CN112678186B - 飞机环控空气进气口流量调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞机环控空气进气口(11)的流量调节装置，包括：调节板组件(100)，调节板组件安装于含有进气口(11)的环控空气通道(10)的周壁上，调节板组件(100)包括相邻两两交叠的多个调节板，沿着环控空气从前到后的流动方向，多个调节板包括位于最前方的最前调节板(110)和位于最后方的最后调节板(120)，多个调节板能相对于彼此运动使得多个调节板中的一部分打开或关闭进气口(11)。本发明的这种流量调节装置通过刚性调节件来解决柔性调节件不耐低温且强度不够的问题，同时通过组合刚性件避免了单一刚性件会引起流体运动特性不良。

Description

飞机环控空气进气口流量调节装置

技术领域

本发明涉及飞机环控技术领域，属于空调系统集成技术。具体地，本发明涉及飞机环控空气进气口的设计，更具体是涉及一种飞机环控空气进气口的流量调节装置。

背景技术

民用飞机冲压空气(ram air)系统为飞机提供冷源和新鲜空气源，是飞机空调系统/环控系统的重要组成部分，其主要用于飞机空调系统、燃油惰化系统、辅助冷却系统的冷却，也可用作各舱段通风。

由于进气口与冲压空气直接接触，因此存在迎风面积大，受压严重等问题。流量调节装置的布置总体上应考虑减小冲压空气系统的气动阻力，减少能量损失，提高燃油经济性。换言之，冲压空气系统的总体设计目标为：在满足飞机冷却需求(冲压空气流量)的同时，尽可能减少气动阻力，提高飞机燃油经济性。

在飞机不同的飞行状态下(例如，飞机不同工况、不同外界环境、不同系统冷却需求等等)，冲压空气系统的流量需求不一样，因此需要对冲压空气系统中的进气流量大小进行调节。在一体化设计的情况下，用于飞机环控系统的冲压空气的进气口的位置在飞机腹部整流罩上，具体是布置于环控系统中的冲压空气通道的周壁上。这种情况下，进气口尺寸可以为非一体化设计情况下进气口尺寸的三倍，目的是为了保证进风量的充足。

近年来，随着散热需求更大的多电飞机的不断发展，散热冲压空气的需求量逐渐增加。伴随而来的，冲压空气进气流量调节的范围也相应地日益增加。

现有技术中已经存在多种用于上述进气口的流量调节装置。

法国空中巴士公司的中国发明专利申请公布CN 101084366 A中提出了一种具有活动关闭装置的通风进气装置，其包括通风口、输气管、进压器、可控活动件控制装置和弹性板。可控活动件控制装置由气缸和波纹管组成。当总压力低时，气缸和波纹管处于收缩位置，弹性板位于抵靠气缸和波纹管、使通风口或输气管的壁延伸的位置上。此时，输气管具有最大的横截面，使得流向通风区域的气流最大。当总压力提高时，气缸和波纹管膨胀而推动弹性板，使其伸入通风口或输气管中。当总压力达到与飞机最大速度和飞行高度对应的最大值时，弹性板关闭输气管，从而使得输气管横截面最小，流向通风区域的气流最小。该方案通过设计由气缸和波纹管组成的可控活动件控制装置，利用进压器接收空气作用的总压力，从而使输气管的横截面可按照飞机的飞行速度和高度自动调节，达到控制进气口冲压空气流量的目的。

该专利申请所公开的技术方案中，为使与气缸、波纹管直接连接且通过波纹管的膨胀与收缩来控制其位置的弹性板在飞机的飞行过程中不断运动以改变输气管的横截面，需要解决弹性板在低温中的耐受性问题。低温耐受性具体是指橡胶等弹性材质针对在低温下发生变硬、弹性变差、脆性加大等失效情况的抵抗性。要解决弹性件的低温耐受性问题必然会带来额外的开销和成本。同时，在该技术方案中，作动部件的尾部未做任何圆弧过渡，导致引气气流在此位置附近产生大量的旋涡损耗或喘振。

法国空中巴士公司的中国发明专利申请公布CN 101084367 A中提出了一种通风进气装置，该通风进气装置包括通风口和输气管。新鲜空气从上游通风口流入输气管后再从输气管下游流向飞机中要通风的受限区。进气装置包括流体控制机构和可变形的阻塞装置。可变形的阻塞装置包括在流体控制机构的作用下可弹性变形的膜片，该膜片装在支撑件上，膜片与该支撑件一起界定可变内部体积。膜片用诸如螺丝之类的连接件固定在输气管底壁上与输气管顶壁与通风口的对应圆边之间的连接部大致在一直线上的圆孔的对应环形边缘部上。锥形轮廓的输气管的横截面在此部位上较小。支撑件还固定地插入到限定输气管的侧壁上，使得输气管的横截面按照飞机的飞行速度和高度变动。这些可变形的阻塞装置的流体控制机构在该实施例中为长方形，包括用管子与支撑件中央的连通孔连接的可控加压流体源。在该专利申请所公开的技术方案中，按照飞机的飞行状态，进气装置输气管的横截面可由可变形的阻塞装置变动，修正流入受限区的空气流量，从而使有关装置的通风最佳。

