冲压空气系统及其制造方法
【专利摘要】一种冲压空气系统，包括隔室，所述隔室包括限定内部体积的外壁，所述内部体积至少部分地封装冲压空气管道。所述冲压空气管道包括构造成排放第一温度下的排出空气流的出口。外壁和所述冲压空气管道中的至少一个在其中限定开孔，所述开孔提供所述内部体积和所述排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从所述内部体积流出以形成所述排出空气流与位于所述出口的下游的外壁之间的分界层，所述分界层处于低于所述第一温度的第二温度。
【专利说明】
冲压空气系统及其制造方法
技术领域
[0001]本文中所描述的实施方式总体涉及航空器冲压空气系统，并且更具体地，涉及能够对航空器的多个部件提供冷却的航空器冲压空气系统。
【背景技术】
[0002]至少一些已知的航空器包括冲压空气系统，该冲压空气系统将冲压空气提供至航空器环境控制系统(ECS)的至少一个空调(A/C)组。至少一些冲压空气系统和A/C组两者与其他航空器部件一起，都设置在航空器的封装隔室(pack bay)内。A/C组在操作期间产生热并将该热排放至封装隔室中，并且冲头进行排放，同时将冷空气提供至机舱。在封装隔室内所加热的空气可引起封装隔室内的部件以及周围航空器结构的不期望的温度增加。例如，至少一些航空器包括定位成邻近封装隔室的燃料箱。因而，封装隔室温度增加可引起燃料温度的不期望的增加。至少一些航空器包括封装隔室和燃料箱之间的隔离层以减少燃料加热。然而，这种隔离增加了航空器的总重量并且可能需要更换。
[0003]冲压空气系统将冷却空气提供至A/C组，并且更具体地，提供至A/C组的热交换器。因而，与进入系统的冲压空气的入口流以及自由流动空气流的温度相比，冲压空气系统的排出流的温度较高。在至少一些航空器中，来自冲压空气系统的排出物沿着航空器的下游蒙皮面板流动。持续暴露于该高温冲压空气的排出流可能会造成下游面板的不定期维护或限制这种面板的使用寿命，特别是在碳纤维面板的情况下。至少一些已知的航空器包括热防护件，该热防护件形成于冲压空气排出物的下游的蒙皮面板中。这种热防护件可仅为厚的、更加坚固的蒙皮面板，或可包括隔离芯以将蒙皮从热的排出流隔离。在任一情况下，与标准蒙皮面板相比，该热防护件可能是相当大且相对重的。因此，这种热防护件增加了航空器的总重量以及制造成本。
【发明内容】
[0004]—方面，提供了一种冲压空气系统，用于包括限定内部体积的外壁的隔室。该冲压空气系统包括至少部分地封装在内部体积内的冲压空气管道。冲压空气管道包括构造成排放第一温度下的排出空气流的出口。外壁和冲压空气管道中的至少一个在其中限定开孔，该开口提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从内部体积流出以形成排出空气流和位于出口下游的外壁之间的分界层。分界层处于低于第一温度的第二温度。
[0005]另一方面，提供了一种制造冲压空气系统的方法，该冲压空气系统用于具有内部体积的隔室，该内部体积至少部分地由隔室的外壁限定。该方法包括将冲压空气管道至少部分地封装在内部体积内，并在外壁中限定冲压空气管道的出口，使得出口构造成排放第一温度下的排出空气流。在外壁和冲压空气管道中的至少一个中限定开孔，以提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通，使得冷空气从内部体积流出以形成排出空气流和位于出口下游的外壁之间的分界层。分界层处于低于第一温度的第二温度。
[0006]在又一个方面中，提供了一种航空器。该航空器包括下叶部分，该下叶部分包括具有限定内部体积的外壁的隔室。航空器还包括至少部分地设置在下叶部分中并包括冲压空气管道的冲压空气系统。冲压空气管道包括限定在外壁中并构造成排放第一温度下的排出空气流的出口。外壁和冲压空气管道中的至少一个在其中限定开孔，该开孔提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从内部体积流出以形成排出空气流和位于出口下游的外壁之间的分界层。分界层处于低于第一温度的第二温度。
