本發(fā)明涉及航空發(fā)動機除冰和防冰，更具體地涉及一種用于通過內(nèi)部熱空氣加熱防止在入口外物碎屑（fod）網(wǎng)篩上形成冰的設(shè)備。

背景技術(shù)：

航空器和航空發(fā)動機結(jié)冰是在大多數(shù)航空器應(yīng)用中必須處理的永久問題。防止冰形成在用于防止外物碎屑（“fod”）的入口網(wǎng)篩上，這對于保護(hù)免于脫落損壞、入口氣流歪曲以及入口氣流阻塞是必要的。用于在除冰中防止結(jié)冰的加熱入口fod網(wǎng)篩的傳統(tǒng)方法并不將來自發(fā)動機壓縮系統(tǒng)的熱能直接提供至網(wǎng)篩。替代地，這種傳統(tǒng)系統(tǒng)利用外部源，比如發(fā)動機之外的熱空氣或發(fā)動機/航空器電能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

該需求通過用于將來自發(fā)動機壓縮系統(tǒng)的現(xiàn)有熱能分配至每個入口網(wǎng)篩并且更特別地分配至每個網(wǎng)篩內(nèi)的每個線或桿部件的設(shè)備來處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于向航空發(fā)動機的進(jìn)氣口提供外物碎屑保護(hù)和防結(jié)冰性能的設(shè)備。該設(shè)備包括具有構(gòu)造成傳導(dǎo)流體的至少一部分的框架。管定位成使得框架的不同部分通過管流體地連接。具有限定在框架內(nèi)并且構(gòu)造成將來自框架的流體排放到進(jìn)氣口內(nèi)的排出口。入口限定在框架內(nèi)并且流體地連接至航空發(fā)動機的壓縮機區(qū)段。這樣，來自航空發(fā)動機的壓縮機區(qū)段的空氣可以流過入口、流過管以及流過排出口，以返回至航空發(fā)動機的壓縮機區(qū)段。

其中，所述設(shè)備還包括定位在所述框架內(nèi)的多個管。

其中，所述框架構(gòu)造成支承由所述管形成的網(wǎng)格組件。

其中，所述框架還構(gòu)造成支承構(gòu)造成不被加熱的網(wǎng)格。

其中，所述框架構(gòu)造成由圍繞其周圍的來自所述壓縮機區(qū)段的熱空氣加熱。

其中，所述管布置在層級中并且定位成大致相互平行。

其中，所述管布置在兩個層級中，使得每個層級中的所述管平行于也位于該層級中的管，每個層級中的管與另一個層級的管交叉以形成網(wǎng)格。

其中，所述網(wǎng)格構(gòu)造成阻止外物碎屑進(jìn)入所述發(fā)動機的所述進(jìn)氣口。

其中，所述管位于第一層級中，實心線鏈路定位在第二層級中，使得所述第一層級和所述第二層級共同限定網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于向航空發(fā)動機的進(jìn)氣口提供防結(jié)冰性能的方法，其中，航空器進(jìn)氣口由網(wǎng)格覆蓋，網(wǎng)格的至少一部分構(gòu)造成傳導(dǎo)流體。該方法包括以下步驟：傳導(dǎo)來自航空發(fā)動機的壓縮機區(qū)段的加熱空氣；通過網(wǎng)格的構(gòu)造成傳導(dǎo)流體的部分傳導(dǎo)加熱空氣；通過網(wǎng)格傳導(dǎo)熱；升高網(wǎng)格的溫度；以及使空氣返回至航空發(fā)動機的壓縮機區(qū)段。

其中，所述網(wǎng)格包括定位在框架內(nèi)多個管。

其中，所述框架構(gòu)造成支承由所述管形成的網(wǎng)格組件。

其中，所述框架構(gòu)造成由圍繞其周圍的來自所述壓縮機區(qū)段的熱空氣加熱。

其中，其特征在于，所述管布置在兩個層級中，使得每個層級中的所述管平行于也位于該層級中的管，每個層級中的管與另一個層級的管交叉以形成網(wǎng)格。

其中，所述網(wǎng)格構(gòu)造成阻止外物碎屑進(jìn)入所述發(fā)動機的所述進(jìn)氣口。

其中，所述管位于第一層級中，實心線鏈路定位在第二層級中，使得所述第一層級和所述第二層級共同限定網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，其提供一種發(fā)動機，包括：多個網(wǎng)篩，所述多個網(wǎng)篩由管形成，所述管形成流體傳導(dǎo)回路的至少一部分，所述流體傳導(dǎo)回路包括發(fā)動機的壓縮機區(qū)段、所述網(wǎng)篩以及所述發(fā)動機的進(jìn)氣口部分。

其中，所述多個網(wǎng)篩布置成陣列，使得每個網(wǎng)篩定位在相關(guān)進(jìn)氣口上。

其中，其特征在于，每個網(wǎng)篩經(jīng)由排出管線與所述發(fā)動機的所述壓縮機區(qū)段流體地連接。

其中，每個網(wǎng)篩流體地連接至歧管，所述歧管經(jīng)由單個排出管線流體地連接至所述發(fā)動機的所述壓縮機區(qū)段。

附圖說明

可以通過參考結(jié)合附圖的以下說明最佳地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的包括多個fod網(wǎng)篩的航空發(fā)動機的透視圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)篩的平面局部剖視圖；

