專利名稱：具有消聲區(qū)的電除冰吊艙的空氣吸入口凸緣的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙空氣^V口的凸緣的結(jié)構(gòu)， 該結(jié)構(gòu)包括外蒙皮和內(nèi)蒙皮，該外蒙皮凈皮設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的外側(cè)，該內(nèi) 蒙皮凈皮設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的內(nèi)側(cè)。
背景技術(shù)：
飛機(jī)由一個(gè)或多個(gè)包括有容納在管狀吊艙中的渦輪噴^JC動(dòng)機(jī)的推進(jìn)裝置驅(qū)動(dòng)。各個(gè)推進(jìn)裝置通過通常位于機(jī)翼下方或機(jī)身上的支架連接到飛 機(jī)上。吊艙的結(jié)構(gòu)通常包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)(motor)上游的空氣吸入口；被設(shè) 計(jì)成圍繞著渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的中間部分；容納著推力反向裝置并且被 設(shè)計(jì)成圍繞著渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的下游部分，并且該吊搶末端通常有 廢氣噴嘴，該噴嘴的出口位于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的下游。空氣吸入口一方面包括吸入口凸緣，該凸緣適于最優(yōu)地向渦輪噴氣發(fā)包括下游結(jié)構(gòu)，所述凸緣裝配至該結(jié)構(gòu)并且該結(jié)構(gòu)祐^殳計(jì)成適于向風(fēng)扇葉 片引導(dǎo)空氣。該裝置附接于屬于吊搶上游部分的風(fēng)扇外殼的上游。在飛行中，根據(jù)溫度和濕度條件，可能在吊艙的空氣吸入口凸緣處結(jié) 水。冰或霜的存在改變空氣^ 口的空氣動(dòng)力學(xué)特性并擾亂空氣向風(fēng)扇的 流動(dòng)。另外，冰塊有時(shí)會(huì)從空氣吸入口凸緣上脫離并撞擊與渦輪噴氣發(fā)動(dòng) 機(jī)上諸如風(fēng)扇葉片等部件。因此，需要尋求能夠防止空氣吸入口凸緣上結(jié)水的方案。笫一種方案在于在渦輪噴W動(dòng)機(jī)處排出熱空氣，并且將該熱空氣引 至空氣^V口凸緣并加熱所述空氣^UV口凸緣的壁。然而，這樣的設(shè)備需 要位于渦輪噴W動(dòng)機(jī)和空氣級(jí)人口之間的熱空氣供應(yīng)管道系統(tǒng)，以及用 于在空氣吸入口凸緣處排放熱空氣的系統(tǒng)。這增加了推進(jìn)裝置的重量，這 一點(diǎn)是不希望的。第二種方案記載于專利EP 1 495 963中，該方案在于在空氣吸入口凸 緣的外壁上使用發(fā)熱電阻。該技術(shù)使得需要在除冰發(fā)熱電阻上添加抗蝕保 護(hù)措施。這樣的方案具有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，抗蝕產(chǎn)品不適合于凸緣外壁所要求 的表面質(zhì)量。然后，在空氣吸入口凸緣被部分覆蓋的情況下，凸緣具有不 連續(xù)性，這妨害空氣^口的空氣動(dòng)力學(xué)線型。最后，這樣的系統(tǒng)導(dǎo)致凸 緣總厚度增加，這會(huì)妨害消聲性能，該性能與空氣吸入口凸緣的厚度密切 相關(guān)。然而，相對(duì)于使用渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出熱空氣的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)可 以降低重量。為彌補(bǔ)這些缺陷，由文獻(xiàn)WO 2005/087589記載的方案提出一種用于 渦輪噴W動(dòng)機(jī)吊艙的空氣吸入口凸緣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括外蒙皮和內(nèi)蒙 皮，該外蒙皮被設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的外側(cè)，該內(nèi)蒙皮被設(shè)計(jì)成朝向該凸緣 的內(nèi)側(cè)，所述結(jié)構(gòu)的特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)能夠與供電裝置連 接的電發(fā)熱元件，所述電發(fā)熱元件位于內(nèi)蒙皮和外蒙皮之間。