CN105050897A - 用于飞行器发动机的入口 - Google Patents

Abstract

一种用于输入空气到飞行器（10）发动机（16）的入口（20）包括：一个用于抽吸空气的开孔（12），它指向飞行器（10）的运动方向（18）；和一个在开孔（12）与发动机（16）之间的空气通道（24），该空气通道这样弯曲，使碰撞部位（42）在空气通道（24）中以飞行器（10）的运动方向（18）为基准设置在开孔（12）后面，由此使飞入到开孔（12）里面的物体（30）碰到碰撞部位（42）；其中所述碰撞部位（42）具有贯通部位（44），该贯通部位设计成，被碰撞的物体（30）穿过。

Description

用于飞行器发动机的入口

技术领域

本发明涉及一个用于飞行器发动机的入口和一个飞行器。

背景技术

尤其在起飞和着陆时以及在低飞行高度时鸟可能与飞行器、例如飞机碰撞并损伤飞行器。

在这种所谓的鸟撞击时，如果鸟或一般其它碰到飞行器的物体陷入发动机入口里面时，可能产生损伤发动机（例如风机和/或压缩机）。这可能对于维修或更换发动机带来高成本。

一种方法是，对于确定的鸟碰撞（即具有最大重量、最大密度等的物体碰撞）设计和测试发动机。这可能意味着，尽管可能损伤发动机，但是在飞行期间尽管鸟碰撞也不失效。发动机可以以减小的功率发挥功能直到可靠着陆。

发明内容

本发明的目的是，更可靠地构成飞行器，其中只产生微小的维护成本。

这个目的通过独立权利要求的内容得以实现。本发明的其它实施例由从属权利要求和下面的说明给出。

本发明的一个方面涉及用于输送空气到飞行器发动机的入口。该飞行器可以包括一个或多个涡轮发动机，通过它们压缩来自入口的空气并且再发射出去，用于驱动飞行器。

按照本发明的实施例，所述入口包括一个用于吸入空气的开孔或入口，它指向飞行器的运动方向，和一个在（外部）开孔与发动机、即空气通道出口之间的空气通道。该空气通道这样弯曲，使碰撞部位在空气通道中以飞行器的运动方向为基准设置在开孔后面，由此使飞入到开孔里面的物体通常碰到碰撞部位。换言之，入口的空气通道不直线地通向发动机，而是可以这样弯曲，例如在入口开孔与发动机之间无需存在直接视线。

沿着飞行器的运动方向飞入到入口里面的物体通常碰到空气通道的内壁（碰撞部位）。所述运动方向可以是飞行器的向前运动方向。该运动方向可以基本对应于飞行器的纵轴线。

按照本发明的实施例，所述碰撞部位具有贯通部位，或理论断开部位或理论断开位置，该贯通部位设计成，被碰撞的物体穿过。例如，所述贯通部位可以在飞入的物体碰撞时损坏或剧烈变形。在此所述贯通部位的贯通可以意味着贯通部位的塑性变形。所述贯通部位可以是在空气通道内壁里面的和/或内壁后面的零部件或零部件结构，它设计成，被折断或剧烈变形，用于接收至少一部分碰撞物体的能量。

碰撞的物体可以挤入到贯通部位里面和/或撞穿贯通部位并且偏转离开发动机。由此可以防止，例如鸟挤入到发动机里面并且可以避免更大的损坏后果。因为鸟的残余物或者这个残余物的至少大部分一般不进入到发动机里面，显著减小损伤发动机的隐患。

所述贯通部位或者说零部件或者说其材料可以设计成更换部件，它们可以在物体碰撞以后在维护时成本有利地更换。通过导入贯通部位例如可以由鸟贯通容易更换的零部件，由此鸟不进入到入口通道。由此可以避免，鸟损伤通常昂贵的发动机。飞行器保持继续飞行状态并且安全着陆。接着可以更换相对有利的更换部件。

也能够，所述入口拦住具有高撞击能的碰撞物体。可以保护飞行器免受大鸟。在高速时也可以保护飞行器免受挤入到入口的物体。

按照本发明的实施例，所述入口的至少一部分从飞行器突出。例如所述入口部位可以在开孔后面贝壳形地成形。所述贯通部位可以设置在从飞行器突出的入口部分里面。

按照本发明的实施例，所述入口的从飞行器突出的部分在碰到物体时至少部分地与飞行器分开。通过这种方式尽管可能降低发动机功率，但是另一方面飞行器还可以没有问题地着陆并且通过简单地装配成本有利的备件实现飞行器维修。