但是，在该专利申请所公开的技术方案中，使用的是可弹性形变的膜片，同样存在上述针对CN 101084366 A所描述的高空低温耐受性问题。

空中客车运营有限公司的中国发明专利公告CN 102083689 B中提出了一种冷却航空器空调系统的废气的装置和方法。该专利的技术方案中提出了一种冲压空气入口通道结构。该冲压空气入口通道入口开口的关闭可以通过移动入口开口前的第一襟翼来实现。拉压装置把第二襟翼的枢转轴向上移动，并向上枢转第一襟翼。除了第一襟翼的完全打开的位置和关闭的位置，还提供中间位置。枢转轴通过如下方式被整体移动：通过围绕其枢转轴枢转旁通通道入口襟翼而打开与之固定的旁通通道入口襟翼。如果第一襟翼关闭，则旁通通道的旁通通道入口襟翼因此被打开。通过入口通道的拉压装置以及与其相连的襟翼结构控制空气流量。

在该专利的技术方案中，与冲压空气进行接触的襟翼结构包含棱角，进气口阻力较大，可能对飞机整体气动阻力产生影响。此外，该襟翼结构在枢转过程中存在较大折角，导致与冲压空气接触阻力较大。在该专利的技术方案中，襟翼的枢转与传动主要是为了控制旁通通道的打开与关闭，其机理在于让冲压空气能够进入旁通通道，最后对空调系统的废气进行冷却，而非直接调节进气口的横截面面积，冲压空气力量调整范围有限。

空中客车运营有限公司的美国专利申请US 20150284099A1提出了一种改变冲压空气通道的横截面的装置。进气口斜坡包括可弹性变形的柔性构件，作为斜坡的基部。该柔性构件由碳纤维增强塑料制成。该柔性构件的横向区域由更硬的材料制成的加强件加强。第一刚性构件和第二刚性构件都设置在该柔性构件上。该柔性构件机械地连接到第一刚性构件和第二刚性构件。第一刚性构件和第二刚性构件不是完全可变形的，它们比柔性构件更硬。该装置通过将致动器连接到冲压空气入口通道的斜坡柔性构件上，通过致动器在斜坡柔性构件上施加力来引起斜坡运动，改变通道流通横截面积，从而达到控制通道冲压空气流量的目的。通过致动致动器，可以在柔性构件上施加力。由此可以引起斜坡的运动并且可以改变进气高度。因此，冲压空气通道的流动横截面可以变化，可调节提供给冲压空气通道的冲压空气量。

在该文献所公开的技术方案中，通过作动装置控制柔性斜坡位置，从而改变进气通道横截面积，以此来控制进气流量，也即通过柔性构件的变形改变入口通道截面积来控制空气流量。由于该结构采用了柔性构件，还需为其设置加强件，这一方面增加了结构的复杂程度。另一方面，该技术方案的柔性斜坡与刚性结构相比也存在高空环境下的低温耐受性问题。

空中客车有限公司的美国专利US 7832684B2中提出了一种冲压空气通道，其包括第一空气入口、外壁、主流动通道、第一扩散体、第二扩散体、侧通道、第二空气入口和可动元件。这种冲压空气通道具有一个独立于第一空气入口的第二空气入口。第一空气入口具有恒定的流通截面。第二空气入口借助于主流动通道的侧通道而连接到冲压空气通道的主流动通道。可动元件是围绕轴线转动的片状件，能自由地调整，可以根据需要来减小或增大第二空气入口的流通截面，以通过调节侧通道空气入口流量来调节总流量。

然而，该技术方案在调节过程中只能改变第二空气入口的空气流量，第一空气入口的流量仍保持不变，其进气流量调节范围较小，同时调节方式也不够灵活。

在成都飞机设计研究所的中国实用新型专利CN 202071988 U中提出了一种用于航空、航天和民用等领域的飞行器伸缩式进气门，其通过拉杆作动控制进气流量。该进气门由前支座、转轴、进气管道、带接头的管道支架、拉杆、后支座、作动器、口盖和限位片组成。前支座一端固定于机体结构上，另一端用安装转轴连接管道支架。管道支架的尾端接头通过拉杆连接到作动器上。后支座一端固定于机体结构上，另一端连接到作动器上。进气管道与管道支架的侧壁相连。限位片固定于管道支架的底部。口盖连接到管道支架的外形面上。该专利的技术方案可通过作动器按需要控制进气门的开启和关闭，还可以按需要调节进气量控制进气口开启的大小

