機(jī)翼除冰是航空領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)之一,，尤其是在惡劣天氣條件下,，機(jī)翼表面結(jié)冰會(huì)嚴(yán)重影響飛行安全。傳統(tǒng)的除冰方法包括熱空氣除冰,、電熱除冰等,，但這些方法往往能耗較高且效率有限。近年來,，基于壓電驅(qū)動(dòng)器的除冰技術(shù)因其高效,、低能耗的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。功率放大器在這一技術(shù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,，為壓電驅(qū)動(dòng)器提供高功率信號(hào),，確保其能夠產(chǎn)生足夠的振動(dòng)能量以實(shí)現(xiàn)除冰。

　　一,、基于壓電驅(qū)動(dòng)器的機(jī)翼除冰技術(shù)

　?。ㄒ唬?shí)驗(yàn)原理

　　壓電驅(qū)動(dòng)器利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)，通過施加電場(chǎng)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng),。當(dāng)振動(dòng)頻率和振型態(tài)選擇合適時(shí),，產(chǎn)生的剪應(yīng)力可以達(dá)到機(jī)翼與冰層的黏結(jié)力，從而實(shí)現(xiàn)除冰,。實(shí)驗(yàn)中,，通過有限元模型預(yù)測(cè)共振頻率和剪切應(yīng)力，并利用多普勒激光測(cè)振儀觀察振動(dòng)模態(tài),。

　?。ǘ?shí)驗(yàn)設(shè)備與過程

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括信號(hào)發(fā)生器、ATA-1372A寬帶功率放大器,、多普勒激光測(cè)振儀及其控制系統(tǒng),、壓電陶瓷和鋁板。實(shí)驗(yàn)中,，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生0-2kHz的掃頻信號(hào),，通過ATA-1372A功率放大器放大至50V峰峰值，驅(qū)動(dòng)壓電片產(chǎn)生振動(dòng),。多普勒激光測(cè)振儀采集振動(dòng)模態(tài),、位移和速度等信息，并通過軟件處理以圖形形式表示,。

　?。ㄈ?shí)驗(yàn)結(jié)果

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在83.4Hz,、213.8Hz和233.4Hz時(shí),，鋁板的最大振幅較大,。在50V峰峰值電壓下，多普勒激光測(cè)振儀測(cè)得的最大位移顯著,。進(jìn)一步的除冰實(shí)驗(yàn)中,，使用功率放大器來激勵(lì)壓電片。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),，233Hz頻率下的第三階模態(tài)除冰效果明顯,，這與仿真結(jié)果一致。

圖：ATA-1372A寬帶功率放大器指標(biāo)參數(shù)

　　二,、低功耗超聲波防除冰技術(shù)

　?。ㄒ唬┘夹g(shù)原理

　　低功耗超聲波防除冰技術(shù)利用超聲波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生掃頻信號(hào)，通過功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器產(chǎn)生振動(dòng),，帶動(dòng)機(jī)翼蒙皮振動(dòng)以實(shí)現(xiàn)除冰,。該技術(shù)通過頻率調(diào)節(jié)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)射功率和反射功率，動(dòng)態(tài)調(diào)整掃頻頻率和功率,，以實(shí)現(xiàn)最佳除冰效果,。

　　（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與過程

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括超聲波信號(hào)發(fā)生器,、功率放大器,、致動(dòng)器和頻率調(diào)節(jié)模塊。實(shí)驗(yàn)中,，超聲波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生掃頻信號(hào),，功率放大器將其放大后驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器產(chǎn)生10kHz以上的高頻振動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)翼蒙皮振動(dòng),。頻率調(diào)節(jié)模塊通過測(cè)量發(fā)射和反射功率,，動(dòng)態(tài)調(diào)整掃頻頻率和功率。

　?。ㄈ?shí)驗(yàn)結(jié)果

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，該技術(shù)能夠在降低冰殘留的基礎(chǔ)上，顯著降低能耗,。與傳統(tǒng)電熱除冰系統(tǒng)相比,，該技術(shù)的功耗更低，具有良好的應(yīng)用前景,。

圖：ATA-1000系列寬帶放大器指標(biāo)參數(shù)

　　功率放大器在機(jī)翼除冰研究中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,。通過為壓電驅(qū)動(dòng)器和超聲波致動(dòng)器提供高功率信號(hào)，功率放大器確保了除冰技術(shù)的有效實(shí)施,。基于壓電驅(qū)動(dòng)器的除冰技術(shù)通過精確控制振動(dòng)頻率和模態(tài),，實(shí)現(xiàn)了高效除冰,；而低功耗超聲波防除冰技術(shù)則通過動(dòng)態(tài)調(diào)整掃頻頻率和功率,，顯著降低了能耗。這些技術(shù)的發(fā)展為航空領(lǐng)域的除冰問題提供了新的解決方案,，具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值