专利名称：具有消声区的电除冰吊舱的空气吸入口凸缘的结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机吊舱空气^V口的凸缘的结构， 该结构包括外蒙皮和内蒙皮，该外蒙皮净皮设计成朝向该凸缘的外侧，该内 蒙皮净皮设计成朝向该凸缘的内侧。
背景技术：
飞机由一个或多个包括有容纳在管状吊舱中的涡轮喷^JC动机的推进装置驱动。各个推进装置通过通常位于机翼下方或机身上的支架连接到飞 机上。吊舱的结构通常包括位于发动机(motor)上游的空气吸入口；被设 计成围绕着涡轮喷气发动机风扇的中间部分；容纳着推力反向装置并且被 设计成围绕着涡轮喷气发动机燃烧室的下游部分，并且该吊抢末端通常有 废气喷嘴，该喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。空气吸入口一方面包括吸入口凸缘，该凸缘适于最优地向涡轮喷气发包括下游结构，所述凸缘装配至该结构并且该结构祐^殳计成适于向风扇叶 片引导空气。该装置附接于属于吊抢上游部分的风扇外壳的上游。在飞行中，根据温度和湿度条件，可能在吊艙的空气吸入口凸缘处结 水。冰或霜的存在改变空气^ 口的空气动力学特性并扰乱空气向风扇的 流动。另外，冰块有时会从空气吸入口凸缘上脱离并撞击与涡轮喷气发动 机上诸如风扇叶片等部件。因此，需要寻求能够防止空气吸入口凸缘上结水的方案。笫一种方案在于在涡轮喷W动机处排出热空气，并且将该热空气引 至空气^V口凸缘并加热所述空气^UV口凸缘的壁。然而，这样的设备需 要位于涡轮喷W动机和空气级人口之间的热空气供应管道系统，以及用 于在空气吸入口凸缘处排放热空气的系统。这增加了推进装置的重量，这 一点是不希望的。第二种方案记载于专利EP 1 495 963中，该方案在于在空气吸入口凸 缘的外壁上使用发热电阻。该技术使得需要在除冰发热电阻上添加抗蚀保 护措施。这样的方案具有几个缺点。首先，抗蚀产品不适合于凸缘外壁所要求 的表面质量。然后，在空气吸入口凸缘被部分覆盖的情况下，凸缘具有不 连续性，这妨害空气^口的空气动力学线型。最后，这样的系统导致凸 缘总厚度增加，这会妨害消声性能，该性能与空气吸入口凸缘的厚度密切 相关。然而，相对于使用涡轮喷气发动机排出热空气的系统，这样的系统可 以降低重量。为弥补这些缺陷，由文献WO 2005/087589记载的方案提出一种用于 涡轮喷W动机吊舱的空气吸入口凸缘的结构，该结构包括外蒙皮和内蒙 皮，该外蒙皮被设计成朝向该凸缘的外侧，该内蒙皮被设计成朝向该凸缘 的内侧，所述结构的特征在于，所述结构包括至少一个能够与供电装置连 接的电发热元件，所述电发热元件位于内蒙皮和外蒙皮之间。然而，这样的方案没有考虑在空气吸入口结构上可能存在与消声结构 相关联的消声区。发明内容本发明的目的是弥补上述缺陷，为此，本发明的目的在于一种用于涡 轮喷气发动机吊抢的空气pA^口的凸缘的结构，该结构包括外蒙皮和内蒙 皮，所述外蒙皮祐:i殳计成朝向所述凸缘的外侧，所述内蒙皮祐:设计成朝向 所述凸缘的内侧，所述结构的特征在于，所述结构包括位于所述内蒙皮和 所述外蒙皮之间并且能够与供电装置连接的至少一个电发热元件，所述至 少一个电发热元件至少部分地穿过消声区，所述消声区具有穿过该结构的 孔并与装配至所述内蒙皮上的消声结构相关联。因此，通过穿过包括有除水系统的空气吸入口装置的整个厚度提供钻 孔，使消声区具有适合于所关联的消声结构的均一的钻孔。