圖3示出沿圖2中所示的線3-3截取的網(wǎng)篩和相關(guān)空氣管道的側(cè)面剖視圖；

圖4示出一組網(wǎng)篩的徑向展開圖，具有相關(guān)發(fā)動機和歧管的截面；

圖5示出加熱網(wǎng)篩的部分；以及

圖6示出加熱網(wǎng)篩中的兩個管的交接點的截面。

具體實施方式

參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在全部幾個附圖中表示相同的元件，圖1示出包括至少一個網(wǎng)篩50的發(fā)動機12，網(wǎng)篩50布置在網(wǎng)篩組件38中使得多個網(wǎng)篩50中的每一個均覆蓋進(jìn)氣入口34。每個網(wǎng)篩50包括利用來自發(fā)動機12的壓縮機區(qū)段的空氣加熱的至少部分。發(fā)動機12還包括推進(jìn)器組件14、一對排氣裝置22和安裝臺28。在所示實施例中，發(fā)動機12是渦輪螺旋槳航空發(fā)動機。在其他實施例中，發(fā)動機12可被構(gòu)造成用于船舶和工業(yè)應(yīng)用。

現(xiàn)在參考圖2，示出了網(wǎng)篩組件38的界面，使得示例性網(wǎng)篩50以部分切除的平面圖展示。網(wǎng)篩50包括構(gòu)造成支承未加熱網(wǎng)格55和加熱網(wǎng)格組件70的框架53。在所示實施例中，框架53具有管狀結(jié)構(gòu)并且包括頭部57、第一側(cè)管道61、第二側(cè)管道62、中間管道67和遠(yuǎn)端管道58。中間管道67在第一側(cè)管道61與第二側(cè)管道62之間延伸并且流體地連接第一側(cè)管道61與第二側(cè)管道62。中間管道67、第一側(cè)管道61和第二側(cè)管道62的部分以及遠(yuǎn)端管道58構(gòu)造成支承未加熱網(wǎng)格55。未加熱網(wǎng)格55構(gòu)造成允許空氣從發(fā)動機12的外部通過進(jìn)氣入口34進(jìn)入進(jìn)氣管道32內(nèi)，同時防止外物碎屑（fod）進(jìn)入進(jìn)氣管道32。頭部57、第一側(cè)管道61和第二側(cè)管道62的部分以及中間管道67構(gòu)造成支承加熱網(wǎng)格組件70。

如圖所示，框架53大致由中空管狀部件組成。這些部件構(gòu)造成提供用于加熱空氣的通路。入口63沿著頭部57定位在框架53中。入口63如圖4所示構(gòu)造成經(jīng)由歧管37流體地連接至排出管線36。頭部57構(gòu)造成圍繞框架53分配來自發(fā)動機12的壓縮機區(qū)段39的加熱空氣或氣體，以便加熱框架53。多個排出口65形成在框架53中并且將來自框架53的熱空氣釋放到進(jìn)氣管道32內(nèi)。

因此，頭部57、第一側(cè)管道61、第二側(cè)管道62、以及遠(yuǎn)端管道58一起構(gòu)造成將入口63流體地連接至多個排出口65。頭部57還構(gòu)造成將熱空氣分配至加熱的網(wǎng)格組件70?，F(xiàn)在參考圖2和圖3，加熱網(wǎng)格組件70包括定位成與第二層級管74的第二層級83接觸的第一層級管74的第一層級73。

每個第一層級管74具有第一層級管入口75和第一層級管出口77。每個第一層級管74限定將頭部57流體地連接至中間管道67的路徑的至少一部分。關(guān)于第一層級管74的大部分，入口端部75附裝到頭部57，第一層級管出口端部77附裝到用于第一層級管74的大部分的中間管道67。如圖2所示，第一層級管74中的一些不具有連接至頭部57的入口端部75，而替代地具有連接至第一側(cè)管道61的入口端部75。另外，第一層級管74中的一些不具有附裝到中間管道67的出口端部77，而替代地具有附裝到第二側(cè)管道62的出口端部77。

同樣地，每個第二層級管84具有第二層級管入口85和第二層級管出口87。每個第二管84限定將頭部57流體地連接至第一側(cè)管道61和第二側(cè)管道62之一的路徑的至少一部分。關(guān)于第二層級管84的大部分，入口端部85附裝到頭部57，第二層級管出口端部87附裝到用于第二層級管84的大部分的中間管道67。如圖2所示，第二層級管84中的一些不具有連接至頭部57的入口端部85，而替代地具有連接至側(cè)管道62的入口端部85。另外，第二層級管84中的一些不具有附裝到中間管道67的出口端部87，而替代地具有附裝到第一側(cè)管道61的出口端部87。