【附图说明】
[0007]图1是示出了机舱区域、装载室和空调系统的航空器的示意图；
[0008]图2是示出了具有冲压空气入口和冲压空气出口的冲压空气系统的在图1中示出的航空器的底部等距视图；
[0009]图3是可用于图2中示出的航空器的示例性无源(passive)冲压空气系统的侧视图；
[0010]图4是可用于图2中示出的航空器的示例性有源(active)冲压空气系统的侧视图；
[0011]图5是沿着图4中示出的线7所获得的有源冲压空气系统的放大图；以及
[0012]图6是可用于控制图4中示出的有源冲压系统的控制系统的示意图；
[0013]图7是示例性航空器制造和保养方法的流程图；
[0014]图8是示例性航空器的框图。
【具体实施方式】
[0015]本文所描述的是一种示例性冲压空气系统，该冲压空气系统便于形成航空器的外部蒙皮与相对热的冲压空气排出流之间的冷却空气的分界层。这种通过分界层形成的膜冷却将蒙皮与热的排出流隔离，并能够减小形成在至少一些已知的冲压空气系统上的热防护件的尺寸或消除该热防护件。因而航空器的重量及其制造成本两者都降低。此外，冲压空气系统的至少一个实施方式是无源系统，该无源系统提供用于分界层的形成，而无需来自航空器的诸如风扇的额外部件或额外的电气或液压动力。冲压空气系统的其他实施方式包括邻近开孔耦接的门，冷空气从该开孔排放。门可基于来自至少一个传感器的信号而选择性地移动，以控制通过该门被引导的冷却空气的量。此外，本文中所描述的实施方式包括封装隔室开口，该封装隔室开口允许来自自由流动空气流的冷空气进入封装隔室的内部体积中。冷空气便于降低封装隔室内的航空器部件以及邻近该封装隔室的那些部件的温度。因而，可减少或去除封装隔室部件之间的隔离层，从而进一步降低重量和航空器维修的成本。
[0016]参考图1，这里示出了包括空调系统202的移动平台或航空器200。航空器200包括各种加压区域，其具有用于使乘客和机务人员舒适的持续流入空气。在示例性实施方式中，这些加压区域可包括第一客舱204、第二客舱206、驾驶舱区域208和通常被称作“下叶部分(lower lobe)”的装载区域210。空调系统202至少部分地容纳在航空器200的加压区域和非加压区域内。本文中，非加压区域称作下叶部分210的封装隔室(pack bay)212。封装隔室212包括便于将冷却空气提供至A/C组热交换器的冲压空气系统214。
[0017]图2是示出了冲压空气系统214(在图1中示出)的冲压空气入口216和冲压空气出口218的航空器200的底部等距视图。在示例性实施方式中，冲压空气入口216设置在机翼-至-本体整流装置(fairing)220的下侧，并且冲压空气出口 218设置在冲压空气入口 216的后面。在另一个适当实施方式中，冲压空气入口216和/或冲压空气出口218位于航空器200的其他部分上。例如，在其他实施方式中，冲压空气入口 216设置在机身222的正压力区域中，或设置在机翼224或尾翼226的类似区域中。尽管在图1和图2中仅示出了一个冲压空气入口 216和一个冲压空气出口 218，然而航空器200可包括额外的冲压空气入口和冲压空气出口。
[0018]图3是在航空器200(在图2中示出)的下叶部分210内的封装隔室212的侧视图。在示例性实施方式中，封装隔室212包括限定内部封装隔室体积230的外壁228。封装隔室212还包括至少一个热源232(诸如A/C组热交换器)和冲压空气系统214。在示例性实施方式中，冲压空气系统214将冷却空气提供至空调系统202(在图1中示出)以用于冷却热源232。冲压空气系统214包括具有上游入口 216和下游出口 218的冲压空气管道234。冲压空气管道234至少部分地围绕在封装隔室体积230内。冲压空气系统214将外壁228分为三部分:上游部分236，位于入口 216的上游；中间部分238，位于入口 216和出口 218之间；以及下游部分240，位于出口 218的下游。如本文中使用的，“上游”和“下游”用于描述沿着航空器200相对于自由流动空气流的方向。