按照本发明的实施例，所述贯通部位从空气通道的内壁一直延伸到入口的外壁，由此碰到贯通部位的物体（在足够大的碰撞能量）穿过贯通部位并且离开飞行器。所述碰撞物体可以离开发动机，通过例如碰撞物体（直线地）穿过从飞行器突出的部分。在这种情况下尽管也可能降低发动机功率。但是飞行器可以没有问题地着陆并且成本有利地修理。

按照本发明的实施例，所述贯通部位包括空穴或空心空间，在该空穴或空心空间里面碰到贯通部位的物体停止。例如可以在设计成物体碰撞时破裂的内壁后面设置空穴，在空穴里面容纳碰撞物体。

按照本发明的实施例，所述贯通部位包括一种材料，该材料至少部分地接收碰撞物体的碰撞能量。这种材料例如可以是空气通道的内壁，它设计成，在物体碰撞时破裂。例如，所述材料可以是塑料和/或轻型结构，而内壁的其它组成部分由金属组成。也能够使所述材料通过塑性变形接收碰撞物体的所有动能，例如发泡材料。

按照本发明的实施例，所述贯通部位具有第一种材料，第一种材料设计成，接收碰撞物体的第一部分碰撞能，并且具有第二种材料，它以飞行器的运动方向为基准设置在第一种材料后面，并且第二种材料设计成接收尚存的碰撞能部分。例如第一种材料可以是空气通道内壁的易损坏的部分，第二种材料是发泡材料。

按照本发明的实施例，一种用于接收碰撞能的材料设置在空穴里面，该空穴用于停止碰撞的物体。例如，所述空穴可以通过这种材料、例如发泡材料覆层。

按照本发明的实施例，所述贯通部位包括翻板，它在关闭位置提供空气通道的一部分内壁。所述翻板可以利用设置在贯通部位里面的材料固定在打开位置。

按照本发明的实施例，所述翻板利用弹簧机构预紧，由此所述翻板在碰撞物体挤入到贯通部位里面以后封闭空气通道的内壁。例如，碰撞物体可以清空在贯通部位中两侧中的材料，碰撞物体使翻板保持在打开位置，并因此释放翻板。因此也可以在物体碰撞以后使空气通道没有大的限制地继续执行其功能。通过入口开孔流动的空气还可以导引到发动机。

按照本发明的实施例，所述贯通部位的表面在空气通道里面配有吸收雷达的材料。所述表面、例如翻板的表面或者贯通部位内壁的表面例如可以具有这种材料或者以其覆层。尤其所述贯通部位的更换部分可以通过吸收雷达的材料制成或者伪装。

按照本发明的实施例，所述空气通道在贯通部位的周围具有至少90°（例如直到180°）的弯曲。所述空气通道可以包括入口弯曲，在其中设置贯通部位。在这个入口弯曲中并且也在（外部）覆层中可以安装理论断开位置。即，在入口弯曲中的确定部位可以这样设计，例如鸟撞穿内壁并且根本不挤入到发动机前面的部位。

本发明的另一方面涉及一个飞行器，例如载人的或无人的飞机或无人驾驶飞机。所述飞行器可以是伪装的飞机，它具有微小的雷达信号、微小的红外信号和/或微小的声音信号。所述飞行器可以是飞翼。

按照本发明的实施例，所述飞行器包括至少一入口，如同上面和下面描述的那样，和一个发动机，它与入口的开孔错开地设置。在此，飞入到入口里面的物体碰到贯通部位，通常从入口的空气通道偏转并且不会挤入到发动机里面。

能够降低发动机在鸟碰撞方面的要求。通过这种方式可以减小发动机重量。而传统的发动机设计通常以最大鸟碰撞（它统计地推导）为基础，可以通过理论断开位置保证，即使大的鸟也不会损伤发动机。