現(xiàn)在參考圖5和圖6，優(yōu)選地利用先進(jìn)的制造技術(shù)以一體或整體件方式形成加熱網(wǎng)格組件70和網(wǎng)篩50的框架53。網(wǎng)篩50的未加熱網(wǎng)格55可以與網(wǎng)篩50的其他部件一起形成為一體或整體件?？商娲兀醇訜峋W(wǎng)格55可以定位在框架53內(nèi)并且附裝到框架53，如能夠在圖6中看到的，框架53可被構(gòu)造成在加熱網(wǎng)格組件70和框架53一起形成之后容納未加熱網(wǎng)格55，在此第二層級管84與第一層級管74交叉，其在交點92處共用公共壁。

繼續(xù)參照圖2和圖5，多個網(wǎng)篩開口94由交點92與第一層級管74和第二層級管84的部分限定。開口94定尺寸成使得預(yù)定大小和形狀以上的fod不能穿過。另外，每個網(wǎng)篩50中的開口94的數(shù)目還選擇為允許預(yù)定氣流通過網(wǎng)篩50。我們認(rèn)為網(wǎng)篩50的部分的管狀結(jié)構(gòu)通過比類似地定尺寸的實心部件所能提供的更小重量提供附加強度。

現(xiàn)在參考圖4，其以徑向分解視圖示出網(wǎng)篩組件38，包括支柱31的局部截面。如所述實施例所示，網(wǎng)篩組件38包括多個網(wǎng)篩50。網(wǎng)篩50圍繞發(fā)動機12徑向地分布，每個網(wǎng)篩50定位在進(jìn)氣管道32的進(jìn)氣入口34之上。進(jìn)氣管道32由支柱31限定。

如上所述，每個網(wǎng)篩50包括入口63。每個入口63經(jīng)由歧管37和排出管線36流體地連接至發(fā)動機12的壓縮機區(qū)段39。應(yīng)該理解的是，在其他實施例中，每個入口63可以經(jīng)由單獨的排出管線直接連接至發(fā)動機12的壓縮機區(qū)段39。在這些實施例中，沒有定位在排出管線與入口63之間的歧管。

本發(fā)明可以通過其操作說明被更好地理解。當(dāng)發(fā)動機12運轉(zhuǎn)時，生成熱。來自壓縮機區(qū)段39的熱空氣通過排出管線36和歧管37被推進(jìn)至每個網(wǎng)篩50。在每個網(wǎng)篩50處，熱空氣通過入口63并且沿著頭部57傳導(dǎo)。應(yīng)該理解的是，網(wǎng)篩50構(gòu)造成使得流經(jīng)由網(wǎng)篩50限定的路徑的空氣在不同的部件中以預(yù)定方式分布，由網(wǎng)篩50限定的路徑比如為加熱網(wǎng)格組件70中的頭部57。這樣，熱空氣大致在整個加熱網(wǎng)格組件70和框架53上分布。來自空氣的熱通過加熱網(wǎng)格組件70和框架53的壁傳導(dǎo)。這樣，來自來源于發(fā)動機12的壓縮機區(qū)段39的空氣的熱加熱每個網(wǎng)篩50的表面和周圍區(qū)域，使得冰不形成在加熱網(wǎng)格組件上，為每個網(wǎng)篩50提供防結(jié)冰性能。流經(jīng)網(wǎng)篩50的空氣通過排出口65之一排出網(wǎng)篩50?？諝馊缓蟊灰龑?dǎo)到進(jìn)氣管道32內(nèi)并且返回至壓縮機區(qū)段39。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點。本發(fā)明提供了一種用于向航空發(fā)動機和其他產(chǎn)品上的進(jìn)氣入口提供發(fā)動機防結(jié)冰和除冰功能的有效和成本有效的方法。本發(fā)明的獨特特征包括與進(jìn)氣入口處的fod保護(hù)結(jié)合主動防止進(jìn)氣入口處的積冰。本發(fā)明提供利用現(xiàn)有熱能來提供有效和成本有效的防結(jié)冰技術(shù)。新的發(fā)動機結(jié)構(gòu)需要更加堅固，在航空發(fā)動機上的進(jìn)氣入口處防止冰形成，本發(fā)明的設(shè)備與傳統(tǒng)除冰和fod預(yù)防相比更加堅固，因此能夠滿足規(guī)則要求。

上述內(nèi)容已經(jīng)說明了用于向航空發(fā)動機上的進(jìn)氣入口提供防結(jié)冰措施同時保護(hù)入口免受fod的設(shè)備和方法，本說明書（包括任何隨附權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開的所有特征和/或由此公開的任何方法或程序的全部步驟可以以任何組合方式組合，除這種特征和/或步驟中的至少一些互相排斥的組合之外。

本說明書（包括任何隨附權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開的每個特征可以由用作相同、等同或相似目的的可替代特征替代，除非明確地否定聲明。因此，除非明確地否定聲明，所公開的每個特征僅是等同或相似特征的一般系列的一個例子。

本發(fā)明不限于上述實施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明擴展至本說明書（包括任何隨附新穎性潛在點、摘要和附圖）中公開的特征的任何新穎的特征或任何新穎的組合，或者擴展至因此公開的任何方法或程序的步驟的任何新穎的步驟或任何新穎的組合。