该专利所公开的技术方案的缺点在于，进气时，进气门总有一部分暴露于机体外部用于进气，相当于戽斗式进气口，气动阻力较大。

综上所述，在有关冲压空气进气口的流量调节装置的现有技术中主要存在以下待改进的方面：

1)若采用刚性结构来调节进气流量，则存在进气阻力大而不利于燃油经济性的问题；

2)若采用柔性结构来调节进气流量，则存在柔性材料低温耐受性不良的问题。

因此，亟待提出一种用于飞机环控空气进气口的流量调节装置，该流量调节装置在满足能够灵活调节冲压空气系统中进气流量的同时，尽可能减少气动阻力，提高飞机燃油经济性。

发明内容

基于现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提出一种用于飞机环控空气进气口的流量调节装置，其允许通过使用刚性调节件来解决柔性调节件不耐低温且强度不够的问题，同时通过组合刚性件避免了单一刚性件会引起流体运动特性不良的问题。这种流量调节装置的传动机构简单可靠，且进气阻力小。

为此，本发明提出了一种用于飞机环控空气进气口的流量调节装置，包括：调节板组件，所述调节板组件安装于含有所述进气口的环控空气通道的周壁上，所述调节板组件包括相邻两两交叠的多个调节板，沿着环控空气从前到后的流动方向，所述多个调节板包括位于最前方的最前调节板和位于最后方的最后调节板，所述多个调节板能相对于彼此运动使得所述多个调节板中的一部分打开或关闭所述进气口。

如以上背景技术部分中所提及的，在现有技术中，要么不使用刚性调节板，要么所使用的刚性调节板仅能实现流体特性不好而不利于燃油经济性的技术方案。本发明的该技术方案所能实现的技术效果在于，能够在使用刚性调节板的同时实现良好的流体运动特性。

换言之，该技术方案通过多个板的交叠设置而提供了在保证流体运动特性良好的同时采用刚性件的可能性，从而解决了在保证流体运动特性良好的前提下难以引入刚性调节板的技术问题。

一方面，相对于单个刚性板的现有技术方案，该技术方案的技术效果在于，改善流体运动特性；另一方面，相对于单个柔性板的现有技术方案，该技术方案的技术效果在于，允许使用刚性板来代替柔性板而获得相同的流体运动特性。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，压靠在前一调节板的后端部分上的后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面呈弧形。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面设置成使得：在所述调节板组件的整个运动期间的至少一个位置处，所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面与所述后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面共同构成平滑的表面。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面设置成使得：在所述调节板组件的整个运动期间的所有位置处，所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面与所述后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面共同构成平滑的表面。

位于进气口的相应调节板上均采用圆弧形曲面设计能够有利于平滑表面的形成，从而使得进气阻力进一步减小。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述环控空气通道的所述周壁上还开设有通孔，以供所述最后调节板的后端部分能够从所述通孔中伸出，在所述通孔中后方设置有密封板，所述密封板与所述环控空气通道弹性连接，且弹性力作用成使得在整个运动期间所述密封板抵靠所述最后调节板。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述环控空气通道的所述周壁中设有用于容纳所述密封板的容置部，当所述密封板被所述最后一个调节板的后端部分推动时，所述密封板收入所述容置部中。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述密封板通过设置在所述容置部内的弹簧联接到所述环控空气通道的所述周壁。

密封板的设置能够更好地引导进气气流，以实现更优的流动特性。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述调节板的前端或后端通过位于所述调节板和所述环控空气通道的周壁上的滑块滑轨机构安装至所述环控空气通道的周壁。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述最前调节板包括最前调节板的前端和后端，所述最后调节板包括最后调节板的前端和后端，其中，所述最前调节板的前端在所述进气口的前方安装至所述环控空气通道的周壁，所述最前调节板的后端向后延伸超过所述进气口的后缘唇口，使得所述最前调节板的后端能够搁置在所述进气口的后缘唇口上，所述最后调节板的后端在所述进气口的后方安装至所述环控空气通道，其中，所述调节板组件设置成使得，所述最前调节板和所述最后调节板能分别绕彼此平行的轴线转动而使所述最前调节板打开或关闭所述进气口并且始终保持所述最后调节板的前端压靠在所述最前调节板的后端上。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述最前调节板的前端处设有前滑块，所述前滑块在设置于所述环控空气通道的所述周壁的内表面上的前滑轨中滑动，且所述最前调节板能绕所述前滑块转动。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述最后调节板的后端处设有后滑轨，所述后滑轨中容纳有相对于所述环控空气通道的所述周壁固设的后滑块，所述后滑块能够在所述后滑轨中滑动且所述最后调节板能绕所述后滑块转动。

