穿過所述探頭主體的壁界定的感測口，其中所述感測口位于所述探 頭主體的所述壁的熱影響區(qū)中。
13. 如權利要求12所述的空氣數(shù)據(jù)探頭，其中所述感測口至少部分地由安裝在所述探 頭主體的所述壁中的塞子包圍。
14. 如權利要求12所述的空氣數(shù)據(jù)探頭，其中所述感測口緊鄰焊接至所述探頭主體的 所述壁的塞子。
15. 如權利要求12所述的空氣數(shù)據(jù)探頭，其中所述感測口定位成與焊接至所述探頭主 體的所述壁中的塞子同中心。
16. 如權利要求12所述的空氣數(shù)據(jù)探頭，其中所述探頭主體界定縱向軸，并且所述感 測口定位在沿所述縱向軸大致上與安裝至所述探頭主體的所述壁中的塞子相同的軸向位 置中。
17. 如權利要求12所述的空氣數(shù)據(jù)探頭，其中所述感測口是選自由以下各項組成的組 的類型：迎角口、靜壓口、側滑角口和排放口。
18. -種空氣數(shù)據(jù)探頭，其包括： 探頭主體，其包括穿過所述探頭主體的壁界定的感測口，其中所述感測口定位在沿由 所述探頭主體界定的縱向軸大致上與通過氣焊接頭安裝至所述探頭主體的所述壁的塞子 相同的軸向位置中。
【文檔編號】B64F5/00GK104097788SQ201410128326
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權日:2013年4月2日
【發(fā)明者】E.馬蒂, D.J.科赫 申請人:羅斯蒙特航天公司