CN103832594B - 空气进口和动力装置间含可变形连接件的飞行器发动机舱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及飞行器发动机舱，包括固定到空气进口的第一管(52)和固定到动力装置的第二管(56)，所述两个管(52，56)端对端地布置并由连接件连接，所述发动机舱其特征在于：该连接件包括支架(64)，该支架(64)在用于连接到动力装置(54)的第一区(66)和用于连接到空气进口(50)的第二区(68)之间延伸，该支架在纵向平面内具有J形截面，该截面具有至少一个相对于连接区域(66，68)向发动机舱的外侧偏移的弯曲部(70)。

Description

空气进口和动力装置间含可变形连接件的飞行器发动机舱
技术领域
本发明涉及在空气进口和动力装置之间包括可变形连接件的飞行器发动机舱。
背景技术
飞行器推进组件包括发动机舱，通过外挂架(pylonis)连接到飞行器其余部分的动力装置以基本上同心的方式布置。
如图1所示，该发动机舱包括在前部的空气进口10，空气流可以通过该空气进口被导向该动力装置12，其中流入的空气的第一部分，称为第一气流，穿过该动力装置以便参与燃烧，空气流的第二部分，称为第二气流，由风机驱动并流入由发动机舱的内壁和动力装置的外壁限定的环形管道中。
在以下描述中，纵向方向对应于动力装置的风机的转动轴线的方向。
该空气进口10包括唇部14；该唇部与气动流接触的表面在发动机舱内以基本上圆形截面的内管16的形式延伸，在发动机舱外侧以基本上圆形截面的外壁18的形式延伸。该动力装置包括可布置在该内管16的连续部分内的管20。
如图2所示，所述空气进口10通过连接件连接到动力装置12上，该连接件在动力装置处包括第一环形凸缘22，该第一环形凸缘22固定到限定内管16的面板的第二环形凸缘24或者固定到被称为支架的插入部分26的第二环形凸缘24，该插入部分与限定该管16的面板相连接。所述两个凸缘22和24在与纵向方向基本垂直的接合面28处被夹在一起，并被连接元件30例如螺栓或铆钉保持在那个位置，所述连接元件穿过凸缘22，24并平行于纵向方向延伸。
在结构上，该空气进口10包括被称为前框架32的第一框架和被称为后框架36的第二框架，其中该前框架32连接内管16和与唇部14限定了环形管道34的外壁18，该后框架36靠近接合面28连接内管16和外壁18。
该后框架，就其本身而言，使得承受作用于空气进口的弯曲力、旋转力或其它力，例如空气进口的重力和由气动流引起的力，成为可能。
根据一实施例，后框架36直接或通过插入部或支架38(如图2详细所示)与管16连接，该插入部或支架38的一条腿部连接到管16上，另一条腿部连接到后框架36上。
后框架36直接或者通过(图1示出的)具有T形横截面的支架40连接到外壁18，其中后框架36连接在T形支架的脚部处，该T形的头部压靠在外壁18的内表面上。
如果风机叶片故障，动力装置的管20趋向于经历严重变形，原因是它被设计为通过变形吸收断裂叶片的能量。在空气进口处，内管16由复合材料制成，并且其机械特性比动力装置的管20的机械特性更有限，尤其在弯曲强度方面。
此外，为了限制形成空气进口的内管16的面板变松的风险，有利的办法是限制从动力装置的管20向空气进口的内管16变形的扩散。
为此，第一个方案在于强化后框架和／或在空气进口和动力装置之间的连接以限制向空气进口的内管16的变形的扩散。
另一个方案在于设计可以变形的后框架和／或在空气进口和动力装置之间的连接以限制向空气进口的内管16的变形的扩散。
本发明更准确地说涉及在空气进口和动力装置之间的可变形连接。
为了限制动力装置的环形凸缘22向空气进口的凸缘24的变形的扩散，可以在连接元件30处设置过滤器。对于每个连接元件，该过滤器包括滑动套设在连接元件30的杆部44上的至少一个可变形套筒42，如图2所示。该可变形套筒42可插置在连接空气进口的环形凸缘24和连接元件30的螺母46之间。该可变形套筒42具有与杆部44的直径相适应的内径，并在其中心部具有一较小的厚度以便变形，尤其是屈曲变形。这种配置可以增加由连接元件的变形所吸收的能量。它也可以限制在轴向变形上变形的扩散。