然而，這樣的方案沒有考慮在空氣吸入口結(jié)構(gòu)上可能存在與消聲結(jié)構(gòu) 相關(guān)聯(lián)的消聲區(qū)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)上述缺陷，為此，本發(fā)明的目的在于一種用于渦 輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊搶的空氣pA^口的凸緣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括外蒙皮和內(nèi)蒙 皮，所述外蒙皮祐:i殳計(jì)成朝向所述凸緣的外側(cè)，所述內(nèi)蒙皮祐:設(shè)計(jì)成朝向 所述凸緣的內(nèi)側(cè)，所述結(jié)構(gòu)的特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括位于所述內(nèi)蒙皮和 所述外蒙皮之間并且能夠與供電裝置連接的至少一個(gè)電發(fā)熱元件，所述至 少一個(gè)電發(fā)熱元件至少部分地穿過消聲區(qū)，所述消聲區(qū)具有穿過該結(jié)構(gòu)的 孔并與裝配至所述內(nèi)蒙皮上的消聲結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。因此，通過穿過包括有除水系統(tǒng)的空氣吸入口裝置的整個(gè)厚度提供鉆 孔，使消聲區(qū)具有適合于所關(guān)聯(lián)的消聲結(jié)構(gòu)的均一的鉆孔。具體地說，在 現(xiàn)有技術(shù)中，可以使用打有孔的電發(fā)熱元件(柵格，發(fā)熱織物)，并且該 電發(fā)熱元件的這些特定的孔既不與待吸收的聲音頻率一致，也不與相應(yīng)的 消聲結(jié)構(gòu)一致；與上述現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明的電發(fā)熱元件上打有與 空氣吸入口結(jié)構(gòu)一致的孔，這可以在消聲區(qū)的整個(gè)厚度上獲得合適的均一的鉆孔。將會(huì)注意到的是，在這種裝配有內(nèi)部消聲結(jié)構(gòu)的空氣吸入口凸緣的情 況下，空氣級(jí)人口凸緣的壁在消聲結(jié)構(gòu)處具有多個(gè)聲孔。根據(jù)本發(fā)明，聲 孔的邊緣形成于外部剛性的蒙皮上并且穿過壁，而不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣在 穿過壁之前制成于電發(fā)熱元件中。以這種方式保持了聲學(xué)邊緣的良好質(zhì) 量，而通常不很硬的外部電發(fā)熱元件的存在將僅導(dǎo)致一般偏下的質(zhì)量的聲 學(xué)邊緣。除了上i^聲學(xué)性能等級(jí)的這種強(qiáng)化以外，還應(yīng)當(dāng)注意，所提出的方 案還使得可以保留空氣吸入口結(jié)構(gòu)只是在吊艙的空氣吸入口凸緣的該結(jié) 構(gòu)中引入了電發(fā)熱元件的優(yōu)點(diǎn)，據(jù)此，不需要應(yīng)用附加的保護(hù)層，并且該 結(jié)構(gòu)的外蒙皮仍然限定空氣吸入口的空氣動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果，空氣pA7V口 凸緣可以僅局部裝配有一個(gè)或多個(gè)電發(fā)熱元件，而不在空氣吸入口凸緣的 外表面上形成不連續(xù)性。有利地，該結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)包圍電發(fā)熱元件的保護(hù)層。優(yōu)選地，至少一個(gè)保護(hù)層^^樹脂層。以替代或另外的方式，至少一個(gè)保護(hù)層是玻璃層。作為變型，該結(jié)構(gòu)包括至少兩層至少一個(gè)電發(fā)熱元件，如果需要，則 這兩層由至少一個(gè)金屬層或有機(jī)層分隔開。有利地，該結(jié)構(gòu)包括位于電發(fā)熱元件之后、內(nèi)蒙皮之前的反射帶。該 反射帶的存在4吏得可以降低內(nèi)蒙皮側(cè)面上的熱損失，并將除水功能集中向 外蒙皮上。這可以將電的消耗優(yōu)化。優(yōu)選地，外蒙皮的厚度小于l亳米。這可以優(yōu)化外蒙皮對(duì)熱量的傳導(dǎo)。有利地，該電發(fā)熱元件呈形成發(fā)熱電阻的金屬帶(band)的形式。作為變型，該電發(fā)熱元件呈形成發(fā)熱電阻的織物、特別是有機(jī)織物或 金屬織物的形式。優(yōu)選地，該電發(fā)熱元件呈線圏的形式。本發(fā)明還涉及一種用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙的空氣吸入口凸緣，該凸 緣由一種或多種上述結(jié)構(gòu)制成。本發(fā)明還涉及一種具有空氣吸入口的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙，其特征在 于該空氣^V 口裝配有根據(jù)本發(fā)明的凸緣。


