CN113772106B - 一种组合式辅助动力进气装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及航空领域，具体为一种组合式辅助动力进气装置，包括进气管路、滑油冷却管路、风门装置，飞机外型面上开设有组合式进气口，所述进气管路、滑油冷却管路的入口均设于组合式进气口的出口端，所述风门装置设于组合式进气口的入口端并能够使得组合式进气口打开和关闭。具有减少飞行阻力，减少地面保障设备的技术效果。
Description
技术领域
本申请属于航空领域，特别涉及一种组合式辅助动力进气装置。
背景技术
辅助动力装置系统已经成为运输类飞机必不可少的重要组成部分。通常辅助动力装置系统的滑油冷却管路进气口单独布置，为了提高冷却流量，滑油冷却管路进气口采用冲压式进气口，如ERJ170/190飞机和ARJ21-700飞机，从而导致飞机飞行阻力有一定程度上的增加，同时还需增加飞机地面停放时相配套的地面保障设备。因此如何减少飞行阻力、减少保障设备和保障时间是一个需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种组合式辅助动力进气装置，以解决现有技术中冲压式冷却进气口带来的飞机飞行时阻力增加的技术问题。
本申请的技术方案是：一种组合式辅助动力进气装置，包括进气管路、滑油冷却管路、风门装置，飞机机体表面上开设有组合式进气口，所述进气管路、滑油冷却管路的入口均设于组合式进气口的出口端，所述风门装置设于组合式进气口的入口端并能够使得组合式进气口处于打开或关闭状态。
优选地，所述进气管路和滑油冷却管路的入口之间设有分流装置。
优选地，所述分流装置包括与进气管路对应设置的第一弧面、与滑油冷却管路对应设置的第二弧面、朝向组合式进气口入口端设置的第三外表面，所述第一弧面与进气管路的内壁平滑无间隙过渡，所述第二弧面与滑油冷却管路的内壁平滑无间隙过渡。
优选地，所述第三外表面至飞机外型面的距离小于40mm。
优选地，所述组合式进气口的内壁两侧设有安装槽，分流装置通过其分流装置安装座安装在组合式进气口内壁两侧的安装槽内。
优选地，所述风门装置包括进气风门和风门电动机构，所述风门电动机构与组合式进气口(1)前壁面外侧的分流装置安装座铰接，所述进气风门与组合式进气口后壁面外侧的分流装置安装座铰接，所述风门电动机构的作动轴与进气风门内壁上的支座铰接，所述进气管路、滑油冷却管路沿组合式进气口的长度方向并排设置。
优选地，所述进气管路设于靠近进气风门与组合式进气口铰接位置的一侧，滑油冷却管路设于风门电动机构与组合式进气口铰接位置的一侧。
优选地，所述进气风门的旋转角度为0°-51°，所述进气风门旋转至0°位置时，进气风门处于关闭位置，其与飞机外型面齐平。
优选地，所述风门电动机构作动轴的行程为0mm-188mm。
优选地，所述滑油冷却管路通过连接法兰与组合式进气口的出口端相连，所述进气管路通过连接法兰与组合式进气口的出口端相连。
本申请通过设置组合式进气口，将进气管路与滑油冷却管路的入口均与组合式进气口的出口端连通，并设置风门装置使组合式进气口处于打开和关闭状态，飞行条件下，辅助动力装置工作时，进气风门处于打开位置，保证工作气流和冷却气流通道畅通，从而实现辅助动力装置正常工作；当辅助动力装置不工作时，进气风门处于关闭位置，从而降低了飞机的飞行阻力。飞机地面停放时，进气风门处于关闭位置，不需用堵盖等地面保障设备对进气口进行封堵，减少了必要的地面保障设备和保障时间。
优选地，通过设置分流装置以分流进气管路和滑油冷却管路各自的进气量，使工作气流和冷却气流均能满足辅助动力装置正常工作要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请整体结构示意图。
1、组合式进气口；2、进气管路；3、滑油冷却管路；4、分流装置；5、风门电动机构；6、进气风门；7、分流装置安装座。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
一种组合式辅助动力进气装置，包括进气管路2、滑油冷却管路3、风门装置，飞机机体表面上开设有组合式进气口1，组合式进气口1靠近飞机外部的一端为其入口，靠近飞机内部的一端为其出口；风门装置设于组合式进气口1的入口端并能够使组合式进气口1处于打开或关闭状态；进气管路2和滑油冷却管路3均对应组合式进气口1的出口设置。
当辅助动力装置工作时，风门装置使组合式进气口1处于打开状态，外界空气流经组合式进气口1时被分流装置分成两路，一路为工作气流，另一路为冷却气流；工作气流通过进气管路2进入辅助动力装置用于其正常工作；冷却气流通过滑油冷却管路3流经滑油散热器与滑油进行换热，换热后的冷却气流进入到辅助动力舱内，对辅助动力舱和辅助动力装置附件进行冷却，并在排气气流的引射作用下与排气气流掺混后经排气管排出。
当辅助动力装置不工作时，风门装置使组合式进气口1处于关闭状态，保证飞机外型面的同时避免增加额外的飞行阻力。
该设计即能够保证辅助动力装置的正常稳定运行，又可避免辅助动力装置不工作时冲压式冷却口产生的额外飞行阻力，同时还能够减少飞机地面停放时冲压式冷却进气口所需的保障设备和保障时间。
优选地，进气管路2与滑油冷却管路3虽然均需要进气，但进气管路2所需的进气量较大，滑油冷却管路3所需的进气量较小，如果不能满足两者各自所需的进气量，那么辅助动力装置难以稳定工作。