发明内容
本发明提出了可替代性或补充性方案，该方案通过使用动力装置和空气进口之间连接件的塑性变形从而可以限制动力装置和空气进口之间的变形的扩散。
为此，本发明的主题是飞行器发动机舱，其包括固定到空气进口的第一管和固定到动力装置的第二管，所述两个管端对端地布置并由连接件连接，所述发动机舱的特征在于该连接件包括在用于连接到动力装置的第一区和用于连接到空气进口的第二区之间延伸的支架，该支架在纵向平面内具有J形的截面，其具有相对于连接区域向发动机舱的外侧偏移的至少一个弯曲部。
由于该弯曲部以及它受一定力以上而塑性变形的能力，该支架能变形并起到过滤器的作用以用于在空气进口的方向上具有有限的扩散变形。
附图说明
其他特征和优点通过以下对本发明的描述变得更加清楚，该描述是参考附图仅以举例的形式进行的。其中：
-图1是现有技术中飞行器发动机舱的下前部的剖视图，
-图2是现有技术中空气进口和动力装置之间连接件的详细剖视图，
-图3A是根据本发明第一实施例的空气进口和动力装置之间连接件的详细剖视图，
-图3B是图3A所示连接件的一部分沿第一方向的透视图，
-图3C是图3A所示连接件的一部分沿第二方向的透视图，
-图4A是根据本发明第二实施例的空气进口和动力装置之间连接件的详细剖视图，
-图4B是图4A所示连接件的一部分的透视图，
-图5A是根据本发明第三实施例的空气进口和动力装置之间连接件的详细剖视图，
-图5B是图5A所示连接件的一部分的透视图，
-图6A是根据本发明第四实施例的空气进口和动力装置之间连接件的详细剖视图，以及
-图6B是图6A所示连接件的一部分的透视图。
具体实施方式
正如在现有技术中一样，根据本发明的飞行器发动机舱包括在前部的空气进口50，该空气进口50具有内管52，通过该内管，空气流被导向动力装置54。动力装置包括可被设置在内管52的延续部分中的管56。管52和56抵靠在与纵向方向基本垂直的接合平面58上。
在以下描述中，纵向方向被理解为包括纵向方向的平面。横向平面对应于与纵向方向垂直的平面。
径向方向指与纵向方向垂直的方向。
当将元件A与发动机舱的纵向轴线隔开的距离大于将元件B与发动机舱的纵向轴线隔开的距离时，元件A相对于元件B向外侧偏移。
所述空气进口50通过连接件连接到动力装置54上，该连接件包括固定到动力装置的管56的第一环形凸缘60，该第一环形凸缘60提供对应于接合平面58的支撑面62。
根据本发明，动力装置和空气进口之间的连接件包括支架64，该支架64在用于连接到动力装置54的第一区66和用于连接到空气进口50的第二区68之间延伸，该支架在纵向平面内具有一截面，该截面具有至少一个弯曲部70，该弯曲部在两侧具有在第一连接区域66连接到动力装置54的第一分支72和连接到空气进口50的第二分支74，该弯曲部分70相对于连接区域66和68向发动机舱的外侧偏移。
该弯曲部70包括至少一个曲率半径，该曲率半径的中心朝向发动机舱的内部定向。当该弯曲部包括若干个曲率半径时，所有的中心均朝向发动机舱内部定向。
根据某些实施例，分支72和74具有相同的长度并大致平行。在此情况下，支架64具有U型截面，如图4A和4B所示。根据某些实施例，分支72和74具有不同长度。在此情况下，支架64具有J形截面，如图3A和3C所示。但是，也可以想到其他截面，如图5A，5B，6A和6B所示。
由于该弯曲部70以及它受一定力以上而塑性变形的能力，分支72和74可在径向方向上相对彼此移动或在纵向方向上相对彼此移动。该连接部在空气进口和动力装置之间的这些变形使其可以吸收断裂的叶片对动力装置的管54的冲击产生的能量的一部分，这使得可以限制在纵向方向和／或径向方向上的变形从动力装置的管向空气进口的管的扩散。
有利的是，该支架64没有关节，从而该支架可以塑性变形以便吸收由冲击产生能量的一部分。
根据一实施例，第一分支72由沿凸缘60的圆周分布的连接元件76夹靠在动力装置的凸缘60的支撑面62上。不对这些连接元件76进行更详细地描述，因为它们与现有技术中的可以连接动力装置和空气进口的凸缘的连接元件相同。