[0019]在示例性实施方式中，冲压空气管道234也包括:上游部分242，限定在入口216和热源232之间；以及下游部分244，限定在热源232和出口 218之间。在操作中，来自自由流动空气流246的空气流入入口 216中，通过上游部分242，经过热源232，通过下游部分244，并通过出口 218排出。在上游部分242内通过冲压空气系统的空气流部分称作入口空气流248，并且通过下游部分244的空气流部分称作排出空气流250。当入口空气流248流过热源232时，来自热源232的热传递至空气以从封装隔室212引导进入排出空气流250中。因而，当与热源232和排出空气流250的温度相比时，自由流动空气流246和入口空气流248的温度是相对低的。然而，封装隔室212的额外冷却也是期望的。
[0020]在示例性实施方式中，冲压空气系统214包括用于耦接封装隔室212的内部体积230的至少一个开口252，以与具有自由流动空气流246的外部环境257流动连通。在一个实施方式中，如图3中示出的，封装隔室外壁228包括开口252，以使来自自由流动空气流246的空气能够进入封装隔室内部体积230。更具体地，开口 252限定在封装隔室外壁228的上游部分236和中间部分238中的至少一个中。在另一个适当实施方式中，开口252形成在冲压空气管道234的位于入口 216和热源232之间的上游部分242中。通常，开口252可形成在能够使冲压空气系统如本文中所描述的操作的任意位置处。此外，尽管图3仅示出单个开口 252，然而冲压空气系统214可包括多个开口 252，每个开口均耦接内部230以与外部257流动连通。在这种实施方式中，冲压空气系统可包括具有多个穿孔的面板，穿孔以便于将最大量的空气引入至体积230中的模式进行布置。
[0021 ]在操作中，开口 252耦接外部环境257以与封装隔室内部体积230流动连通，以能够使来自自由流动空气流246的空气进入封装隔室体积230。因此，来自自由流动空气流246的相对冷的空气降低体积230的温度，并便于将在封装隔室212内的和邻近该封装隔室的航空器部件(诸如热源232和燃料箱)的温度保持在期望的范围内，而降低或消除隔离需要。
[0022]在示例性实施方式中，冲压空气系统214还包括开孔256，其耦接封装隔室内部230以与排出空气流250连通。更具体地，如图3所示，开孔256在冲压空气管道234的下游部分244中限定在出口218的上游(尽管邻近该出口)。在另一个适当实施方式中，开孔256在封装隔室外壁228的下游部分240中限定为邻近出口 218。因为热的排出空气流250比封装隔室体积230内部的相对较冷的空气压力低，所以随着排出空气流250经过开孔256，排出空气流拉动来自体积230的较冷的空气通过开孔256。来自体积230的较冷的空气在排出空气流250和航空器200的在开孔256下游的部件之间形成分界层258。在示例性实施方式中，来自体积230的空气被拉动通过管道234中的开孔256，使得该较冷的空气在排出空气流250和管道234的在开孔256下游的部分之间形成分界层258。当排出空气流250和分界层258离开出口218时，自由流动空气流246使排出空气流250和分界层258两者的方向转变为下游方向，也就是，朝向尾翼226(在图2中示出)的后部方向，使得分界层258保持在排出空气流250和封装隔室外壁228的下游部分240之间。
[0023]在另一个适当实施方式中，开孔256限定在外壁228的下游部分240中，正好是出口218的下游，以形成排出流250和下游部分240之间的分界层258。通常，优选的是将开孔256限定在沿着管道234和/或部分240的最低压力区域，在该处，排出流250和封装隔室体积230内的空气之间的压力差最大，以便于最大化从体积230拉动的空气量以形成分界层258。
[0024]因此，分界层258提供排出空气流250和外壁228的下游部分240之间的隔离空气层，以保护下游部分240免于暴露至相对高温的排出空气流250。另外，封装隔室体积230内的空气通过空气穿过开口 252进入体积230并且然后穿过开孔256离开体积230而连续再循环。因而，再循环空气连续地移除来自封装隔室212的热并将冷空气提供至封装隔室212内的和邻近该封装隔室的航空器200的部件，诸如热源232和燃料箱。