具体地说，在 现有技术中，可以使用打有孔的电发热元件(栅格，发热织物)，并且该 电发热元件的这些特定的孔既不与待吸收的声音频率一致，也不与相应的 消声结构一致；与上述现有技术不同的是，本发明的电发热元件上打有与 空气吸入口结构一致的孔，这可以在消声区的整个厚度上获得合适的均一的钻孔。将会注意到的是，在这种装配有内部消声结构的空气吸入口凸缘的情 况下，空气级人口凸缘的壁在消声结构处具有多个声孔。根据本发明，声 孔的边缘形成于外部刚性的蒙皮上并且穿过壁，而不是像现有技术那样在 穿过壁之前制成于电发热元件中。以这种方式保持了声学边缘的良好质 量，而通常不很硬的外部电发热元件的存在将仅导致一般偏下的质量的声 学边缘。除了上i^声学性能等级的这种强化以外，还应当注意，所提出的方 案还使得可以保留空气吸入口结构只是在吊舱的空气吸入口凸缘的该结 构中引入了电发热元件的优点，据此，不需要应用附加的保护层，并且该 结构的外蒙皮仍然限定空气吸入口的空气动力学特性。结果，空气pA7V口 凸缘可以仅局部装配有一个或多个电发热元件，而不在空气吸入口凸缘的 外表面上形成不连续性。有利地，该结构包括至少一个包围电发热元件的保护层。优选地，至少一个保护层^^树脂层。以替代或另外的方式，至少一个保护层是玻璃层。作为变型，该结构包括至少两层至少一个电发热元件，如果需要，则 这两层由至少一个金属层或有机层分隔开。有利地，该结构包括位于电发热元件之后、内蒙皮之前的反射带。该 反射带的存在4吏得可以降低内蒙皮侧面上的热损失，并将除水功能集中向 外蒙皮上。这可以将电的消耗优化。优选地，外蒙皮的厚度小于l亳米。这可以优化外蒙皮对热量的传导。有利地，该电发热元件呈形成发热电阻的金属带(band)的形式。作为变型，该电发热元件呈形成发热电阻的织物、特别是有机织物或 金属织物的形式。优选地，该电发热元件呈线圏的形式。本发明还涉及一种用于涡轮喷气发动机吊舱的空气吸入口凸缘，该凸 缘由一种或多种上述结构制成。本发明还涉及一种具有空气吸入口的涡轮喷气发动机吊舱，其特征在 于该空气^V 口装配有根据本发明的凸缘。
借助于以下参照附图进行的详细说明，将会更好地理解本发明的实施方式，图中图l是吊艙的示意性立体图。图2是用根据本发明的结构制造的空气^V口凸缘的局部放大图。图3^j艮据本发明的结构的剖面图。图4另j艮据4^发明的结构的剖面的放大视图。图5是消声结构上的发热元件的局部视图。图6是发热元件部分的变型的示意图。图7至10示出了电发热元件的多种变型实施方式。
具体实施方式
图1中所示的、根据本发明的吊舱l构成用于涡轮喷气发动机(不可 见)的管状外罩，所述外罩用于引导所述涡轮喷气发动机产生的空气流。 吊舱1位于机翼2之下，且所述吊舱1通过支架3附接到机翼2上。所述 吊抢1还容置有涡轮喷气发动机运行所需的多种部件。更准确地说，吊舱l的结构包括形成空气吸入口4的前部；包围着 涡轮喷W动机风扇(不可见)的中部5，以及围绕着涡轮喷^L动机并 容置有推力反向系统(不可见)的后部6。空气吸入口4分成两部分，即 一方面包括吸入口凸缘4a,该凸^it扇所需的^气；另一方面还包括下^结构4b，所述凸缘4ak配至该结构 4b并且该结构4b被设计成适于向风扇的叶片引导空气。该装置附接于风 扇外壳的上游，所述风扇外壳属于吊抢中部5。空气吸入口凸缘4a借助于本发明的结构7而形成，该结构7在吊舱1 的整个周边上装配至下游结构4b。每个结构7都通过固定地附接到下游结 构4b上的分隔元件8而与相邻的结构隔开。该实例中，空气吸入口凸缘4a由四个结构7制成。很明显，该空气吸 入口凸缘4a也可以借助于两个结构7、仅一个或多于四个结构7制成。