在传动方式上，采用滑块滑轨机构传动，其结构及传动方式都较为简单可靠。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，还包括连接杆和作动装置，所述连接杆与所述最前调节板和所述最后调节板分别铰接，所述作动装置驱动所述连接杆沿直线方向运动，从而带动所述最前调节板和所述最后调节板运动。

通过作动装置的运动，使相邻调节板上的圆弧形曲面作交错的运动，从而调节进气口开度。

根据本发明的流量调节装置的优选实施例，所述环控空气通道的进气口呈NACA口形式，所述进气口在前缘至后缘之间的宽度逐渐增加而处于所述环控空气通道的截面扩大部上，在所述进气口的后缘之后，所述环控空气通道呈现截面保持不变的截面恒定部，所述最前调节板的宽度设计成使得其能在所述截面扩大部内转动以打开和关闭所述进气口，所述最后调节板的宽度设计成使得其在运动期间两侧与所述截面恒定部处的内壁始终贴合。

与现有技术相比，本发明的流量调节装置综合考虑系统的环控空气流量调节幅度需要和环控空气通道的阻力，对飞机的环控空气进气口流量调节装置进行设计，从而实现对环控空气系统进行流量调节的需要，减少流量调节装置在作动过程中的能量损失，并减少作动部件，避免流量调节装置本身对系统寿命和性能的影响。

总体来说，本发明的优点至少在于：

1)与采用弹性部件进行流量调节的装置相比，该机构允许：

●采用刚性结构而无弹性/柔性伸缩部件；

●结构强度较大；

●减小对高空低温敏感性的影响；

●后期维护维修成本低。

2)与采用刚性部件进行流量调节的装置相比，该机构在进气口处的相邻的前一调节板和后一调节板上进行圆弧形曲面设计，采用圆弧形曲面与冲压空气接触，使得：

●其在作动装置的作动过程中呈交错运动；

●保证整个调节装置与冲压空气的接触为圆滑的圆弧形曲面；

●减少气流组织分离；

●减少冲压空气进气口的阻力；

●提高了飞机燃油经济性。

3)进气口中前调节板和后调节板位置可在不同的飞行工况下灵活调节，满足不同飞行工况下流量调节的需要，在从开度0到全开的全过程期间都具有较高的控制精度；精细化控制相对于粗放控制的好处至少在于：

●能够有效防止旋涡的产生，在半开的情况下，上下两个调节板组合就足以能够保证气流全部流向后方，而不会在调节板的交界处产生旋涡，如果仅有前调节板，则会在靠前的部分产生旋涡，使得进气能量损耗，导致单位时间内的进风量减少；

●两块导板相互配合的控制能够起到相互支撑补强的作用，从而加强结构的稳定性；

4)该流量调节装置通过作动装置上端气压装置的控制实现了进气口中冲压空气流量大小的调节：

●作动部件少；

●结构简单；

●成本较低；

●安装简便；

●人工及制造成本较低；

●专利产品可规模化用于型号项目或航线运营；

●提高市场竞争力。

5)采用了简单可靠且使用成本较低的滑块滑轨形式的传动机构。

应了解的是，上文的一般描述和下文的详细描述说明了各种实施例并且旨在提供理解要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。

本文件包括附图，以提供对各种实施例的进一步理解。附图纳入于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施例，并且与文字描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

参考以上目的，本发明的技术特征在下文中清楚地描述，并且其优点从以下参考附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本发明的优选实施例，而不限制本发明的范围。