[0025]在图3示出的实施方式中，冲压空气系统214是无源系统，使得开口 252和开孔256一直处于打开状态，该打开状态便于将冷空气连续地提供至封装隔室体积230和便于形成连续分界层258，以保护外壁228免受热的排出空气流250的影响。
[0026]图4是可用于航空器200(在图2中示出)的有源冲压空气系统300的侧视图。图5是沿着线7(在图4中示出)获得的有源冲压空气系统300的放大图，并且图6是可用于控制有源冲压空气系统300(在图4中示出)的控制系统302的示意图。图4和图5示出了用于在航空器200(在图2中示出)中使用的有源冲压空气系统300。冲压空气系统300基本上与冲压空气系统214相似，除了冲压空气系统300是有源控制系统，而冲压空气系统214是无源系统。因而，系统214和300两者共同的部件在图4和5中通过与在图3中使用的用于冲压空气系统214的相同参考标号进行标记。
[0027]在示例性实施方式中，冲压空气系统300是有源控制系统，其能够根据诸如但不限于所感测的预定高度、温度和/或压力的预定条件而选择性地打开和关闭开口 252和开孔256 ο更具体地，冲压空气系统300包括第一门304，定位成邻近外部封装隔室壁228中的开口252 ο第一门304在体积230内绕轴线306可枢转地耦接至外壁228。第一门304可通过致动器312在打开位置308和关闭位置310(虚线所示)之间选择性地移动，并且可移动至位置308和310之间的位置。在示例性实施方式中，冲压空气系统300还包括定位成邻近开口 252的传感器314。可替代地，传感器314可设置在便于如本文中所描述的冲压空气系统300的操作的任意位置处。传感器314构造为检测预定条件的出现。在示例性实施方式中，传感器314是温度传感器、压力传感器和高度传感器中的至少一个。可替代地，传感器314可为便于如本文中所描述的冲压空气系统300的操作的任何类型的传感器。
[0028]在操作中，传感器314检测预定条件的出现，并将信号传输至控制系统302的控制模块316(在图6中示出)。控制模块316连通地耦接至传感器314和致动器312。因而，控制模块316基于来自传感器314的初始信号将后续信号传递给致动器312，以控制门304的运动。在一个实施方式中，传感器314和致动器312是冲压空气系统300的独立的部件，并且致动器312是由控制模块316控制的机械致动器、电气致动器或液压致动器之一。在另一个适当实施方式中，传感器314和致动器312整合为单个部件。
[0029]现在参考图5，冲压空气系统300还包括定位成邻近冲压空气管道234中的开孔256的第二门318。第二门318在体积230内绕轴线320可枢转地耦接至冲压空气管道234。在另一个实施方式中，当开口256限定在下游部分240中时，第二门318耦接至下游部分240以选择性地覆盖开口 256 ο尽管冲压空气系统300在本文中描述为具有第一门304和第二门318两者，可预料的是，冲压空气系统300的特定的实施方式仅包括门304和318之一。在这些实施方式中，开口 252和开孔256在的任何一个均不通过门以与如上所述的无源冲压空气系统214类似的方式操作而被选择性地覆盖。
[0030]与门304相似，如上所述，第二门318可通过致动器326在打开位置322和关闭位置324(虚线示出)之间选择性地移动，并且可移动至位置322和324之间的位置。在示例性实施方式中，冲压空气系统300还包括邻近开口256设置的传感器328。可替代地，传感器328可设置在便于如本文中所描述的冲压空气系统300的操作的任意位置处。与传感器314相似，如上所述，传感器328构造为检测预定条件的出现。在示例性实施方式中，传感器328是温度传感器、压力传感器和高度传感器中的至少一个。可替代地，传感器328可为便于如本文中所描述的冲压空气系统300的操作的任何类型的传感器。
