CN101415607B - 用于电热除冰吊舱的进气道唇缘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮喷气发动机吊舱(1)的进气道(4)的唇缘(4a)，其固定至进气道下游构件(4b)并且包括用于除冰的至少一个电加热元件，所述电加热元件安装有至少一个电接头，该电接头能够连接至下游构件的至少一个相应的电源接头，其特征在于所述唇缘分解成在进气道的周边上端对端设置的至少两个相同的构件(7)。

Description

用于电热除冰吊舱的进气道唇缘

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机吊舱的进气道唇缘，所述进气道唇缘附接于下游进气道构件并且包括用于除冰的至少一个电加热元件；以及涉及一种相应的下游构件；本发明还涉及一种包括根据本发明的进气道的涡轮喷气发动机吊舱。

背景技术

飞行器由一个或多个推进单元来推进，每个推进单元包括容置在筒形吊舱内的涡轮喷气发动机。每个推进单元通过吊架而附接于飞行器，所述吊架通常设置在机翼下方或机身上。

吊舱的结构通常包括：进气道，其位于发动机的上游；中段，其设计成用来包围涡轮喷气发动机风扇；以及下游段，其容置反向推力装置并设计成用来包围涡轮喷气发动机的燃烧室，并且吊舱的结构通常终止于尾喷管，所述尾喷管的出口设置在涡轮喷气发动机的下游。

进气道一方面包括进口唇缘，所述进口唇缘以如下方式调整，即，使得用于供应涡轮喷气发动机的风扇和内部压气机所需的空气以最佳的方式被收集而且被导向涡轮喷气发动机，并且另一方面包括下游构件，唇缘装配在下游构件上而且该下游构件设计成用来以适当的方式朝向风扇叶片引导空气。将该组装件附接于属于吊舱的上游段的风扇外壳的上游。

在飞行中，取决于温度和湿度，可能会在吊舱的进气道唇缘的位置处形成冰。冰或霜的出现改变了进气道的空气动力特性并且干扰了朝向风扇的空气的导流。此外，冰的碎片可能从进气道唇缘脱离并与涡轮喷气发动机的部件——例如风扇叶片——发生碰撞。

另外，进气道唇缘这种部件容易受到许多例如砂砾、鸟、冰雹等的外部元素的撞击，这些撞击可能损坏外部表面的空气动力完整性并导致过早的磨损。

由于涡轮喷气发动机的性能取决于进气道所提供的风量的大小和质量，所以必须尽可能及时地替换掉有缺陷的唇缘。这种替换是一种耗时且昂贵的维护工作，因为可能仅仅唇缘的一部分受到损坏。

在用于为进气道除冰的第一方法中，从涡轮喷气发动机的压气机抽出热空气并将热空气引至唇缘，在此，通过使热空气流过进气道唇缘中的内部管道而加热壁部。但是，这种设备需要用于在涡轮喷气发动机和进风口之间输送热空气的系统以及用于在进气道唇缘处排出热空气的系统。这样增加了推进单元的重量，这是不期望的。这种系统的进一步后果在于，为了避免具有多个热空气入口和出口，进气道唇缘被一体地制成，其具有用于热空气流动的连续的周边内部通道，因此，如果进气道唇缘的外部轮廓受到损坏则必需更换整个部件。

如EP 1 495 963中所描述的第二方法，其在进气道唇缘的外壁应用加热电阻，该电阻是由吊舱中的电源来供电。该技术使得能够从多个基础构件来形成模块式进气道唇缘。尽管降低了复杂性，但更换一个或多个构件仍然是耗时的，因为需要重新连接构件的电源装置。

根据EP 1 175 160和EP 1 715 159，通过生产被设计成附接于下游进气道构件并包括用于除冰的至少一个电加热元件的进气道唇缘，能够使唇缘的替换得到简化，其特征在于所述电加热元件设有至少一个电接头，该电接头可以连接至下游构件的至少一个相应的电源接头。因此电接头的设置大大地简化了进气道唇缘的组装，并且尤其简化了电力连接的恢复，因为为了恢复电路的连续性，如同任何的电插头和插座系统那样，仅必须将唇缘的每个电接头插入相应的电源接头即可。