借助于以下參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，將會(huì)更好地理解本發(fā)明的實(shí)施方式，圖中圖l是吊艙的示意性立體圖。圖2是用根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)制造的空氣^V口凸緣的局部放大圖。圖3^j艮據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4另j艮據(jù)4^發(fā)明的結(jié)構(gòu)的剖面的放大視圖。圖5是消聲結(jié)構(gòu)上的發(fā)熱元件的局部視圖。圖6是發(fā)熱元件部分的變型的示意圖。圖7至10示出了電發(fā)熱元件的多種變型實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
圖1中所示的、根據(jù)本發(fā)明的吊艙l構(gòu)成用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(不可 見)的管狀外罩，所述外罩用于引導(dǎo)所述渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的空氣流。 吊艙1位于機(jī)翼2之下，且所述吊艙1通過支架3附接到機(jī)翼2上。所述 吊搶1還容置有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行所需的多種部件。更準(zhǔn)確地說，吊艙l的結(jié)構(gòu)包括形成空氣吸入口4的前部；包圍著 渦輪噴W動(dòng)機(jī)風(fēng)扇(不可見)的中部5，以及圍繞著渦輪噴^L動(dòng)機(jī)并 容置有推力反向系統(tǒng)(不可見)的后部6?？諝馕肟?分成兩部分，即 一方面包括吸入口凸緣4a,該凸^it扇所需的^氣；另一方面還包括下^結(jié)構(gòu)4b，所述凸緣4ak配至該結(jié)構(gòu) 4b并且該結(jié)構(gòu)4b被設(shè)計(jì)成適于向風(fēng)扇的葉片引導(dǎo)空氣。該裝置附接于風(fēng) 扇外殼的上游，所述風(fēng)扇外殼屬于吊搶中部5?？諝馕肟谕咕?a借助于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)7而形成，該結(jié)構(gòu)7在吊艙1 的整個(gè)周邊上裝配至下游結(jié)構(gòu)4b。每個(gè)結(jié)構(gòu)7都通過固定地附接到下游結(jié) 構(gòu)4b上的分隔元件8而與相鄰的結(jié)構(gòu)隔開。該實(shí)例中，空氣吸入口凸緣4a由四個(gè)結(jié)構(gòu)7制成。很明顯，該空氣吸 入口凸緣4a也可以借助于兩個(gè)結(jié)構(gòu)7、僅一個(gè)或多于四個(gè)結(jié)構(gòu)7制成。每個(gè)結(jié)構(gòu)7都包括壁9，該壁9被形成以便于使凸緣4a具有理想的 外形；以及蜂窩式的內(nèi)部消聲結(jié)構(gòu)30，所述內(nèi)部消聲結(jié)構(gòu)30與壁10的一 區(qū)域接觸，該區(qū)域開放于風(fēng)扇的入口上并且具有多個(gè)規(guī)則間隔的孔11 。結(jié)構(gòu)7的壁10包括外蒙皮12、內(nèi)蒙皮13以及位于該內(nèi)蒙皮13和該 外蒙皮12之間的電發(fā)熱元件14，所述外蒙皮12被設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的外 側(cè)，所述內(nèi)蒙皮13被設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的內(nèi)側(cè)。電發(fā)熱元件14連接到供 電出口上，該供電出口本身連接到電纜15上，該電纜15被設(shè)計(jì)成連接到 下游結(jié)構(gòu)的供電插座16。根據(jù)不得不進(jìn)行除冰的區(qū)域，壁10可以僅局部裝配有電發(fā)熱元件14。 因此，如圖3所示，壁10可以僅在其開放于風(fēng)扇的入口上的區(qū)域中的消聲 結(jié)構(gòu)30上安裝有電發(fā)熱元件。應(yīng)當(dāng)注意確保電發(fā)熱元件14不延伸到結(jié)構(gòu) 7與下游結(jié)構(gòu)4b之間的附接處，并與結(jié)構(gòu)7和下游結(jié)構(gòu)4b之間的附接裝 置保持分離。