[0031]在操作中，传感器328检测预定条件的出现，并将信号传输至控制系统302的控制模块316。控制模块316连通地耦接至传感器328和致动器326。因而，控制模块316基于来自传感器328的初始信号将后续信号传递给致动器326，以控制门318的运动。在一个实施方式中，传感器328和致动器326是冲压空气系统300的独立部件，并且致动器326是由控制模块316控制的机械致动器、电气致动器或液压致动器之一。在另一个适当实施方式中，传感器328和致动器326整合为单个部件。
[0032]门318可选择性地移动至位置322和324，以及设置在位置322和324之间的任意位置，以控制被拉动通过开孔256而形成排出空气流250和封装隔室外壁228的下游部分240之间的分界层258的冷却空气的量。在起飞和着陆期间以及巡航期间，航空器200的特定操作条件例如会需要来自封装隔室体积230的不同量的冷却空气以形成分界层258。具有门318、致动器326和传感器328的冲压空气系统300连同控制系统302—起便于控制通过开孔256引导的空气量，以优化分界层258的形成。
[0033]本文还描述了一种制造用在隔室中的冲压空气系统的方法，该隔室具有至少部分地由隔室的外壁限定的内部体积。该方法包括，在内部体积内至少部分地封装冲压空气管道，并在外壁中限定冲压空气管道的出口，使得出口构造成排放第一温度下的排出空气流。该方法还包括，在外壁和冲压空气管道中的至少一个中限定开孔，以提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通。开孔能够使冷却空气从封装隔室的内部体积流动以形成排出空气流和出口下游的外壁之间的分界层。因为分界层处于低于热的排出空气流的第一温度的第二温度，所以分界层保护外部蒙皮免于暴露于热的排出空气流中。
[0034]在一个实施方式中，该方法包括在冲压空气管道中邻近管道出口限定开孔。在另一个实施方式中，该方法包括在冲压空气管道或隔室的最低压力区域处限定开孔。
[0035]本文中所描述的方法还包括在外壁中在排出口的上游限定开口，以提供隔室的内部体积和自由流动空气流之间的流动连通。如上所描述，开口允许相对冷的自由流动空气进入隔室，并提供冷却给容纳在隔室内的部件和邻近隔室的那些部件。
[0036]当有源控制冲压空气系统是期望的时，该方法包括耦接第一门至邻近隔室内的开口的外壁的步骤以及耦接第二门至邻近开孔的冲压空气管道或外壁的步骤中的至少一个步骤，其中该开孔以流动连通方式连接隔室内部体积和冲压空气管道。此外，控制系统连通地耦接至每一门，使得控制系统构造成控制通过开孔和开口的冷空气的量。此外，至少一个传感器与控制系统连通地耦接。在操作中，基于从至少一个传感器至控制系统的信号控制门的位置。
[0037]参考图7，本公开的实施方式可在航空器制造和保养方法10的内容中并经由航空器12(在图8中示出)进行描述。在预生产期间，可使用包括航空器12的规格和设计14的数据，在制造过程期间，可采购16与机身相关的其它材料。在生产期间，在航空器12进入其认证和交付过程22之前，发生航空器12的部件和子组件制造18以及系统集成20。当成功满意并完成机身认证时，航空器12可投入使用24。当由客户使用时，航空器12定期进行周期行的常规例行维修和保养26，所述例行维修和保养例如包括修改、重新配置和/或翻新等。在可替换的实施方式中，制造和保养方法10可通过除航空器以外的其他运载工具实现。
[0038]与航空器制造和/或保养方法10相关的每个部分和过程可由系统集成商、第三方和/或操作者(例如，客户)来执行或实施。为了本说明的目的，系统集成商可非限制性包括任意数量的航空器制造商和主要系统分包商；第三方可非限制性包括任意数量的销售商、分包商及供应商;并且操作者可为航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。
[0039]如图8中所示，由方法10所生产的航空器12可包括具有多个系统30和内部32的机架28。高级系统30的实例可包括以下一种或多种:推进系统34、电气系统36、液压系统38和/或环境系统40。可包括任意数量的其它系统。