发明内容

本发明的目的在于进一步改善替换这种进气道唇缘的简易性。为此，本发明提供一种用于涡轮喷气发动机吊舱的进气道唇缘，其设计成附接于下游进气道构件并且包括用于除冰的至少一个电加热元件，所述电加热元件设有至少一个电接头，该电接头可以连接至下游构件的至少一个相应的电源接头，其特征在于所述唇缘由在进气道的周边上对接在一起的至少两个相同的唇缘构件构成。

因此，通过从相同的模块形成唇缘，使得可以替换唇缘的损坏部分而无需更换未损坏的唇缘构件。此外，使这些唇缘构件相同更进一步地简化了它们的替换，因为这样避免了备件的倍增。

有利地，唇缘由对接在一起的四个相同的唇缘构件构成。

在第一变型实施方式中，大致在每个唇缘构件的中心处设置至少一个电接头。

在第二变型实施方式中，大致在每个唇缘构件的一个端部处设置至少一个电接头。

有利地，大致在唇缘构件的每个端部处设置至少一个电接头，每个接头能够支撑导电帽，从而使不打算连接至相应的电源接头的接头维持电力连续性。

本发明还涉及一种用于涡轮喷气发动机吊舱的进气道的下游构件，其设计成用来支撑根据本发明的唇缘，其特征在于：它包括至少一个电源接头，该电源接头可以与进气道唇缘的相应的电接头相互作用，所述电接头固定在下游构件的前隔板上。

在第一变型实施方式中，前隔板包括用于接触到电源连接器的至少一个孔口。

在第二变型实施方式中，电源接头安装在形成前隔板的一部分的可拆卸板上。

有利地，下游构件包括形成在外壁上并允许接触到电源接头的至少一个开口。该开口有利地设置在两个根据本发明的唇缘构件之间的接合处。

可替代地，下游构件具有与设置在吊舱的中段上的可移动盖子至少部分地相关联的外壁。这样使得无需在该构件上形成开口，因为通过打开中段构件的可移动盖子便可以提供通道。

最后，本发明涉及一种涡轮喷气发动机吊舱，其特征在于，它包括具有根据本发明的下游构件的进气道，根据本发明的进气道唇缘装配在该下游构件上。

附图说明

通过下面的参照附图的详细描述，本发明申请将变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明的吊舱的示意性立体图。

图2是根据本发明的进气道唇缘的唇缘构件的放大横截面图。

图3是图1中所示的吊舱进气道的示意性放大横截面图。

图4是由根据图2中的唇缘构件所制造的进气道唇缘的分解的放大局部立体图。

图5是根据图4中的进气道唇缘的示意性前视图。

图6是包括设有开口的下游构件的另一进气道的放大横截面图。

图7至11示出了根据图2中的唇缘构件的电路的不同变型实施方式。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的吊舱1形成用于涡轮喷气发动机(未示出)的筒形外罩并用来引导后者所产生的气流。吊舱1设置在机翼2的下方，吊舱1通过吊架3而附接于机翼2。吊舱1还容置着涡轮喷气发动机工作所需的各种部件。

更明确地，吊舱1具有一种结构，其包括：形成进气道4的前段；包围涡轮喷气发动机风扇(未示出)的中段5；以及包围涡轮喷气发动机并容置反向推力系统(未示出)的后段6。

进气道4分成两个部分，即：一方面为进气道唇缘4a，进气道唇缘4a以如下方式调整，使得用于供应涡轮喷气发动机的风扇和内部压气机所需的空气以最佳的方式被收集而且被导向涡轮喷气发动机；并且另一方面为下游构件4b，唇缘4a装配在下游构件4b上而且该下游构件4b设计成用来引导空气以适当的方式朝向风扇叶片。该组装件附接于属于吊舱1的中段5的风扇外壳的上游。