附图中：

图1是根据本发明的优选实施例的流量调节装置的立体外观图；

图2是图1中所示的根据本发明的优选实施例的流量调节装置的立体仰视图，其示出了环控空气通道的进气口；

图3是图1中所示的根据本发明的优选实施例的流量调节装置的俯视图，其示出了环控空气通道的截面形状变化；

图4是图1中所示的根据本发明的优选实施例的流量调节装置的正剖视图，其示出了流量调节装置内部调节板组件的具体布置；

图5是图1中所示的根据本发明的优选实施例的流量调节装置的右视图，其示出了从环控空气通道一端观察的调节板组件；

图6是图1中所示的根据本发明的优选实施例的流量调节装置的仰视图，其从下方示出了环控空气通道的截面形状变化以及进气口的布置；

图7是根据本发明的优选实施例的流量调节装置的调节板组件处于关闭位置的示意图，为了清楚起见，此处省略了环控空气通道的部分结构；

图8是根据本发明的优选实施例的流量调节装置的调节板组件处于部分打开位置的示意图，为了清楚起见，此处省略了环控空气通道的部分结构；以及

图9是根据本发明的优选实施例的流量调节装置的调节板组件处于进一步打开位置的示意图，为了清楚起见，此处省略了环控空气通道的部分结构。

附图标记列表

10 环控空气通道

11 进气口

100 调节板组件

110 最前调节板

111 最前调节板的前端

112 最前调节板的后端

113 前滑块

114 前滑轨

120 最后调节板

121 最后调节板的前端

122 最后调节板的后端

123 后滑轨

124 后滑块

130 密封板

200 连接杆

300 作动装置

具体实施方式

现在将详细地描述本发明的实施方式，这些实施方式的示例被显示在附图中并在下文中被描述。

尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为所例示的那些实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且还覆盖可以被包括在本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其他实施例。

为了便于解释和精确定义本发明的技术方案，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在附图中所示的示例性实施例的特征的位置来对这些特征进行描述。

参考附图1－6，示出了根据本发明的一种用于飞机环控空气进气口11的流量调节装置的优选实施例。本文中所述的环控空气例如可以是为飞机提供冷源和新鲜空气源的冲压空气。此时，本发明的流量调节装置所应用的位置为环控系统的冲压空气通道内。本发明的流量调节装置优选用于多电飞机，以更好地满足多电飞机日益增加的冷却需求，但此流量调节装置是为了飞机环境控制系统服务的，只要是飞机上存在环控系统，就可以使用本发明的流量调节装置。特别地，本发明的流量调节装置所适用的飞机包括但不限于C919/CR929型号。

如图中所示的优选实施例中所设置的，进气口11可位于环控空气通道10的周壁上，且更具体是位于周壁的下边界上。但要指出的是，尽管进气气流从位于下方的进气口向上方流动是一种优选实施方式，但本领域技术人员也可以根据实际需要将进气口11设于上方或侧面，而不会脱离本发明的范围。

如图中所示，该流量调节装置包括调节板组件100。该调节板组件100安装于环控空气通道10的周壁上，用于打开或关闭进气口11，并通过打开的程度来改变环控空气通道10中的冲压空气流量。

调节板组件100包括相邻两两交叠的多个调节板。例如，在附图中所示的优选实施例中，调节板组件100可仅包括沿着环控空气从前到后的流动方向位于最前方的最前调节板110和位于最后方的最后调节板120。最前调节板110包括最前调节板110的前端111和后端112。最后调节板120包括最后调节板120的前端121和后端122。虽然附图中仅示出了包括上述两块调节板的优选实施例，但本领域技术人员也可根据需要设置多于两块调节板，以适应于不同的环控空气通道10和进气口11的构造。

上述多个调节板能相对于彼此运动使得，多个调节板中的一部分打开或关闭进气口11。例如，在附图中所示的优选实施例中，仅最前调节板110打开和关闭进气口11，而最后调节板120仅作用成与最前调节板110配合以改变冲压空气在环控空气通道10中的流动截面。

在根据本发明的流量调节装置的优选实施例中，压靠在前一调节板的后端部分上的后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面可呈弧形。具体在附图中所示的优选实施例中，压靠在最前调节板110的后端112上的最后调节板120的前端112的面向环控空气的表面可呈弧形。

图7－9更好地示出了本发明的调节板组件的一种优选实施例的不同运动状态。其中：图7是根据本发明的流量调节装置开度为零时的结构示意图，此时，进气口完全关闭；图8是根据本发明的流量调节装置开度为大致一半时的结构示意图，此时，进气口略微打开；图9是根据本发明的流量调节装置开度为完全打开时的结构示意图，此时，进气口打开程度最大。要明确的是，图7－9仅是根据本发明的调节板组件的一种优选实施例的运动状态示意图，本领域技术人员可以根据实际需要设计其他的运动范围，例如更小的运动范围等等。

参见图7－9中所示，进一步优选地，前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面可设置成使得：在调节板组件100的整个运动期间的至少一个位置处，前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面与后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面共同构成平滑的表面。更进一步优选地，前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面可设置成使得：在调节板组件100的整个运动期间的所有位置处，前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面与后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面共同构成平滑的表面。

具体在附图中所示的优选实施例中，最前调节板110与最后调节板120的面向环控空气的表面可设置成使得在整个运动期间的一个或多个位置处共同构成平滑的表面。

更特别地，如图4中清楚地示出的，最前调节板110的后端112的面向环控空气的表面可设有第一圆弧形曲面，最后调节板120的前端121的面向环控空气的表面可设有第二圆弧形曲面。在运动期间，最前调节板110的后端始终位于最后调节板120的前端121下方，并且两者可交错运动，使得第一圆弧形曲面与第二圆弧形曲面两者共同在彼此交错运动期间构成平滑的表面。此处提到的圆弧形曲面并不一定要求曲面的截面形状为正圆的一部分，而是一般地指代曲面的截面形状为具有可变曲率的弧形，只要保证最前调节板110的后端112与最后调节板120的前端121始终接合即可。优选地，上述圆弧形曲面的延伸范围至少覆盖相应调节板相互交叠并彼此交错运动的末端范围。