空气进口和动力装置之间的连接件可包括一个或更多支架。
在有一个支架的情况下，该支架可以从管52和56的整个圆周上延伸。
在有若干支架的情况下，这些支架可连接起来并从管52和56的整个圆周上延伸。作为一变型，如图6A和6B所示，支架64是可分开的并分布在管52和56的整个圆周上。
根据某些变型，支架64直接连接到内管52上，如图3A，3B，3C，5A和5B所示。
根据图3A，3B和3C所示的第一变型，内管52包括圆筒形外表面78。该支架64包括连接到第二分支74的自由端上的圆筒形部分80。
该圆筒形部分80具有一圆筒形内表面，其直径与内管52的外表面78的直径相同。该圆筒形部分80通过合适手段如埋头铆钉连接到内管52上。
根据一实施例，两个分支72和74相互平行，该圆筒形部分80垂直于分支74。
第一分支72包括孔口82(如图3A和3B所示)，孔口的直径，忽略装配间隙，与连接元件76的杆部的直径大致相等。在孔口之间，第一分支72的下边缘84相对于孔口82的轴线向外侧偏移，并对每个孔口82包括一突出形式的突出部86，如图3B所示。
第二分支74包括与孔口82同轴的孔口88，孔口88的直径大于孔口82的直径以便于能够引入连接元件76并插入一工具以安装连接元件76，如图3A和3C所示。
根据如图5A和5B所示的另一变型，内管52的边缘90包括倾斜平面92，支架64的第二分支74被夹靠在该倾斜平面上。该第二分支通过例如铆钉或螺栓等连接元件94连接到内管上。
如图5B所示，该支架64在弯曲部70的区域包括可以安装连接元件76和94的孔口96。
根据图4A，4B，6A和6B所示的其他变型，该支架64通过第二支架98连接到内管52上。对于图3A至图3C所示的变型，内管包括圆筒形外表面78。
第二支架98具有L形截面，该截面具有圆筒形第一腿部100和第二腿部102，该圆筒形第一腿部100通过合适手段例如埋头铆钉固定到内管52，该第二腿部在横向平面内延伸，支架64的第二分支74通过连接元件104(可以与连接元件76相同)连接到该第二腿部102。
根据图4A和4B所示的变型，第二腿部102与接合平面58相隔开。在此情况下，支架包括可以安装连接元件76和104的孔口106。
根据一实施例，支架的分支72和74具有相同长度。优选地，分支72和74的下边缘包括突出形式的突出部，每个突出部包括允许连接元件76和104的杆部从中穿过的孔口。
根据图6A和6B所示的最后一个变型，第二腿部102插置在支架64的第一分支72和动力装置的第一凸缘60之间。对于每个连接元件76，第二腿部102包括直径大于连接元件76的杆部直径的孔口108，以允许所述杆部在横向平面内在孔口108内移动。根据该配置，支架64的第一分支72不能相对于动力装置的第一凸缘60移动，而第二支架的第二腿部102能够相对于动力装置的第一凸缘60在横向平面内移动。
支架64的第二分支74由连接元件被夹靠在第二支架98的第一腿部100上。某些连接元件104可以将第二分支74和第一腿部100固定到内管52上。
根据这个变型，一个连接元件76配置一个支架64。有利地是，每个连接元件76配置一个不同的支架64。
根据一实施例，支架64的弯曲部70包括可以安装相应连接元件76的孔口110。
图6A和6B所示变型可以限制在径向方向上变形的扩散。此外，每个连接元件76可包括如图2所示套筒，以便吸收在纵向方向上的变形。
有利地是，不管该实施例，空气进口和动力装置间的连接件包括沿管52，56的圆周上分布的若干分开的支架64以鼓励径向变形。

Claims (14)

1.飞行器发动机舱，包括固定到空气进口(50)上的第一管(52)和固定到动力装置(54)上的第二管(56)，所述第一管(52)和第二管(56)端对端地布置并由连接件连接，所述发动机舱的特征在于：所述连接件包括支架(64)，所述支架(64)在用于连接到所述动力装置(54)的第一区(66)和用于连接到所述空气进口(50)的第二区(68)之间延伸，并且所述支架在纵向平面内具有J形截面，所述J形截面具有至少一个相对于所述第一区(66)和所述第二区(68)向发动机舱的外侧偏移的弯曲部(70)，所述支架(64)包括第一分支(72)，第一分支(72)包括多个第一孔口(82)，第一分支(72)平行于动力装置(54)的接合平面(58)，其通过连接元件(76)固定到所述动力装置的环形凸缘(60)，所述连接元件(76)沿着所述环形凸缘(60)的圆周分布，其中所述连接元件(76)在第一分支(72)的第一孔口(82)处穿过接合平面(58)，其中支架(64)还包括多个第二孔口(88)，第二孔口(88)被设置成允许连接元件(76)安装在第一孔口(82)中。