每个结构7都包括壁9，该壁9被形成以便于使凸缘4a具有理想的 外形；以及蜂窝式的内部消声结构30，所述内部消声结构30与壁10的一 区域接触，该区域开放于风扇的入口上并且具有多个规则间隔的孔11 。结构7的壁10包括外蒙皮12、内蒙皮13以及位于该内蒙皮13和该 外蒙皮12之间的电发热元件14，所述外蒙皮12被设计成朝向该凸缘的外 侧，所述内蒙皮13被设计成朝向该凸缘的内侧。电发热元件14连接到供 电出口上，该供电出口本身连接到电缆15上，该电缆15被设计成连接到 下游结构的供电插座16。根据不得不进行除冰的区域，壁10可以仅局部装配有电发热元件14。 因此，如图3所示，壁10可以仅在其开放于风扇的入口上的区域中的消声 结构30上安装有电发热元件。应当注意确保电发热元件14不延伸到结构 7与下游结构4b之间的附接处，并与结构7和下游结构4b之间的附接装 置保持分离。具体地说，结构7与下游结构4b的附接通常通过铆钉(不 可见)实现，铆钉一定不能与电发热元件14接触。电发热元件14被包围在例如树脂17等保护层中，该保护层自身在电 发热元件14的4壬一侧上,皮玻璃层18包围。外蒙皮12提供了凸缘4a的外部空气动力学线型。所述外蒙皮12可以 是金属的，或由复合材料制成，可以预先制成或在安装电发热元件14的同 时制成。外蒙皮12具有相对较小的厚度，以保证向凸缘外侧的良好的热传 递性能。例如，该厚度可以是十分之几毫米。内蒙皮13覆盖电发热元件14并完成壁10。至于外蒙皮12,它可以是 金属的，或由复合材料制成，可以预先制成或在安装电发热元件14的同时 制成。应当注意的是，内蒙皮12和外蒙皮13的厚度可以不相同。此外，可以使内蒙皮12与反射带(未示出)关联，所述反射带位于发 热元件14和内蒙皮13之间并且被设计成降低内蒙皮13侧面上的热损失以 便将热的扩散集中向外蒙皮12。这可以降低结构7的耗电量，以便于获得 理想的除水效果。构成结构7上的壁10的多个层通过粘合剂或树脂型的连接材料(未示 出)连接在一起。电发热元件14呈有切口的金属电阻、有机织物或电阻性金属片或电阻 性有机片的形式。电发热元件14的一种特别有利的形状是线圏形状。很明 显，适于通过保证电发热元件的表面积来达到期望的除冰温度。电发热元件14的线圏形状使得可以增加多个层之间的连接。该连接可 以通过在电发热元件14中形成孔20甚或如图6所示的狭缝来进一步强化， 使得连接材料可以穿过孔，从而保证各层之间更大的接触界面。应当注意 的是，如果电发热元件14具有树脂保护层17,则该装置必须具有孔20。与被设计用以强化各层之间的粘合力的孔20相同的原理可应用于反 射带。图4示出了形成该结构的壁的多个层的连续方式。在内部的消声结构30上，壁10在其整个厚度上打有孔。图5示出了 位于该区域的电发热元件14的细节。应当注意的是，消声结构30处的打有孔的壁10的厚度对于声学性能 很重要，通常不应当超过特定的厚度。发热元件14的存在8ML增加了该厚 度。然而，消声结构30位于空气^V的方向上，在该位置处，壁10对冲 击力较不敏感。因此可以降低该区域的外层12的厚度，以补偿由于发热元 件14的存在所导致的厚度增加。如上所述，电发热元件14由通过电缆15与电源相连的供电出口供电。 该供电出口在结构7中心附近穿过结构7的内蒙皮13,以便然后与电缆15 连接，该电缆15被设计成与空气^v口 4的下游结构4b的电源连接。必 须注意在壁10的制造过程中保护该供电出口 ，尤其是在复合材料制成的有 机蒙皮的情况下在内蒙皮13和外蒙皮12以及树脂聚合的过程中。图7至10示出了电发热元件14的多种构造。特别是，可以注意到， 图9包括并联安装的多个电发热元件14。因此，在一个电发热元件14失 效的情况下，其它电发热元件14可以继续执行其除水功能。也可以具有可以不同构造布置的多层电发热元件14。虽然参照具体的示例性实施方式对本发明进行了说明，但是很清楚的 是，本发明绝不应当局限于此；本发明包括所述装置的所有技术等同物， 并且，如果它们的组合落入本发明的范围内，则本发明也包括这些组合。