如图1至5更具体地示出，进气道4的唇缘4a是利用根据本发明的唇缘构件7而形成，所述唇缘构件7围绕吊舱1的整个周边而装配到下游构件4b上。每个唇缘构件7通过固定至下游构件4b的分隔元件8而与相邻的唇缘构件7分隔开。

在这种情况下，进气道4的唇缘4a由四个唇缘构件7形成。明显地，进气道4的唇缘4a可以由两个唇缘构件7、或整体件、或由多于四个的唇缘构件7而形成。

每个唇缘构件7包括：壁10，所述壁10成形为使得唇缘4a具有期望的轮廓；消音构件30，所述消音构件30为蜂窝型，设置成与面向风扇入口的壁10的区域相接触，并且设有多个以规则的方式间隔开的穿孔11。

唇缘构件7的壁10具有外蒙皮12、内蒙皮13以及电加热元件14，外蒙皮12设计成面向唇缘4a的外面，内蒙皮13设计成面向唇缘4a的内部，而电加热元件14设置在内蒙皮13和外蒙皮12之间。电加热元件14设计成借助于接头15而连接至下游构件4b的电源引出口16，该接头15连接至供电电缆15′。为了避免附图过于复杂，将该电缆15′从图3中省略。应当指出，可以设置用于电缆15′的夹子类型的保持装置(未示出)。

外蒙皮12为唇缘4a提供气动外形。外蒙皮12可以由金属或复合材料制造，并且可以在定位电加热元件14期间进行预成型或成型。外蒙皮12相对较薄，以便确保朝向唇缘4a外面的良好的热传导。例如，唇缘的厚度可以是十分之几毫米。

内蒙皮13覆盖电加热元件14并且完成壁10。如同在外蒙皮12的情况下，内蒙皮13可以由金属或复合材料制造，并且可以在定位电加热元件14期间进行预成型或成型。应当指出，外蒙皮12的厚度和内蒙皮13的厚度不必相同。

构成唇缘构件7的壁10的不同层是通过例如粘合剂或树脂(未示出)的接合材料而接合在一起。

电加热元件14是属于冲孔金属电阻类型。特别有利的，电加热元件14的形状为锯齿形。明显地，应该确保电加热元件14的表面能够达到所需的除冰温度。

如上所述，借助于连接至电源的电缆15′对电加热元件14供电。电缆15′在唇缘构件7的内蒙皮13的中心附近穿过内蒙皮13，并且然后借助于它的接头15而连接至进气道4的下游构件4b的电源。在壁10的加工期间以及尤其是如果使用复合材料的有机蒙皮时在内蒙皮13、外蒙皮12和树脂的聚合期间，必需小心保护电缆15′。

图7至11示出了电加热元件14的各种构造。还应当指出，可以以平行的方式装配多个电加热元件14。即使一个电加热元件14发生故障，其它电加热元件14可以继续提供它们的除冰功能。

还可以具有以不同的构造布置的多层的电加热元件14。

此外，下游构件4b包括前隔板18，针对唇缘4a的每个唇缘构件7将接头19装配在前隔板18中，每个接头19借助于供电电缆19′而连接至吊舱1的电源(未示出)。每个接头还设计成借助于电源引出口16而与相应的唇缘构件7的接头15相互作用。

为了允许接触到设置在唇缘4a的唇缘构件7中的各种电气元件，接头19可以安装在属于前隔板18的可拆卸板20上，如在图6中更具体地示出，图6示出了根据本发明的吊舱1的变型实施方式。通过取下可拆卸板20或多个这种板中的一个，操作者能够接触到唇缘4a的唇缘构件7的内部。

可替代地，借助于在每个接头19的附近形成于前隔板18中的孔口(未示出)，可以接触到电力元件。

借助于形成在下游构件4b的外壁22上的开口21可以接触到这个可拆卸板20或这些孔口。

可替代地，外壁22可以与中段5的可移动盖子部分地相关联，通过可移动盖子允许接触到风扇外壳。在这种情况下，这些可移动盖子的开启将产生下游构件4b的外壁22上的孔口，因此允许接触到前隔板18和接头19。