[0040]本文所实施的装置和方法可在方法10的阶段中的任何一个或多个期间被采用。例如，与部件生产过程18相对应的部件或子组件可以类似于在航空器12投入使用的同时所生产的部件或子组件的方式被生产或制造。此外，一个或多个制造实施方式、方法实施方式或它们的组合可在生产阶段18和20期间被使用，例如，通过显著加快组装航空器12和/或降低航空器的组装成本而被使用。类似地，一个或多个装置实施方式、方法实施方式或它们的组合可在航空器12投入使用或维护的同时被使用，例如，在例行维修和保养26的过程中。
[0041]如本文中使用的，术语“航空器”可包括，但不限于飞机、无人驾驶飞行器(UAVs)、滑翔机、直升机和/或通过空域航行的任意其他物体。此外，在可替换的实施方式中，本文中所描述的航空器制造和保养方法可使用任意制造和/或服务操作。
[0042]本文中所描述的冲压空气系统的实施方式便于形成航空器的外部蒙皮和相对热的冲压空气排出流之间的冷空气的分界层。这种通过分界层形成的膜冷却将蒙皮与热的排出流隔离，并能够减小形成在至少一些已知冲压空气系统上的热防护件的尺寸或消除该热防护件。因而，航空器的重量及其制造成本两者都降低。此外，冲压空气系统的至少一个实施方式是无源系统，该无源系统提供用于分界层的形成，而无需来自航空器的诸如风扇的额外部件或额外的电气或液压动力。冲压空气系统的其他实施方式包括邻近排放冷空气的开孔耦接的门。门可基于来自至少一个传感器的信号而选择性地移动，以控制通过该门被引导的冷空气的量。此外，本文中所描述的实施方式包括允许冷空气从自由流动空气流进入封装隔室的内部体积的封装隔室开口。冷空气便于降低在封装隔室内的航空器部件以及邻近该封装隔室的那些部件的温度。因而，可减少或去除封装隔室部件之间的隔离层，从而进一步降低重量和航空器维修的成本。
[0043]此外，本公开包括根据以下条款的实施方式:
[0044]条款1.一种冲压空气系统，用于包括限定内部体积的外壁的隔室，该冲压空气系统包括:冲压空气管道，至少部分地封装在内部体积内，冲压空气管道包括构造成排放第一温度下的排出空气流的出口；以及开孔，限定在上述外壁和上述冲压空气管道中的至少一个中，开孔构造成提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从内部体积流出，以形成排出空气流和上述出口下游的上述外壁之间的分界层，分界层处于低于第一温度的第二温度。
[0045]条款2.根据条款I的冲压空气系统，其中，上述开孔邻近上述出口限定在上述冲压空气管道中。
[0046]条款3.根据条款I或2的冲压空气系统，其中，排出空气流的压力低于冷却空气的压力，使得冷却空气被拉动通过上述开孔以形成分界层。
[0047]条款4.根据条款I的冲压空气系统，其中，上述开孔限定在上述冲压空气管道的最低压力区域处。
[0048]条款5.根据条款I至4的冲压空气系统，其中，上述外壁包括限定在其中的至少一个开口，该至少一个开口提供上述隔室的内部体积和自由流动空气流之间的流动连通。
[0049]条款6.根据条款5的冲压空气系统，其中，上述开口在上述冲压空气管道的出口的上游限定在上述外壁中。
[0050]条款7.根据条款I至6的冲压空气系统，进一步包括邻近上述开孔耦接至上述外壁的门。
[0051 ]条款8.根据条款7的冲压空气系统，进一步包括控制系统，构造成选择性地定位上述门以控制通过上述开孔的冷却空气的量。
[0052]条款9.根据条款8的冲压空气系统，进一步包括与上述控制系统连通地耦接的至少一个传感器，其中，上述门的位置基于来自上述至少一个传感器的信号进行控制。
[0053]条款10.—种制造冲压空气系统的方法，该冲压空气系统用于具有内部体积的隔室，该内部体积由隔室的外壁至少部分地限定，上述方法包括:将冲压空气管道至少部分地封装在内部体积内；在外壁中限定冲压空气管道的出口，出口构造成排放第一温度下的排出空气流；以及在外壁和冲压空气管道中的至少一个中限定开孔，以提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从内部体积流出以形成排出空气流和出口下游的外壁之间的分界层，分界层处于低于第一温度的第二温度。