具體地說，結(jié)構(gòu)7與下游結(jié)構(gòu)4b的附接通常通過鉚釘(不 可見)實(shí)現(xiàn)，鉚釘一定不能與電發(fā)熱元件14接觸。電發(fā)熱元件14被包圍在例如樹脂17等保護(hù)層中，該保護(hù)層自身在電 發(fā)熱元件14的4壬一側(cè)上,皮玻璃層18包圍。外蒙皮12提供了凸緣4a的外部空氣動(dòng)力學(xué)線型。所述外蒙皮12可以 是金屬的，或由復(fù)合材料制成，可以預(yù)先制成或在安裝電發(fā)熱元件14的同 時(shí)制成。外蒙皮12具有相對(duì)較小的厚度，以保證向凸緣外側(cè)的良好的熱傳 遞性能。例如，該厚度可以是十分之幾毫米。內(nèi)蒙皮13覆蓋電發(fā)熱元件14并完成壁10。至于外蒙皮12,它可以是 金屬的，或由復(fù)合材料制成，可以預(yù)先制成或在安裝電發(fā)熱元件14的同時(shí) 制成。應(yīng)當(dāng)注意的是，內(nèi)蒙皮12和外蒙皮13的厚度可以不相同。此外，可以使內(nèi)蒙皮12與反射帶(未示出)關(guān)聯(lián)，所述反射帶位于發(fā) 熱元件14和內(nèi)蒙皮13之間并且被設(shè)計(jì)成降低內(nèi)蒙皮13側(cè)面上的熱損失以 便將熱的擴(kuò)散集中向外蒙皮12。這可以降低結(jié)構(gòu)7的耗電量，以便于獲得 理想的除水效果。構(gòu)成結(jié)構(gòu)7上的壁10的多個(gè)層通過粘合劑或樹脂型的連接材料(未示 出)連接在一起。電發(fā)熱元件14呈有切口的金屬電阻、有機(jī)織物或電阻性金屬片或電阻 性有機(jī)片的形式。電發(fā)熱元件14的一種特別有利的形狀是線圏形狀。很明 顯，適于通過保證電發(fā)熱元件的表面積來達(dá)到期望的除冰溫度。電發(fā)熱元件14的線圏形狀使得可以增加多個(gè)層之間的連接。該連接可 以通過在電發(fā)熱元件14中形成孔20甚或如圖6所示的狹縫來進(jìn)一步強(qiáng)化， 使得連接材料可以穿過孔，從而保證各層之間更大的接觸界面。應(yīng)當(dāng)注意 的是，如果電發(fā)熱元件14具有樹脂保護(hù)層17,則該裝置必須具有孔20。與被設(shè)計(jì)用以強(qiáng)化各層之間的粘合力的孔20相同的原理可應(yīng)用于反 射帶。圖4示出了形成該結(jié)構(gòu)的壁的多個(gè)層的連續(xù)方式。在內(nèi)部的消聲結(jié)構(gòu)30上，壁10在其整個(gè)厚度上打有孔。圖5示出了 位于該區(qū)域的電發(fā)熱元件14的細(xì)節(jié)。應(yīng)當(dāng)注意的是，消聲結(jié)構(gòu)30處的打有孔的壁10的厚度對(duì)于聲學(xué)性能 很重要，通常不應(yīng)當(dāng)超過特定的厚度。發(fā)熱元件14的存在8ML增加了該厚 度。然而，消聲結(jié)構(gòu)30位于空氣^V的方向上，在該位置處，壁10對(duì)沖 擊力較不敏感。因此可以降低該區(qū)域的外層12的厚度，以補(bǔ)償由于發(fā)熱元 件14的存在所導(dǎo)致的厚度增加。如上所述，電發(fā)熱元件14由通過電纜15與電源相連的供電出口供電。 該供電出口在結(jié)構(gòu)7中心附近穿過結(jié)構(gòu)7的內(nèi)蒙皮13,以便然后與電纜15 連接，該電纜15被設(shè)計(jì)成與空氣^v口 4的下游結(jié)構(gòu)4b的電源連接。必 須注意在壁10的制造過程中保護(hù)該供電出口 ，尤其是在復(fù)合材料制成的有 機(jī)蒙皮的情況下在內(nèi)蒙皮13和外蒙皮12以及樹脂聚合的過程中。圖7至10示出了電發(fā)熱元件14的多種構(gòu)造。特別是，可以注意到， 圖9包括并聯(lián)安裝的多個(gè)電發(fā)熱元件14。因此，在一個(gè)電發(fā)熱元件14失 效的情況下，其它電發(fā)熱元件14可以繼續(xù)執(zhí)行其除水功能。也可以具有可以不同構(gòu)造布置的多層電發(fā)熱元件14。雖然參照具體的示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是很清楚的 是，本發(fā)明絕不應(yīng)當(dāng)局限于此；本發(fā)明包括所述裝置的所有技術(shù)等同物， 并且，如果它們的組合落入本發(fā)明的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也包括這些組合。