CN103635387A

CN103635387A - 安装涡轮发动机的结构

Info

Publication number: CN103635387A
Application number: CN201280030789.4A
Authority: CN
Inventors: 皮埃尔-阿兰·吉恩-玛丽·飞利浦·修斯·查得; 托马斯·阿兰·克里斯蒂安·文森特
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2014-03-12
Also published as: BR112013033344A2; FR2976914B1; RU2014101984A; FR2976914A1; WO2012175843A1; EP2723642A1; US9522739B2; US20140130512A1; CA2839336A1; EP2723642B1

Abstract

本发明涉及用于将具有无涵道螺旋桨的动力总成安装到航空器机身上的结构，所述安装结构通过第一和第二装置被连接，该第一和第二装置用于连接到所谓的前和后翼梁（16A、16B）上，后者穿入到机身中和连接航空器的支撑结构，以及包括中心纵向梁（200），其在其前端刚性地连接前翼梁的平面中所布置的第一框架或前框架（202），其在其后端刚性地连接无涵道螺旋桨上游所布置的悬挂的第二框架或后框架（204），并且其刚性地连接第一和第二框架之间后翼梁的平面中所布置的第三框架或中间框架（206），其中第一、第二和第三框架通过收紧载荷的梁（208A、208B）连接在一起，由此所形成的组件形成用于通过标准连接装置接收动力总成的座架。

Description

安装涡轮发动机的结构

发明的背景

本发明涉及航空学领域，并且它更特别地涉及用于无涵道推进式螺旋桨的连接结构。

在传统的方式中，航空器动力设备安装在机舱中，该机舱可以布置在航空器上各个位置，机翼上或下，或者实际上后部机身上，动力设备和航空器的相应部分之间的连接通过吊挂架或桅杆类型的连接结构来实现，如在专利申请EP0761954中。在动力设备内，气体发生器形成涡轮发动机的上游部分。

然而，当机舱接收悬挂的具有相当重量的具有单个无涵道螺旋桨的动力设备或具有双涵道螺旋桨（也称为开放转子）的动力设备时，连接结构需要满足特定的限制条件。这种连接的常规方案由此是借助于连杆的均衡格。不幸地，这种结构不是没有缺陷，特别地，因为其大的尺寸，该大尺寸产生来自于桅杆的妨碍螺旋桨的大量尾流。

发明的目的和概述

本发明由此提出用于连接涡轮发动机的新结构，该结构的设计使得它可以满足对具有无涵道推进式螺旋桨的航空器特定的限制条件。本发明的目的也是提供一种连接结构，该结构与传统结构比较，改变了在动力设备上所施加力的路径，并且可以最佳化气动力性能。

通过一种连接结构达到这些目的，该连接结构用于将航空器的具有无涵道螺旋桨的动力设备连接到机身，所述连接结构通过第一和第二紧固件装置连接到各自的“前”和“后”翼梁，该翼梁穿入到机身中和固定于航空器的运载结构，连接结构的特征在于：它包括中心纵向梁，该中心纵向梁在其前端固定于所述前翼梁的平面中所布置的第一框架或“前”框架，该中心纵向梁在其后端固定于从所述无涵道螺旋桨所悬挂的和上游所布置的第二框架或“后”框架，以及该中心纵向梁固定于第一和第二框架之间所述后翼梁的平面中所设置的第三框架或“中间框架”，并且其中所述第一、第二和第三框架通过收紧力的梁连接在一起，通过这种方式所构成的组件形成座架，用于通过标准连接装置接收动力设备。

因此，借助于座架可以携带相当大悬挂重量，同时减少动力设备的气体发生器上弯曲力矩。

优选地，所述中心纵向梁具有变化的宽度，是更宽的上游和更窄的下游。因此，可以使得围绕着翼梁的吊挂架的后部分的流线平滑，以减少对效率和螺旋桨噪音的影响。

有利地，所述第一紧固件装置包括布置在动力设备的中平面的任一侧上的两个圆锥形突部，以及所述的第二紧固件装置包括布置在动力设备的中平面中的凸耳。

优选地，所述圆锥形突部和所述凸耳包括用于减弱动力设备振动的柔性衬垫。

在所设想的实施方式中，用于连接动力设备到座架的所述标准连接装置可以包括固定于动力设备的中平面任一侧上所述前框架的至少两个悬挂连杆，以及沿着所述后框架有规律地分布的多个柔性衬垫，或者实际上沿着所述前框架有规律地分布的第一多个柔性衬垫和绕着所述部框架有规律地分布的第二多个柔性衬垫。