在这里要指出的是，本文中所称的“平滑的表面”可以是指两个调节板交界处没有任何突变部或台阶部的下凸圆滑曲面，也可以是指由两个调节板交界处的外包络面所形成的下凸圆滑曲面。该平滑的表面确保了进气口中的空气始终沿着圆弧形曲面运动。

还要指出的是，为了通过前一调节板与后一调节板位置的改变来实现进气口冲压空气流量大小的调节，在机构运动的过程中，并不要求前一调节板和后一调节板的接触是时时相切的，只要前一调节板和后一调节板在整个过程中是时时接触以保证机构的强度和密封性即可。

另外要指出的是，虽然本发明的调节板组件通过上述的设计能够实现采用刚性板来实施，但本领域技术人员仍可根据实际需要来选用柔性调节板来实施本发明的调节板组件。也就是说，本发明的目的之一也可以表述为允许针对刚性板和柔性板使用相同的布置结构，而获得大致相同的流体流动特性方面的优点。

本领域技术人员能够通过各种现有方式，通过各调节板的形状设计来确保调节板的交界处的平滑的表面，在此不再赘述。

在附图中所示的优选实施例中，最前调节板110的前端111在进气口11的前方安装至环控空气通道10的周壁，最前调节板110的后端112向后延伸超过进气口11的后缘唇口，使得最前调节板110的后端112能够搁置在进气口11的后缘唇口上，最后调节板的后端122在进气口11的后方安装至环控空气通道，其中，调节板组件100设置成使得，最前调节板110和最后调节板120能分别绕彼此平行的轴线转动而使最前调节板110打开或关闭进气口11并且始终保持最后调节板的前端121压靠在最前调节板的后端112上。

在更优选的实施例中，环控空气通道10的进气口11可呈NACA口形式。由此，进气口11在前缘至后缘之间的宽度逐渐增加而处于环控空气通道10的截面扩大部上。在进气口11的后缘之后，环控空气通道10可呈现截面保持不变的截面恒定部。为了与这种特定形式的进气口11相配合，本发明的最前调节板110的宽度可优选地设计成使得其能在截面扩大部内转动以打开和关闭进气口11，最后调节板120的宽度设计成使得其在运动期间两侧与截面恒定部处的内壁始终贴合。

特别要指出的是，本领域技术人员能够充分理解到，本发明的流量调节装置主要是起到改变进气口开度的作用而非完全阻止进气气流偏离环控空气通道的流动。因此，在本发明的各个不同的实施例中，各个调节板可以不与环控空气通道10的截面完全贴合，而仅要求在各个调节板的运动期间中尽可能大地占有环控空气通道10的对应截面即可。

为了将调节板组件安装到环控空气通道10内，可优选地设置成，调节板的前端或后端通过位于调节板和环控空气通道10的周壁上的滑块滑轨机构安装至环控空气通道10的周壁。在附图中所示的优选的具体实施例中，最前调节板110和最后调节板120均通过滑块滑轨机构安装至环控空气通道10的周壁。

更具体的，最前调节板110的前端111处可设有前滑块113，前滑块113在前滑轨114中滑动，前滑轨114设置于环控空气通道10的周壁的内表面上，也即固定于飞机的本体上。最前调节板110能绕前滑块113转动。最后调节板120的后端122处可设有后滑轨123，后滑轨123中容纳有后滑块124，后滑块124相对于环控空气通道10的周壁固设。后滑块124能够在后滑轨123中滑动且最后调节板120能绕后滑块124转动。后滑块124优选地可成滑动轴的形式，即具有圆形截面。要指出的是，上述滑块滑轨机构的设置仅为示例性的优选设置，以更好地适应于在环控空气通道的周壁上布置调节板组件，然而，本领域技术人员还可根据实际需要设置其他构造的滑块滑轨机构。例如，前滑块113可以设置于环控空气通道10的周壁上，此时，前滑轨114则设置于最前调节板110上。类似地，后滑轨123也可以设置于环控空气通道10的周壁上，此时，后滑块124则设置于最后调节板120上。

为了致动调节板组件以调节冲压空气流量，本发明的调节装置还可优选地包括连接杆200和作动装置300。其中，连接杆200可与最前调节板110和最后调节板120分别铰接，作动装置300驱动连接杆200沿直线方向运动，从而带动最前调节板110和最后调节板120运动。