权利要求
1.一种用于涡轮喷气发动机吊舱(1)的空气吸入口(4)的凸缘(4a)的结构(7)，其包括外蒙皮(12)和内蒙皮(13)，所述外蒙皮(12)被设计成朝向所述凸缘的外侧，所述内蒙皮(13)被设计成朝向所述凸缘的内侧，所述结构(7)的特征在于，所述结构(7)包括位于所述内蒙皮和所述外蒙皮之间并且能够与供电装置(15，16)连接的至少一个电发热元件(14)，所述至少一个电发热元件至少部分地延伸穿过消声区，所述消声区具有穿过所述结构的孔(11)并与装配至所述内蒙皮上的消声结构(30)相关联。
2.如权利要求1所述的结构(7)，其特征在于所述结构(7)包括至 少一个包围所述电发热元件(14)的保护层(17, 18)。
3.如权利要求2所述的结构(7)，其特征在于至少一个保护层是树脂 层(17)。
4.如权利要求2和3中任一项所述的结构(7),其特征在于至少一个 保护层是玻璃层(18 )。
5.如权利要求1至4中任一项所述的结构(7),其特征在于所述结构 (7)包括至少两层至少一个电发热元件(14)，如果需要，则所述两层由 至少一个金属层或有机层分隔开。
6.如权利要求1至5中任一项所述的结构(7 )，其特征在于所述结构 (7)包括位于所述电发热元件(14 )之后、所述内蒙皮(13 )之前的反射 带。
7.如权利要求1至6中任一项所述的结构(7 )，其特征在于所述外蒙 皮(13)的厚度小于l毫米。
8.如权利要求1至7中任一项所述的结构(7 ),其特征在于所述电发 热元件(14)呈形成发热电阻的金属带的形式。
9.如权利要求1至7中任一项所述的结构(7 )，其特征在于所述电发 热元件(14 )呈形成发热电阻的织物、特别是有机织物或金属织物的形式。
10.如权利要求8和9中任一项所述的结构(7)，其特征在于所述电 发热元件(14)呈线圏的形式。
11. 一种用于涡轮喷气发动机吊舱(l)的空气吸入口(4)的凸缘(4a)， 其特征在于所述凸缘(4a)由一种或多种如权利要求1至10中任一项所述 的结构(7)制成。
12. —种具有空气吸入口 (4)的涡轮喷气发动机吊舱(l)，其特征在 于所述空气p及入口装配有如权利要求11所述的凸缘(4a)。
全文摘要
本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机吊舱(1)的空气吸入口(4)的凸缘(4a)的结构(7)，其包括外蒙皮(12)和内蒙皮(13)，该外蒙皮(12)被设计成朝向该凸缘的外侧，该内蒙皮(13)被设计成朝向该凸缘的内侧，所述结构(7)的特征在于，所述结构(7)包括位于该内蒙皮和该外蒙皮之间并且能够与供电装置(15，16)连接的至少一个电发热元件(14)，所述至少一个电发热元件至少部分地穿过消声区，该消声区具有穿过该结构的孔(11)并与装配至该内蒙皮上的消声结构(30)相关联。
文档编号B64D33/02GK101405184SQ200780010385
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月8日 优先权日2006年3月24日
发明者盖伊·贝纳德·沃谢尔 申请人:埃尔塞乐公司