有利地，所述座架具有非对称的结构，其具有相对于水平位置偏移确定角度的中心纵向梁，以补偿所述翼梁的倾斜角度。

本发明也提供了一种具有无涵道螺旋桨的航空器，包括通过如上所述连接结构连接其机身的至少一个动力设备。

附图的简要描述

通过阅读下面参考附图所给出的本发明实施方式的描述，更详细地描述了本发明的其它特征和优点，其中：

图1是具有单无涵道推进式螺旋桨的航空器机身的后部部分的通常视图。

图2是本发明连接结构的示意图。

图3A、3B和3C是表示图2连接结构的三个不同连续平面的视图。

图4是形成本发明连接结构的中心部分的座架的示意立体图。

图4A是在可替代的实施方式中座架的平面图。

图5是绘制发动机梁中弯曲力矩的示意图。

图6A和6B表示用于座架的两个不同的可能实施例位置。

发明的详细描述

图1是表示具有无涵道推进式螺旋桨的航空器的后部部分的示意图。围绕和保护航空器的动力设备（形成其的组件通常称为“涡轮螺旋桨发动机”）的机舱10通过连接桅杆或吊挂架14从机身10悬挂，该连接桅杆或吊挂架14可选地基本上垂直于机身的表面延伸和通常地具有两个翼梁16A、16B，它们穿入到机身中和在一端固定于航空器的运载结构。

在本发明中，并且如图2中所示，用于接收动力设备18的这些翼梁的另一端固定于座架20，该座架20通过各自的第一和第二紧固件装置22和24连接前和后翼梁16A和16B。该座架连接结构包括中心纵向梁200，其首先在其前端固定于第一框架或“前”框架202，后者与前翼梁16A布置在相同平面中，并且其次在其后端固定于第二框架或“后”框架204，后者被悬挂和布置在动力设备的第一无涵道推进式螺旋桨26的前面或上游（在所示非限制性实施例中该螺旋桨后面跟着在相反方向上旋转的第二螺旋桨28）。

有利地，中心纵向梁200也固定于第三框架或“中间”框架206，其布置在在第一框架和第二框架之间与后翼梁16B相同的平面中。为了能够使力在结构中被收紧和为了增加它们的第二弯曲力矩面积，第一、第二和第三框架具有各自的马蹄样形状和它们通过侧纵向梁208A、208B；210A，210B或者通过横梁（图中未示出）互相地连接。

如图3A中所示，用于将座架紧固于前翼梁16A（为此目的，其以T形终止）的第一紧固件装置包括两个通常的圆锥形突部22A、22B（诸如在用于航空学的通常机械设计手册中所描述的那些），它们设置在动力设备的中平面P的任一侧上。这些圆锥形突部可以安装在固定于中心梁200上的柔性衬垫30A、30B上（参见图4），以减弱动力设备的振动。自然地，可以设想通过两个以上突部的固定。这些圆锥形突部收紧三维的力。

如图3B中所示，用于将座架固定于后翼梁16B的第二紧固件装置只包括凸耳24，其布置在动力设备的中平面P中，并且像圆锥形突部，该凸耳可以安装在同样地固定在中心纵向梁200上的柔性衬垫32上（参见图4），以减弱动力设备的振动。具有仅仅单个凸耳的优点是如果必要使得减少纵向梁其后端的宽度成为可能（参见图4A的实施方式），这样梁具有变化的宽度，是更宽的上游和更窄的下游，因此有助于使螺旋桨上游的结构更紧凑。

常规地，动力设备通过标准连接装置固定于座架，首先，通过在动力设备中平面P的任一侧上，基本上平齐于前框架202，在前翼梁16A的平面中固定于中心纵向梁200的两个悬挂连杆34A、34B，以及其次绕着后框架204有规律地分布的多个柔性衬垫36A-36D，形成该标准连接装置（参见图3C）。在可替代的实施方式中，也可以通过柔性衬垫代替悬挂连杆（未示出）。