在本发明的优选实施例中，作动装置300可呈气压装置形式。作动装置300的一端用于控制连接杆200在直线方向上的伸缩运动，作动装置300的另一端固定于飞机的本体上，具体是固定于环控系统的冲压空气通道内，以便实现作动装置300相对于进气口唇口挡板作斜向直线运动。

在附图所示实施例中，连接杆200优选地呈扁平的板条状并且可具有与作动装置300配合的主干部以及远离作动装置300而与两个调节板分别连接的分支部。两个分支部从主干部分叉，例如可形成Y字形。

在如上所述的优选实施例中，随着连接杆200在作动装置300的作用下的往复运动，整个流量调节装置的运动是唯一确定的。

如本领域技术人员通过阅读本申请文件可以充分理解的，在作动装置300工作的时候，可实现各调节板之间交错的运动，并保证了整个流量调节装置与冲压空气的接触面总是为平滑的表面，即没有突变部或台阶部，从而使得进气口处空气通道的进气阻力得以减小。

在附图中所示的优选实施例中，环控空气通道10的周壁上还可开设有通孔，以供最后调节板的后端部分能够从通孔中伸出。然而，要指出的是，虽然附图中并未示出，但本领域技术人员也可根据实际需要设计包括最后调节板在内的调节板组件均位于环控空气通道10内而无需设置上述通孔的实施例。

在如上所述开设有通孔时，可在通孔中后方设置有密封板130。优选地，可在环控空气通道10的周壁中设有用于容纳密封板130的容置部。例如在附图中所示的优选实施例中，密封板130的形状可对应于所设部分处的环控空气通道10的周壁的形状，以对环控空气通道10的流体运动特性产生尽可能小的影响。当密封板130被最后一个调节板的后端部分推动时，密封板130收入容置部中。要指出的是，容置部可嵌于周壁的壁厚中，也可设于通道的外侧甚至内侧上。

该密封板130可与环控空气通道10弹性连接，且弹性力作用成使得在整个运动期间密封板130抵靠最后调节板120。具体地，在附图中所示的实施例中，弹性力的方向始终向左。在优选的实施例中，密封板130可通过设置在容置部内的弹簧联接到环控空气通道10的周壁。本领域技术人员也可以设想采用其他手段来保证在整个运动期间密封板130抵靠最后调节板120。例如，密封板130可以设计成通过滑块机构与最后调节板120滑动联接以跟随最后调节板120的运动而运动。

作为示例而非限制，可以通过如下方式安装根据本发明的飞机冲压空气进气口流量调节装置：

1)将作动装置300的一端固定安装在飞机本体上、例如是环控空气通道的周壁上，并配置气压装置；

2)将前滑轨114安装于飞机的本体上、例如是环控空气通道靠下方的周壁内侧，将环控空气通道上、下边界分别固定到飞机本体上，将例如呈滑动轴形式的后滑块124安装在飞机本体上而相对于环控空气通道的周壁固定；

3)将前滑块113安装在最前调节板110上，将后滑轨123安装在最后调节板120上，将作动装置300与最前调节板110通过连接杆200的一个分支部铰接，并将作动装置300与最后调节板120通过连接杆200的另一个分支部铰接，以使得最前调节板110可在前滑轨114上沿前滑轨114滑动，最后调节板120可通过后滑轨123围绕后滑块124滑动和转动，并且最前调节板110上的第一圆弧形曲面与最后调节板120上的第二圆弧形曲面交错配合。

附图中所示根据本发明的用于飞机环控空气进气口11的流量调节装置的优选实施例的操作方法简述如下：

1)根据飞机不同的飞行状态，当飞机冲压空气系统流量需求减少时，控制作动装置300上的气压装置，使作动装置300在直线方向上作伸出运动，从而使最前调节板110上的前滑块113沿前滑轨114向前(图4中的左侧)滑动，使最后调节板120通过后滑轨123在后滑块124上运动而向前(图4中的左下方)滑动。由此，实现第一圆弧形曲面和第二圆弧形曲面向下的交错运动，从而使得进气口的截面积减小(例如是组件的形态由图9经由图8变化到图7中那样)；

2)根据飞机不同的飞行状态，当飞机冲压空气系统流量需求增加时，控制作动装置300上的气压装置，使作动装置300在直线方向上作缩入运动，从而使最前调节板110上的前滑块113沿前滑轨114向后(图4中的右侧)滑动，使最后调节板120通过后滑轨123在后滑块124上运动而向后(图4中的右上方)滑动。由此，实现第一圆弧形曲面和第二圆弧形曲面向上的交错运动，从而使得进气口的截面积增加(例如是组件的形态由图7经由图8变化到图9中那样)。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