[0054]条款11.根据条款10的方法，其中，在外壁和冲压空气管道中的至少一个中限定开孔包括邻近出口在冲压空气管道中限定开孔。
[0055]条款12.根据条款10的方法，其中，在外壁和冲压空气管道中的至少一个中限定开孔包括在冲压空气管道的最低压力区域处限定开孔。
[0056]条款13.根据条款10至12的方法，该方法进一步包括在出口上游在外壁中限定开口，以提供上述隔室的内部体积和自由流动空气流之间的流动连通。
[0057]条款14.根据条款10至13的方法，该方法进一步包括邻近开孔将门耦接至外壁。
[0058]条款15.根据条款14的方法，该方法进一步包括耦接控制系统以与门连通，该控制系统构造成选择性地定位门，以控制通过开孔的冷却空气的量。
[0059]条款16.根据条款15的方法，该方法进一步包括耦接至少一个传感器以与控制系统连通，其中，基于从至少一个传感器至控制系统的信号控制门的位置。
[0060]条款17.航空器包括:下叶部分，包括隔室，该隔室包括限定内部体积的外壁;冲压空气系统，至少部分地设置在上述下叶部分中，上述冲压空气系统包括至少部分地封装在内部体积内的冲压空气管道，该冲压空气管道包括限定在上述外壁中的出口，该出口构造成排出第一温度下的排出空气流;并且其中，上述外壁和上述冲压空气管道中的至少一个在其中限定开孔，该开孔提供隔室内部体积和排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从内部体积流出以形成排出空气流和上述出口下游的外壁之间的分界层，分界层处于低于第一温度的第二温度。
[0061]条款18.根据条款17的航空器，其中，上述开孔邻近上述出口限定在上述冲压空气管道中。
[0062]条款19.根据条款17的航空器，其中，上述外壁包括限定在上述冲压空气管道出口上游的至少一个开口，上述开口提供上述隔室的内部体积和自由流动空气流之间的流动连通。
[0063]条款20.根据条款17至19的航空器，该航空器进一步包括:门，邻近上述开孔耦接至上述外壁;控制系统，构造成选择性地定位上述门以控制通过上述开孔的冷却空气的量；以及至少一个传感器，连通地耦接至上述控制系统，其中，基于来自上述至少一个传感器的信号控制上述门的位置。
[0064]该书面的描述使用实例公开各种实施方式，包括最好的模式，并且还使所属技术领域的技术人员能够实践各种实施方式，包括制造和使用任意设备或系统以及执行任意结合的方法。本公开的可专利性的范围通过权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其他实例。如果这些其他实例具有不同于权利要求的字面语言的结构元件，或如果这些其他实例包括与权利要求的字面语言无实体差异的等效结构元件，则这些其他实例旨在在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种冲压空气系统(214，300)，用于包括限定内部体积(230)的外壁(228)的隔室(212)，所述冲压空气系统包括: 冲压空气管道(234)，至少部分地封装在所述内部体积内，所述冲压空气管道包括出口(218)，所述出口构造成排放第一温度下的排出空气流(250);以及 开孔(256)，限定在所述外壁和所述冲压空气管道中的至少一个中，所述开孔构造成提供所述内部体积与所述排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从所述内部体积流出，以形成所述排出空气流与位于所述出口的下游的所述外壁之间的分界层(258)，所述分界层处于低于所述第一温度的第二温度。2.根据权利要求1所述的冲压空气系统(214，300)，其中，所述开孔(256)邻近所述出口(218)限定在所述冲压空气管道(234)中。3.根据权利要求1所述的冲压空气系统(214，300)，其中，所述排出空气流(250)的压力低于所述冷却空气的压力，使得所述冷却空气被推动通过所述开孔(256)，以形成所述分界层(258)。