因此在进气管路2和滑油冷却管路3的入口之间设置分流装置4，分流装置4至飞机外型面之间的距离影响进气管路2与滑油冷却管路3的进气量。通过将分流装置4保持在合适的位置，以保证进气管路2与滑油冷却管路3均获得足够的进气量。
优选地，分流装置4包括与进气管路2对应设置的第一弧面、与滑油冷却管路3对应设置的第二弧面、朝向组合式进气口1入口端设置的第三外表面，第一弧面与进气管道的内壁无间隙平滑过渡设置，第二弧面与滑油冷却管路3的内壁无间隙平滑过渡设置。通过该设计，使得外界空气经分流装置4进行分流时，能够更加流畅地进入到进气管路2和滑油冷却管路3内，避免气流分离带来的气动损失。
优选地，第三外表面至飞机外型面的距离小于40mm。该高度可有效的降低流进进气管路2与滑油冷却管路3的两路气流之间的相互影响。对于不同的机型，所采用的距离会有所变化，因此在具体设计时，需要先计算出针对该机型具体的分流高度，而后再设计相应高度的连接装置进行固定。
优选地，组合式进气口1的内壁两侧均设有安装槽，分流装置4通过其分流装置安装座7安装在组合式进气口1内壁两侧的安装槽内。安装槽外形与分流装置安装座7外形相同，安装槽的深度与分流装置安装座7的高度一致，保证组合式进气口1内型面光顺，从而避免气流分离带来的气动损失。
优选地，风门装置包括进气风门6、风门电动机构5，风门电动机构5与组合式进气口1前壁面外侧的分流装置安装座铰接，进气风门6与组合式进气口1后壁面外侧的分流装置安装座铰接，风门电动机构5的作动轴与进气风门6内壁上的支座铰接，进气管路2、滑油冷却管路3沿组合式进气口1的长度方向并排设置。当辅助动力装置工作时，风门电动机构5的作动轴伸出，带动进气风门6向外侧旋转，当打开到最大角度时，进气管路2、滑油冷却管路3的进气量保持在合适的比例；当辅助动力装置不工作时，风门电动机构5的作动轴收回，带动进气风门6向关闭位置旋转，直至进气风门6与组合式进气口1的入口端紧密贴合，与飞机外型面保持一致，该设计即能够保证辅助动力装置的正常稳定运行，又可避免辅助动力装置不工作时冲压式冷却进气口产生的额外飞行阻力，同时还能够减少飞机地面停放时冲压式冷却口所需保障设备和保障时间。
优选地，进气管路2设于靠近进气风门6与组合式进气口1铰接位置的一侧，滑油冷却管路3设于风门电动机构5与组合式进气口1铰接位置的一侧，该设计即提高飞行条件下进气管路2的总压恢复系数，还能保证滑油冷却管路3的进气量。
优选地，进气风门6的旋转角度为0°-51°，进气风门6旋转至0°位置时，进气风门6处于关闭位置，其与飞机外型面齐平；当进气风门6旋转至51°时，进气风门6完全打开。
优选地，风门电动机构5的作动轴的行程为0mm-188mm。
优选地，滑油冷却管路3通过连接法兰与组合式进气口1的出口端相连，进气管路2通过连接法兰与组合式进气口1的出口端相连。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种组合式辅助动力进气装置，其特征在于，包括进气管路(2)、滑油冷却管路(3)、风门装置，飞机机体表面上开设有组合式进气口(1)，所述进气管路(2)、滑油冷却管路(3)的入口均设于组合式进气口(1)的出口端，所述风门装置设于组合式进气口(1)的入口端并能够使得组合式进气口(1)处于打开或关闭状态；
所述进气管路(2)和滑油冷却管路(3)的入口之间设有分流装置(4)；
所述分流装置(4)包括与进气管路(2)对应设置的第一弧面、与滑油冷却管路(3)对应设置的第二弧面、朝向组合式进气口(1)入口端设置的第三外表面，所述第一弧面与进气管路(2)的内壁平滑无间隙过渡，所述第二弧面与滑油冷却管路(3)的内壁平滑无间隙过渡；
所述风门装置包括进气风门(6)和风门电动机构(5)，所述风门电动机构(5)与组合式进气口(1)前壁面外侧的分流装置安装座铰接，所述进气风门(6)与组合式进气口(1)后壁面外侧的分流装置安装座铰接，所述风门电动机构(5)的作动轴与进气风门(6)内壁上的支座铰接，所述进气管路(2)、滑油冷却管路(3)沿组合式进气口(1)的长度方向并排设置；
所述进气管路(2)设于靠近进气风门(6)与组合式进气口(1)铰接位置的一侧，滑油冷却管路(3)设于风门电动机构(5)与组合式进气口(1)铰接位置的一侧；
所述进气风门(6)的旋转角度为0°-51°，所述进气风门(6)旋转至0°位置时，进气风门(6)处于关闭位置，其与飞机外型面齐平。
2.根据权利要求1所述的组合式辅助动力进气装置，其特征在于，所述第三外表面至飞机外型面的距离小于40mm。
3.根据权利要求1所述的组合式辅助动力进气装置，其特征在于，所述组合式进气口(1)的内壁两侧设有安装槽，分流装置(4)通过其分流装置安装座(7)安装在组合式进气口内壁两侧的安装槽内。
4.根据权利要求1所述的组合式辅助动力进气装置，其特征在于，所述风门电动机构(5)作动轴的行程为0mm-188mm。
5.根据权利要求1所述的组合式辅助动力进气装置，其特征在于，所述滑油冷却管路(3)通过连接法兰与组合式进气口(1)的出口端相连，所述进气管路(2)通过连接法兰与组合式进气口(1)的出口端相连。
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