2.根据权利要求1所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述支架(64)包括直接连接到所述空气进口的所述第一管(52)的第二分支(74)。
3.根据权利要求2所述的飞行器发动机舱，其特征在于，第一分支(72)连接到所述动力装置，第二分支(74)连接到所述空气进口的所述第一管(52)的垂直圆筒形部分(80)。
4.根据权利要求3所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述第一孔口的直径，忽略装配间隙，与所述连接元件(76)的杆部的直径大致相等，并且所述第二孔口(88)与所述第一孔口(82)同轴，所述第二孔口(88)的直径大于所述第一孔口(82)的直径。
5.根据权利要求2所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述第一管(52)包括倾斜平面(92)，所述支架(64)的所述第二分支(74)被夹靠在所述倾斜平面上。
6.根据权利要求5所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述支架(64)的所述弯曲部(70)包括能够安装所述连接元件的孔口(96)。
7.根据权利要求1所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述支架(64)通过第二支架(98)连接到所述空气进口的所述第一管(52)上。
8.根据权利要求7所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述第二支架(98)具有L形截面，所述L形截面具有圆筒形第一腿部(100)和第二腿部(102)，所述圆筒形第一腿部(100)固定到所述第一管(52)上，所述第二腿部(102)在横向平面内延伸，所述支架(64)的第二分支(74)连接到所述第二腿部(102)上。
9.根据权利要求8所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述第二腿部(102)与所述动力装置的所述环形凸缘(60)相隔开。
10.根据权利要求9所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述支架(64)包括能够安装所述连接元件的孔口(106)。
11.根据权利要求8所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述第二腿部(102)插置在所述支架(64)的所述第一分支(72)和所述动力装置的所述环形凸缘(60)之间，并且，对于每个连接元件(76)，所述第二腿部(102)包括直径大于所述连接元件(76)的杆部的直径的孔口(108)，以允许所述杆部在横向平面内在所述孔口(108)内移动。
12.根据前述权利要求的任一项所述的飞行器发动机舱，其特征在于，所述空气进口和所述动力装置间的所述连接件包括沿所述第一管(52)和所述第二管(56)的圆周上分布的若干分开的支架(64)。
13.根据权利要求11所述的飞行器发动机舱，其特征在于，每个连接元件(76)包括与其他支架不同且与其他支架分开的一个支架(64)。
14.根据权利要求12所述的飞行器发动机舱，其特征在于，每个连接元件(76)包括与其他支架不同且与其他支架分开的一个支架(64)。
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