通过图5中的示例示出一种具体布置。为了减少形成在下游构件4b的外壁22上的开口21的数量，仅在唇缘构件7的两个径向相对的接合处设置两个开口21。于是，每个开口21允许接触到两个相邻唇缘构件7的接头19。

为此，下游构件4b的电源引出口16以如下方式定位，即它们设置在每个唇缘构件7的至少一个端部处。

为了确保唇缘构件7可以安装在下游构件4b上的任何位置，唇缘构件7在每个端部的附近具有接头15。每个接头15由导电帽24覆盖。当接头定位时，仅必须将导电帽24从与接头19相对设置的接头15上取下，并且使设置在其它接头15上的导电帽24保留在原来位置，以便维持相应的电加热元件14的电力连续性。

明显地，尽管已经参照具体实施例描述了本发明，但是本发明不以任何方式受到这些具体实施例的限制，而是包括落入本发明范围内的所有描述的装置的技术等同物以及它们的结合。

例如，应当指出，电加热元件可以容置于由唇缘4a或由每个唇缘构件7分别限定出的空间内，而不是容纳在唇缘构件7的两个蒙皮12和13之间的夹层构造中。

Claims (12)

1.一种涡轮喷气发动机吊舱(1)的进气道(4)的唇缘(4a)，所述唇缘(4a)设计成附接于所述进气道的下游构件(4b)并且包括用于除冰的至少一个电加热元件(14)，所述电加热元件设有至少一个电接头(15)，所述至少一个电接头(15)能够连接至下游构件的至少一个相应的电源接头(19)，其特征在于，所述唇缘由在所述进气道的周边上对接在一起的至少两个相同的唇缘构件(7)构成。

2.如权利要求1所述的唇缘(4a)，其特征在于，所述唇缘(4a)由四个相同的唇缘构件(7)构成。

3.如权利要求2所述的唇缘(4a)，其特征在于，大致在每个唇缘构件(7)的中心处设置至少一个电接头(15)。

4.如权利要求2所述的唇缘(4a)，其特征在于，大致在每个唇缘构件(7)的一个端部处设置至少一个电接头(15)。

5.如权利要求4所述的唇缘(4a)，其特征在于，在所述唇缘构件(7)的每个端部处设置至少一个电接头(15)，各个接头均能够支撑导电帽(24)，从而使不打算连接至所述相应的电源接头(19)的所述接头(15)维持电力连续性。

6.一种用于涡轮喷气发动机吊舱(1)的进气道(4)的下游构件(4b)，所述下游构件(4b)设计成用来支撑如前述权利要求1至5中任一项所述的进气道唇缘(4a)，其特征在于，所述下游构件(4b)包括至少一个电源接头(19)，所述电源接头(19)能够与所述进气道唇缘的相应的电接头(15)相互作用，所述电接头固定在所述下游构件的前隔板(18)上。

7.如权利要求6所述的下游构件(4b)，其特征在于，所述前隔板(18)包括至少一个孔口，以便允许接触到所述电源接头(19)。

8.如权利要求6所述的下游构件(4b)，其特征在于，所述电源接头(19)安装在形成所述前隔板(18)的一部分的可拆卸板(20)上。

9.如权利要求6至8中任一项所述的下游构件(4b)，其特征在于，所述下游构件(4b)包括形成在外壁(22)上并允许接触到所述电源接头(19)的至少一个开口(21)。

10.如权利要求9所述的下游构件(4b)，其特征在于，所述开口(21)设置在两个如权利要求2至5中任一项所述的唇缘(4a)的唇缘构件(7)之间的接合处。

11.如权利要求6至8中任一项所述的下游构件(4b)，其特征在于，所述下游构件(4b)具有与设置在所述吊舱(1)的中段(5)上的可移动盖子至少部分地相关联的外壁(22)。

12.一种涡轮喷气发动机吊舱(1)，其特征在于，所述涡轮喷气发动机吊舱(1)包括具有如权利要求6至11中任一项所述的下游构件(4b)的进气道(4)，如权利要求1至5中任一项所述的唇缘(4a)装配在如权利要求6至11中任一项所述的下游构件(4b)上。

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