專(zhuān)利名稱(chēng)：用于飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)組件和包括至少一個(gè)這種發(fā)動(dòng)機(jī)組件的飛行器的制作方法
用于飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)組件和包括至少 一個(gè)這種發(fā)動(dòng)機(jī)組件的飛行器本發(fā)明涉及一種包括渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器的飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)組 件。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及冷卻空氣和熱空氣到熱交換器的路徑，所述 氣流用于在交換器中流動(dòng)。本發(fā)明還涉及熱交換器相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 的位置。為了給飛行器機(jī)組人員和旅客所在的加壓艙的空調(diào)管線提供空氣，已 經(jīng)知道在所述飛行器的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)處提取壓縮空氣。通過(guò)管 道將這些壓縮空氣從渦輪噴K動(dòng)機(jī)送往加壓艙的空調(diào)管線。但是，在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)處得到的空氣溫度太高(該溫度一般高于400。C ) 的情況下，必須預(yù)先冷卻該壓縮空氣。為此，已經(jīng)知道使用一種熱交換器，該熱交換器可以在從渦輪噴氣發(fā) 動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)處取出的壓縮空氣被注入到空調(diào)管線之前至少部分冷卻所述壓縮空氣。該熱交換器包括外殼，來(lái)自渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的熱空 氣流與在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管道取出的冷卻空氣流在外殼中交叉。在 渦輪噴W動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管道取出的冷卻空氣流的溫度約為70°C到100°C 。 氣流交叉時(shí)有熱量交換，該熱交換使得可以在熱交換器外殼的出口得到足 夠冷卻的壓縮空氣，即溫度約為200。C。然后冷卻后的熱空氣流,皮引向空 調(diào)管線，而冷卻空氣流通過(guò)設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)支柱或者說(shuō)將渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)固定 在飛行器機(jī)翼上的支柱的軍上的孔眼排到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)外。熱交換器的缺點(diǎn)之一是它的體積笨重。實(shí)際上，熱交換器常常位于可 以使渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)與飛行器機(jī)翼中的 一個(gè)機(jī)翼連接的支柱處。熱交換器 一般與支柱的上表面連在一起。更確切地說(shuō)，熱交換器安裝在形成支柱的 剛性結(jié)構(gòu)的箱體的前部的上方，并且在覆蓋所述箱體的流線型外軍內(nèi)。因 此需要把應(yīng)冷卻的熱空氣流和可以冷卻熱空氣流的冷卻空氣流從位于支 柱下方的渦輪噴^JL動(dòng)機(jī)引向位于支柱下方的熱交換器。實(shí)際上，由于熱交換器在支柱上的位置以及在渦輪噴^L動(dòng)機(jī)中取出 冷空氣和熱空氣，熱空氣和冷卻空氣的到達(dá)管道二者都從支柱的箱體通 過(guò)。支柱箱體是支柱的工作結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在管道穿過(guò)它的結(jié)構(gòu)處變?nèi)酢Ａ?外，箱體內(nèi)部空間中的管道的尺度;f艮大，迫使所述管道在箱體中交叉。這些交叉可能使冷卻空氣和熱空氣到達(dá)管道在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器 上的安裝很困難。另夕卜，冷空氣實(shí)際上在渦輪噴驢動(dòng)機(jī)的側(cè)面，即在進(jìn)氣管道處取出， 使得可以把冷卻空氣從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)帶到熱交換器的冷卻空氣到達(dá)管 道應(yīng)穿過(guò)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力反向器的罩子。然而，推力反向器的軍子 在它可以具有關(guān)閉位置和打開(kāi)位置的情況下^J逸動(dòng)的。因此，在推力反向 器打開(kāi)時(shí)，冷卻空氣到達(dá)管與反向器罩子之間的連接不能進(jìn)行。因此需要 設(shè)置帶有密封墊的連接系統(tǒng)，以便能夠在冷卻空氣到達(dá)管與反向器外罩之 間建立無(wú)泄漏的連接。因此本發(fā)明的目的是通過(guò)改變冷空氣流和熱空氣流向熱交換器方向 的路徑來(lái)提供現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)組件的替代方案，從而避免使支柱箱體結(jié)構(gòu)脆弱 化，并簡(jiǎn)化熱交換器在支柱和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝。為此，在本發(fā)明中，提出使熱空氣流和冷空氣流從正面進(jìn)入到熱交換 器外殼中。"從正面"的意思是指從前面，面對(duì)位于交換器外的空氣流動(dòng)。不僅熱空氣流，還有一般從下面i^到外殼中的冷空氣流都從前面i^到 外殼中。交換器外殼相對(duì)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的方向使其具有兩個(gè)在渦輪 噴W動(dòng)機(jī)前部的正面，使冷空氣的到達(dá)管和熱空氣的到達(dá)管能夠從正面 伸入到熱交換器中。所謂"前部"，是相對(duì)于外殼外空氣流動(dòng)方向而言。 冷空氣流和熱空氣流互相垂直地在外殼中流動(dòng)。在一個(gè)具體的例子中，用 于在熱交換器中流動(dòng)的冷空氣流不再在進(jìn)氣管道處取出，而是在一盆口處 取出，該岔口在進(jìn)氣管道的上游將iiA到渦輪噴^動(dòng)機(jī)中的空氣流分為 兩個(gè)分別沿發(fā)動(dòng)機(jī)支柱的左翼和右翼的氣流。該岔口或分離整流軍 (carenage)由固定的即沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)的前緣形成。