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙(1)的空氣吸入口(4)的凸緣(4a)的結(jié)構(gòu)(7)，其包括外蒙皮(12)和內(nèi)蒙皮(13)，所述外蒙皮(12)被設(shè)計(jì)成朝向所述凸緣的外側(cè)，所述內(nèi)蒙皮(13)被設(shè)計(jì)成朝向所述凸緣的內(nèi)側(cè)，所述結(jié)構(gòu)(7)的特征在于，所述結(jié)構(gòu)(7)包括位于所述內(nèi)蒙皮和所述外蒙皮之間并且能夠與供電裝置(15，16)連接的至少一個(gè)電發(fā)熱元件(14)，所述至少一個(gè)電發(fā)熱元件至少部分地延伸穿過消聲區(qū)，所述消聲區(qū)具有穿過所述結(jié)構(gòu)的孔(11)并與裝配至所述內(nèi)蒙皮上的消聲結(jié)構(gòu)(30)相關(guān)聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(7)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)(7)包括至 少一個(gè)包圍所述電發(fā)熱元件(14)的保護(hù)層(17, 18)。
3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)(7)，其特征在于至少一個(gè)保護(hù)層是樹脂 層(17)。
4.如權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7),其特征在于至少一個(gè) 保護(hù)層是玻璃層(18 )。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7),其特征在于所述結(jié)構(gòu) (7)包括至少兩層至少一個(gè)電發(fā)熱元件(14)，如果需要，則所述兩層由 至少一個(gè)金屬層或有機(jī)層分隔開。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7 )，其特征在于所述結(jié)構(gòu) (7)包括位于所述電發(fā)熱元件(14 )之后、所述內(nèi)蒙皮(13 )之前的反射 帶。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7 )，其特征在于所述外蒙 皮(13)的厚度小于l毫米。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7 ),其特征在于所述電發(fā) 熱元件(14)呈形成發(fā)熱電阻的金屬帶的形式。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7 )，其特征在于所述電發(fā) 熱元件(14 )呈形成發(fā)熱電阻的織物、特別是有機(jī)織物或金屬織物的形式。
10.如權(quán)利要求8和9中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)(7)，其特征在于所述電 發(fā)熱元件(14)呈線圏的形式。
11. 一種用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙(l)的空氣吸入口(4)的凸緣(4a)， 其特征在于所述凸緣(4a)由一種或多種如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述 的結(jié)構(gòu)(7)制成。
12. —種具有空氣吸入口 (4)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙(l)，其特征在 于所述空氣p及入口裝配有如權(quán)利要求11所述的凸緣(4a)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙(1)的空氣吸入口(4)的凸緣(4a)的結(jié)構(gòu)(7)，其包括外蒙皮(12)和內(nèi)蒙皮(13)，該外蒙皮(12)被設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的外側(cè)，該內(nèi)蒙皮(13)被設(shè)計(jì)成朝向該凸緣的內(nèi)側(cè)，所述結(jié)構(gòu)(7)的特征在于，所述結(jié)構(gòu)(7)包括位于該內(nèi)蒙皮和該外蒙皮之間并且能夠與供電裝置(15，16)連接的至少一個(gè)電發(fā)熱元件(14)，所述至少一個(gè)電發(fā)熱元件至少部分地穿過消聲區(qū)，該消聲區(qū)具有穿過該結(jié)構(gòu)的孔(11)并與裝配至該內(nèi)蒙皮上的消聲結(jié)構(gòu)(30)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)B64D33/02GK101405184SQ200780010385
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者蓋伊·貝納德·沃謝爾 申請(qǐng)人:埃爾塞樂公司