4.根据权利要求1所述的冲压空气系统(214，300)，其中，所述开孔(256)限定在所述冲压空气管道(234)的最低压力区域处。5.根据权利要求1所述的冲压空气系统(214，300)，其中，所述外壁(228)包括限定在其中的至少一个开口(252)，所述至少一个开口提供所述隔室(212)的所述内部体积(230)与自由流动空气流(246)之间的流动连通。6.根据权利要求5所述的冲压空气系统(214，300)，其中，所述开口(252)在所述冲压空气管道的所述出口(218)的上游限定在所述外壁(228)中。7.根据权利要求1所述的冲压空气系统(300)，所述冲压空气系统进一步包括: 门(318)，邻近所述开孔(256)耦接至所述外壁(228); 控制系统(302)，构造成选择性地定位所述门，以控制通过所述开孔的所述冷却空气的量；以及 至少一个传感器(328)，连通地耦接至所述控制系统，其中，所述门的位置基于来自所述至少一个传感器的信号进行控制。8.—种航空器(12，200)，所述航空器包括: 下叶部分(210)，包括隔室(212)，所述隔室具有限定内部体积(230)的外壁(228);以及 根据权利要求中I至7中任一项所述的冲压空气系统(214，300)，所述冲压空气系统至少部分地设置在所述下叶部分中，其中，所述出口(218)限定在所述外壁中。9.一种制造冲压空气系统(214，300)的方法，所述冲压空气系统用于具有内部体积(230)的隔室(212)，所述内部体积至少部分地由所述隔室的外壁(228)限定，所述方法包括: 将冲压空气管道(234)至少部分地封装在所述内部体积内； 在所述外壁中限定所述冲压空气管道的出口(218)，所述出口构造成排放第一温度下的排出空气流(250);以及 在所述外壁和所述冲压空气管道中的至少一个中限定开孔(256)，以提供所述内部体积与所述排出空气流之间的流动连通，使得冷却空气从所述内部体积流出以形成所述排出空气流与位于所述出口的下游的所述外壁之间的分界层(258)，所述分界层处于低于所述第一温度的第二温度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述外壁(228)和所述冲压空气管道(234)中的至少一个中限定开孔(256)包括，邻近所述出口(218)在所述冲压空气管道中限定所述开孔(256)。11.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述外壁(228)和所述冲压空气管道(234)中的至少一个中限定开孔(256)包括，在所述冲压空气管道的最低压力区域处限定所述开孔。12.根据权利要求9所述的方法，所述方法进一步包括在位于所述出口(218)的上游的所述外壁(228)中限定开口( 252 )，以提供所述隔室(212)的所述内部体积(230)与自由流动空气流(246)之间的流动连通。13.根据权利要求9所述的方法，所述方法进一步包括: 邻近所述开孔(256)将门(318)耦接至所述外壁(228); 耦接控制系统(302)以与所述门连通，所述控制系统构造成选择性地定位所述门以控制通过所述开孔的所述冷却空气的量；以及 耦接至少一个传感器(328)以与所述控制系统连通，其中，基于从所述至少一个传感器至所述控制系统的信号控制所述门的位置。
【文档编号】B64D13/08GK106043708SQ201610125191
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月4日 公开号201610125191.3, CN 106043708 A, CN 106043708A, CN 201610125191, CN-A-106043708, CN106043708 A, CN106043708A, CN201610125191, CN201610125191.3
【发明人】马库斯·K·查理森, 迈克尔·詹姆斯·汤克斯, 科林·W·哈特
【申请人】波音公司