因此冷空氣到達(dá)管也 可固定在位于所述盆口中的空氣入口處。因此不再?gòu)臏u輪噴^動(dòng)機(jī)罩的 一側(cè)或另一側(cè)側(cè)向取空氣，而是從前面，與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸線平行地取 空氣。冷空氣到達(dá)管從正面到達(dá)外殼，不穿過(guò)支柱箱體。因此本發(fā)明的目的是一種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)組件，該組件包括渦輪噴氣發(fā) 動(dòng)機(jī)和熱交換器，熱交換器位于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上方并從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 中取冷卻空氣流和熱空氣流，該組件的特征在于，冷卻空氣流和熱空氣流 進(jìn)入外殼的面朝向渦輪噴U動(dòng)機(jī)的前方，并且它們的法線相對(duì)于渦輪噴 氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線傾斜。才艮據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的實(shí)施例，所述組件可以包括以下附加特征 的全部或部分一交換器外殼連接到將渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)固定在飛行器機(jī)翼上的支柱的上表面；—在所述渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的反向器罩的上游，在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軍內(nèi) 的空氣流動(dòng)盆口區(qū)取所述冷卻空氣流；—外殼是沿渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸線延伸并相對(duì)于所述軸線傾斜設(shè)置的 平行六面體，冷卻空氣流從第一前面到外殼中，并從所述外殼的 第一后輸出面流出，熱空氣從外殼的第二前面i，并從外殼的第二 后輸出面流出。一冷卻空氣流和熱空氣流在外殼中從前向后流動(dòng)，并互相垂直；—外殼是相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線橫向延伸的平行六面體，冷卻 空氣流從下面到外殼中，并且從外殼的上輸出面流出，熱空氣流 從外殼的前^面i^，并從所述外殼的后輸出面流出；—冷卻空氣流在外殼中從下向上流動(dòng)，熱空氣流在所述外殼中從前向 后流動(dòng)，冷卻空氣流和熱空氣流在外殼中互相垂直地流動(dòng)。本發(fā)明還涉及包括至少 一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的飛行器。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，飛行器帶有兩個(gè)或四個(gè)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件。通過(guò)下面的描述并參照附圖將更好地了解本發(fā)明。附圖作為本發(fā)明的 非限定性示例給出。附圖如下—

圖1A:根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的俯視圖；—圖1B:根據(jù)圖1A的熱交換器的示意透視圖；—圖2A:根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的俯視圖；一圖2B:根據(jù)圖2A的熱交換器的示意透視圖；圖1A表示沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)搶的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1。支柱10可以把渦輪噴 氣發(fā)動(dòng)機(jī)1固定在飛行器的機(jī)翼(未示出)上。支柱10的金字塔形端部 11固定在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣裝置3的后面。支柱10的主體或箱體 12本身在兩個(gè)點(diǎn)上固定在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)l的推進(jìn)器部分2上。熱交換器13與支柱10的箱體12的上表面15連接。上表面15是指 支柱10朝向天空的表面。熱交換器13包括外殼16，冷卻空氣流和熱空 氣流在外殼16中流動(dòng)，t冷卻應(yīng)送往飛行器空調(diào)管線的熱空氣。熱交 換器13還包括把空氣流帶到外殼16中的空氣到達(dá)管17、 18和可以使空氣流從所述外殼16流出的空氣排出部件。冷卻空氣流從進(jìn)氣裝置3通過(guò)冷卻空氣到達(dá)管17到外殼16,并且例 如通過(guò)設(shè)在所述渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的艙上的孔眼從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出。 熱空氣流從發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)在支柱10的箱體12的高度上穿過(guò)箱體12的熱空 氣到達(dá)管18到外殼16。熱空氣到達(dá)管18和冷卻空氣到達(dá)管17不交叉， 因?yàn)槔鋮s空氣到達(dá)管17穿過(guò)機(jī)翼支柱10的金字塔部11，而熱空氣到達(dá) 管18穿過(guò)箱體12 (圖1B)。外殼16的整體形狀為長(zhǎng)方形，并JUNl對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的軸線 A傾斜，以便具有兩個(gè)分別形成冷卻空氣iiX面19和熱空氣i^V面20的 前表面。冷卻空氣ii^面19和熱空氣it^面20的法線nl和n2相對(duì)于渦 輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的軸線A傾斜。每個(gè)到達(dá)管17、 18通過(guò)外殼16的不同 前表面19、 20 it^到外殼16中，因此空氣到達(dá)管17、 18不再在外殼16 處交叉。在外殼16內(nèi)，來(lái)自冷卻空氣到達(dá)管17的冷卻空氣流和來(lái)自熱空氣到 達(dá)管18的熱空氣流相對(duì)于飛行器前進(jìn)方向從前向后流動(dòng)。在外殼16內(nèi)， 冷卻空氣流和熱空氣流在互相平行的水平面內(nèi)流動(dòng)，但在互相垂直的方向 流動(dòng)。因此，熱交換器13水平工作。部分冷卻的熱空氣流通過(guò)熱空氣排出管21在外殼16的后輸出面24 處從外殼16流出，以便被送往空調(diào)管線(未出示)。