尤其对于军队的飞行器，它们通常也在低飞行高度上运行，大多数鸟一般位于该高度上，可以避免由鸟碰撞引起的问题。

按照本发明的实施例，所述发动机与飞行器的运动方向相反地设置。通过相反地组合发动机可以比传统的伪装的入口进一步降低飞行器的雷达信号。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明的实施例。附图中：

图1示出按照本发明实施例的飞行器示意俯视图，

图2示出图1的飞行器的示意侧视图，

图3示出图1的飞行器从斜上方看去的示意图，

图4示出图1的飞行器从前面看去的示意图，

图5示出按照本发明实施例的飞行器示意侧视图，

图6示出图5的飞行器的示意俯视图，

图7示出按照本发明实施例的飞行器示意侧视图，

图8示出图7的飞行器的示意俯视图，

图9示出按照本发明实施例的入口示意横剖面图，

图10示出按照本发明实施例的入口的示意横剖面图，

图11示出按照本发明实施例的入口的示意横剖面图，

图12示出图11的入口的示意横剖面图，在翻板关闭以后，

图13示出示出按照本发明实施例的入口的示意横剖面图，

图14示出图13的入口的示意横剖面图，在翻板关闭以后。

原则上一致或类似的部件配有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1至4中示出高度伪装的飞翼形式的飞行器10。飞行器10具有基本龙状的、扁平的形状，其中所有发动机开孔（进入孔12以及排出孔14）设置在顶面上。

与飞行器10的中心轴线对称地侧面设置两个发动机16，它们与飞行器10的运动方向18相反地设置。与中心轴线对称地对每个发动机16也附设入口20，通过它空气输入到各个发动机16，还附设出口22，通过它由发动机16压缩的空气向后（与运动方向18相反地）喷射出去。

在此空气通流指向运动方向18的进入孔12，然后通流导引到发动机16的空气通道24。空气通道24具有180°曲率的部位26，该部位从上向下（以飞行器10的正常飞行位置为基准）延伸。

在弯曲部位26以后空气通道24通到发动机16。出口22具有以180°曲率的部位28，该曲率正交于部位26的曲率延伸。在部位28以后出口22通到出口开孔14。

在图1和2中示出物体30（鸟），它与飞行器10的运动方向18相反地飞入到入口20里面。

在图1至4中所示的飞行器10具有一个入口20或两个入口20，后者具有贯通部位，如同在下面的附图中详细描述的那样。

图5和6示出，入口20可以具有贝壳状的部分40，它（向上）突出于飞行器10。如果物体30陷入到入口20里面，在此它碰撞到部分40的内表面上，换言之，碰撞到碰撞面或碰撞部位42，它设置在开孔12后面。碰撞部位位于空气通道24的弯曲部位26。

在图5和6的实施例中，整个从飞行器10突出的部分40由贯通部位44构成，即，例如由一种材料组成，它在物体30碰撞时破裂或者被飞行器10或入口20撕裂。理论断开位置44可以包括入口20的覆层，它突出于飞行器10。碰撞到贯通部位44的物体30撞穿贯通部位44并因此不陷入到发动机16里面，因为物体又离开飞行器10。

在图7和8的实施例中，在突出于飞行器10的部分40中设有贯通部位44，它通到空穴46。图6和7的贯通部位44也可以包括一种材料，它在物体30碰撞时破裂或者从飞行器10或入口20撕裂。碰撞到理论断开位置44的物体30撞穿理论断开位置44并因此不陷入到发动机16里面，因为物体着陆在空穴46里面。

图9示出入口20的横剖面图，其中贯通部位44从内壁48一直达到入口20（或者说突出的部分40）的外壁50。贯通部位44包括材料52，它可以被物体30贯通（例如轻型发泡材料），并且它也可以接收物体30的一部分动能。材料52提供空气通道24在弯曲26部位的一部分内壁48，并且覆层吸收雷达的材料54。此外材料52提供一部分外壁50。

图9还示出斜面段53，它设置在贯通部位44，并且它用于，穿过或者说飞过贯通部位44的物体30偏转到新的方向，该方向例如指向离开飞行器18的运动方向。通过这种方式可以使物体30离开入口20后面的零部件偏转。