Claims (12)

1.一种用于飞机环控空气进气口(11)的流量调节装置，包括：

调节板组件(100)，所述调节板组件(100)安装于含有所述进气口(11)的环控空气通道(10)的周壁上，所述调节板组件(100)包括相邻两两交叠的多个调节板，沿着环控空气从前到后的流动方向，所述多个调节板包括位于最前方的最前调节板(110)和位于最后方的最后调节板(120)，所述多个调节板能交错运动使得所述多个调节板中的一部分打开或关闭所述进气口(11)；

连接杆(200)，所述连接杆(200)与所述最前调节板(110)和所述最后调节板(120)分别铰接；以及

作动装置(300)，所述作动装置(300)驱动所述连接杆(200)沿直线方向运动，从而带动所述最前调节板(110)和所述最后调节板(120)运动。

2.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，

压靠在前一调节板的后端部分上的后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面呈弧形。

3.根据权利要求2所述的流量调节装置，其特征在于，

所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面设置成使得：在所述调节板组件(100)的整个运动期间的至少一个位置处，所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面与所述后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面共同构成平滑的表面。

4.根据权利要求2所述的流量调节装置，其特征在于，

所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面设置成使得：在所述调节板组件(100)的整个运动期间的所有位置处，所述前一调节板的后端部分的面向环控空气的表面与所述后一调节板的前端部分的面向环控空气的表面共同构成平滑的表面。

5.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，

所述环控空气通道(10)的所述周壁上还开设有通孔，以供所述最后调节板的后端部分能够从所述通孔中伸出，在所述通孔中后方设置有密封板(130)，所述密封板(130)与所述环控空气通道(10)弹性连接，且弹性力作用成使得在整个运动期间所述密封板(130)抵靠所述最后调节板。

6.根据权利要求5所述的流量调节装置，其特征在于，

所述环控空气通道(10)的所述周壁中设有用于容纳所述密封板(130)的容置部，当所述密封板(130)被所述最后一个调节板的后端部分推动时，所述密封板(130)收入所述容置部中。

7.根据权利要求6所述的流量调节装置，其特征在于，

所述密封板(130)通过设置在所述容置部内的弹簧联接到所述环控空气通道(10)的所述周壁。

8.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，

所述调节板的前端或后端通过位于所述调节板和所述环控空气通道(10)的周壁上的滑块滑轨机构安装至所述环控空气通道(10)的周壁。

9.根据权利要求1所述的流量调节装置，其特征在于，

所述最前调节板(110)包括最前调节板的前端(111)和后端(112)，所述最后调节板(120)包括最后调节板的前端(121)和后端(122)，其中，所述最前调节板的前端(111)在所述进气口(11)的前方安装至所述环控空气通道(10)的周壁，所述最前调节板的后端(112)向后延伸超过所述进气口(11)的后缘唇口，使得所述最前调节板的后端(112)能够搁置在所述进气口(11)的后缘唇口上，所述最后调节板的后端(122)在所述进气口(11)的后方安装至所述环控空气通道，其中，所述调节板组件(100)设置成使得，所述最前调节板(110)和所述最后调节板(120)能分别绕彼此平行的轴线转动而使所述最前调节板(110)打开或关闭所述进气口(11)并且始终保持所述最后调节板的前端(121)压靠在所述最前调节板的后端(112)上。

10.根据权利要求9所述的流量调节装置，其特征在于，

所述最前调节板的前端(111)处设有前滑块(113)，所述前滑块(113)在设置于所述环控空气通道(10)的所述周壁的内表面上的前滑轨(114)中滑动，且所述最前调节板(110)能绕所述前滑块(113)转动。

11.根据权利要求9所述的流量调节装置，其特征在于，

所述最后调节板的后端(122)处设有后滑轨(123)，所述后滑轨(123)中容纳有相对于所述环控空气通道(10)的所述周壁固设的后滑块(124)，所述后滑块(124)能够在所述后滑轨(123)中滑动且所述最后调节板(120)能绕所述后滑块(124)转动。

12.根据权利要求9所述的流量调节装置，其特征在于，

所述环控空气通道(10)的进气口(11)呈NACA口形式，所述进气口(11)在前缘至后缘之间的宽度逐渐增加而处于所述环控空气通道(10)的截面扩大部上，在所述进气口(11)的后缘之后，所述环控空气通道(10)呈现截面保持不变的截面恒定部，所述最前调节板(110)的宽度设计成使得其能在所述截面扩大部内转动以打开和关闭所述进气口(11)，所述最后调节板(120)的宽度设计成使得其在运动期间两侧与所述截面恒定部处的内壁始终贴合。

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