另外，從外殼16流 出的冷卻空氣流通過(guò)所述外殼16的第二后輸出面向外排出，以^更能夠^f艮 容易地噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)支柱外。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，熱交換器13的外殼16的整體形狀可以為斜 方形，所述斜方形沿渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)l的軸線A延伸。因此，外殼16仍 有兩個(gè)可以接納冷卻空氣到達(dá)管17和熱空氣到達(dá)管18的前空氣^面。圖2A表示熱交換器13在支柱10上的定位的另一例子。外殼16的 整體形狀為長(zhǎng)方形。如圖2B中看到的，外殼16傾斜在支柱12上，并相對(duì)于渦輪噴^JC 動(dòng)機(jī)1的軸線A橫向延伸。外殼16的下表面22不與機(jī)翼支柱10的上表 面15連在一起，而是傾斜延伸在所述上表面15上方。下表面22是指外 殼16的朝向機(jī)翼支柱10的上表面15的表面。外殼16例如通過(guò)外殼16 的后表面和下表面22的公共棱與支柱10的上表面15連接。外殼16的傾斜使其在所述外殼16的下表面釋放出一i^口 。因此下表面22和在機(jī)翼支柱10上方比下表面22抬高的前表面19 一樣，在渦輪 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)l的前面。下表面22和前表面19面對(duì)在交換器外流動(dòng)的空氣。 下表面22和前表面19的法線相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的軸線A傾斜。冷卻空氣流從下表面22 ii^到外殼16中，而熱空氣流從前表面19 進(jìn)入到所述外殼16中。冷卻空氣流從下i^面22到上輸出面23穿過(guò)夕卜 殼16,而熱空氣流從前V面19到所述外殼16的后輸出面24穿過(guò)外殼 16。因此冷卻空氣流與熱空氣流垂直地穿過(guò)外殼。因此熱交換器13垂直 工作。
權(quán)利要求
1.一種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)組件，包括渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(1)和熱交換器(13)，該熱交換器位于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上方并在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中取冷卻空氣流(7)和熱空氣流，其特征在于，冷卻空氣流和熱空氣流進(jìn)入外殼的表面朝向渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的前方，并且它們的法線(n1、n2)相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線(A)傾斜。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，在所述渦輪噴氣 發(fā)動(dòng)機(jī)的反向器(5)外軍上游，在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)外罩內(nèi)的空氣流分盆 區(qū)內(nèi)取冷卻空氣流。
3. 如權(quán)利要求1-2之一所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，熱交換器 的外殼(16)連接到將渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)固定在飛行器機(jī)翼上的支柱(10) 的上表面(15 )。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，外殼是沿 渦輪噴W動(dòng)機(jī)的軸線延伸并相對(duì)于所述軸線傾斜設(shè)置的平行六面體，冷 卻空氣流從第一前i^面(19)i^到外殼中，并從所述外殼的第一后輸 出面(24)流出，熱空氣5^外殼的第二前i^面(20) i^，并從外殼 的第二后輸出面流出。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，冷卻空氣流和熱 空氣流在外殼中互相垂直地從前向后流動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求1-3之一所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，外殼是相 對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線橫向延伸的平行六面體，冷卻空氣流從下i^ 面(22) ii^到外殼中，并從所述外殼的上輸出面(23)流出，熱空氣流 從外殼的前進(jìn)入面(19)進(jìn)入，并從所述外殼的后輸出面(24)流出。
7. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，冷卻空氣流在外 殼中從下向上流動(dòng)，熱空氣流在所述外殼中從前向后流動(dòng)，冷卻空氣流和 熱空氣流互相垂直地在外殼中流動(dòng)。
8. —種飛行器，其特征在于，該飛行器包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1-9 之一所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)組件，該組件包括渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(1)和熱交換器(13)，熱交換器位于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上方并在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中取冷卻空氣流(7)和熱空氣流，其特征在于，冷卻空氣流和熱空氣流進(jìn)入外殼的表面朝向渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的前方，并且它們的法線(n1、n2)相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線(A)傾斜。本發(fā)明還涉及帶有至少一個(gè)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的飛行器。
文檔編號(hào)B64D13/08GK101228069SQ200680027061
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者海爾韋·馬爾什, 讓-馬克·馬爾蒂努 申請(qǐng)人:空中客車(chē)法國(guó)公司