因此，座架机械地连接螺旋桨上游的前翼梁平面中和气体发生器后部平面中动力设备。通过该连接，座架收紧在前面的力Fy和Fz和在后面的力Fx、Fy和Fz以及力矩Mx（在正常运转中其是小的，但是在发生故障时可以变大），通过柔性衬垫和通过悬挂连杆（或者通过上述可替代的实施方式中另一个柔性衬垫）部分地收紧弯曲力矩。图5是发动机梁中弯曲力矩的简化示意图，该发动机梁受到垂直地一个g，并且带有和没有本发明的结构（“带有”以连续的线条绘制，“没有”以虚线绘制，并且F_CDG是动力设备的重量）。可以看出由此减少了前翼梁平面P1和后发动机平面P2之间的该弯曲力矩。通过对前和后平面的刚性的比率起作用，本发明的结构可以获得在各种正常飞行阶段中更好的载荷分布。此外，在有限和极限载荷下，元件的开始邻接改变了力的分布，以在发动机梁上通过更多的载荷和在座架上通过更少的载荷。在这种情况下，本发明的连接结构可以比常规的均衡结构更轻。

根据航空器上涡轮螺旋桨发动机的布置，并且分别地如图6A和6B中所示，座架可以具有优选地对称的结构，或者不对称的结构，具有相对于水平位置偏移确定角度θ的中心纵向梁200，以补偿翼梁16A、16B相应的倾斜角度。由此可以维持左右发动机之间完美的对称性，以使得它们能够可互换。

应该观察到用销钉带间隙安装的凸耳（未示出）也可以安装在航空器的座架和运载结构之间，前和后翼梁之间，以构成在翼梁破裂情况下启动的力传递路径。

也应该观察到尽管上面基本上参考了具有无涵道推进式螺旋桨的航空器描述了本发明，但是本发明也适用于在后部机身或者优选地在机翼下具有无涵道牵引式螺旋桨的航空器，这是清楚的。在这种情况下，相对于上面的描述，座架的前和后框架分别地被互换。

Claims

1.用于将航空器的具有无涵道螺旋桨的动力设备（10）连接到机身（12）的连接结构，所述连接结构通过第一和第二紧固件装置连接到各自的“前”和“后”翼梁（16A、16B），该翼梁穿入到机身中和固定于航空器的运载结构，连接结构的特征在于：它包括中心纵向梁（200），该中心纵向梁在其前端固定于所述前翼梁的平面中所布置的第一框架或“前”框架（202），该中心纵向梁在其后端固定于从所述无涵道螺旋桨所悬挂的和上游所布置的第二框架或“后”框架（204），以及该中心纵向梁固定于第一和第二框架之间所述后翼梁的平面中所设置的第三框架或“中间框架”（206），并且其中第一、第二和第三框架通过收紧力的梁（208A、208B；210A、210B）连接在一起，通过这种方式所构成的组件形成用于通过标准连接装置（34A、34B；36A-36D）来接收所述动力设备的座架。

2.根据权利要求1的连接结构，其特征在于所述中心纵向梁具有变化的宽度，上游更宽和下游更窄。

3.根据权利要求1或2的连接结构，其特征在于所述第一紧固件装置包括两个圆锥形突部（22A、22B），它们布置在动力设备的中平面的任一侧上。

4.根据权利要求1或2的连接结构，其特征在于所述第二紧固件装置包括布置在动力设备的中平面中的凸耳（24）。

5.根据权利要求3或4的连接结构，其特征在于所述圆锥形突部和所述凸耳包括用于减弱动力设备振动的柔性衬垫（30A、30B；32）。

6.根据权利要求1或2的连接结构，其特征在于所述用于连接动力设备到座架的标准连接装置包括固定于动力设备的中平面的任一侧上所述前框架的至少两个悬挂连杆（34A、34B）和沿着所述后框架有规律地分布的多个柔性衬垫（36A-36D）。

7.根据权利要求1或2的连接结构，其特征在于所述用于连接动力设备到座架的标准连接装置包括沿着所述前框架有规律分布的第一多个柔性衬垫和绕着所述后框架有规律地分布的第二多个柔性衬垫。

8.根据权利要求1或2的连接结构，其特征在于所述座架具有非对称的结构，后者具有相对于水平位置偏移确定角度的中心纵向梁，以补偿所述翼梁的倾斜角度。

9.一种航空器，其具有无涵道的螺旋桨和包括通过根据权利要求1至8的任一权利要求的连接结构连接其机身的至少一个动力设备。