图10示出入口20的横剖面图，其中贯通部位提供空气通道24的一部分内壁48，并且通到空穴46。空穴46这样构成，使飞入到空穴46里面的物体30保留在空穴46里面（并且例如不可能撞穿空穴后壁）。在空穴里面设置第一材料56，它可以被物体30撞穿或贯通，并且它作为第一碰撞吸收层，例如可以接收物体30的第一部分动能。在第一材料56后面在空穴46里面设置第二材料58，它可以接收尚存的物体30动能。

图11和12示出类似于图9的入口20，它配有翻板60。

如同图11所示，翻板由材料52,54保持在打开位置。翻板60具有弹簧机构62，它这样预紧，当物体30撞穿材料54,52和/或已经在两侧清空时（见图12），翻板关闭。如同在图12中所示那样，翻板60在关闭位置提供空气通道24的一部分内壁48.

图13和14示出类似于图10的入口20，它配有类似于图11和12的翻板60。图13示出，翻板通过材料54,56,58保持在打开位置。图14示出，在物体30在两侧清空并压缩材料54,56,58以后，翻板60的关闭位置。

补充地指出，“包括”不排除其它元素或步骤，并且“一个”不排除许多。此外要指出，结合上面实施例描述的特征和步骤，也可以以与其它特征或步骤组合应用于其它上述实施例。附图标记在权利要求中不视为限制。

Claims (15)

1.一种用于输入空气到飞行器（10）发动机（16）的入口（20），包括：一个用于抽吸空气的开孔（12），它指向飞行器（10）的运动方向（18）；和一个在开孔（12）与发动机（16）之间的空气通道（24），该空气通道这样弯曲，使碰撞部位（42）在空气通道（24）中以飞行器（10）的运动方向（18）为基准设置在开孔（12）后面，由此使飞入到开孔（12）里面的物体（30）碰到碰撞部位（42）；其中所述碰撞部位（42）具有贯通部位（44），该贯通部位设计成，被碰撞的物体（30）穿过。

2.如权利要求1所述的入口（20），其中，所述入口（20）的至少一部分（40）从飞行器（10）突出；其中所述贯通部位（44）设置在从飞行器（10）突出的入口（20）部分（40）里面。

3.如权利要求2所述的入口（20），其中，所述入口（20）的从飞行器突出的部分（40）在物体（30）碰撞时与飞行器（10）分开。

4.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，所述贯通部位（44）从空气通道（24）的内壁（48）一直延伸到入口（20）的外壁（50），由此碰到贯通部位（44）的物体（30）穿过贯通部位（44）并且离开飞行器（10）。

5.如权利要求1至3中任一项所述的入口（20），其中，所述贯通部位（44）包括空穴（46），在该空穴里面碰到贯通部位（44）的物体（30）停止。

6.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，所述贯通部位（44）包括一种材料（52,56,58），该材料至少部分地接收碰撞物体（30）的碰撞能量。

7.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，所述贯通部位（44）具有第一种材料（56），第一种材料设计成，接收碰撞物体（30）的第一部分碰撞能，并且具有第二种材料（58），它以飞行器（10）的运动方向（18）为基准设置在第一种材料（56）后面，并且第二种材料设计成接收尚存的碰撞能部分。

8.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，一种用于接收碰撞能的材料（56,58）设置在空穴（46）里面，该空穴用于停止碰到的物体（30）。

9.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，在贯通部位（44）中设置偏转斜面（53），该偏转斜面使在第一方向上穿过贯通部位（44）的物体（30）偏转到另一方向。

10.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，所述贯通部位（44）包括翻板（60），它在关闭位置提供空气通道（24）的一部分内壁（48）。

11.如权利要求10所述的入口（20），其中，所述翻板（60）利用弹簧机构（62）预紧，由此所述翻板（60）在碰撞物体（30）挤入到贯通部位里面以后封闭空气通道（24）的内壁（48）。

12.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，所述贯通部位（44）的表面在空气通道里面配有吸收雷达的材料（54）。

13.如上述权利要求中任一项所述的入口（20），其中，所述空气通道（24）在贯通部位（44）的周围具有至少90°的弯曲。

14.一种飞行器（10），包括：一个如上述权利要求中任一项所述的入口（20）；一个发动机（16），它与入口（20）的开孔（12）错开地设置。

15.如权利要求14所述的飞行器（10），其中，所述发动机（16）与飞行器（10）的运动方向相反地设置。