飞行器短舱和关联的进气道的制作方法

本发明涉及一种飞行器短舱，更具体地涉及这种短舱的进气道。

背景技术：

飞行器由一个或多个推进单元推进，该推进单元包括容纳在管状短舱内的发动机。

短舱通常具有带有纵向轴线的管状结构，该管状结构包括发动机上游的进气道、用于围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间段、容纳推力反向装置并用于围绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游段，且短舱通常终止于喷射喷嘴，该喷射喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。

术语”下游“在此是指与进入涡轮喷气发动机的冷气流的方向相对应的方向。术语”上游“表示相反的方向。

进气道一方面包括进气道唇，该进气道唇适于使得能够朝向涡轮喷气发动机最佳地捕获用于供给涡轮喷气发动机的风扇和内部压缩机所需的空气，另一方面包括下游结构，该唇附接至该下游结构并且该下游结构用于朝向风扇的叶片适当地引导空气。该组件连接到属于短舱的上游段的风扇壳体的上游。

该风扇包括叶片装置，该叶片装置包括多个叶片。进气道段的作用是捕获用于供给涡轮喷气发动机的空气，同时确保到达风扇的进气平面的最佳气流。特别需要使直到风扇的进气平面的气流减速。为此，进气道段包括相对于风扇壳体纵向延伸的弯曲形状的内壁。

短舱通常还包括顶端，该顶端用于容纳附接挂架，允许将短舱和涡轮喷气发动机紧固到飞行器的机翼或机身的高度处。每个推进单元通过通常位于机翼下方或机身高度处的支柱而附接到飞行器。

现代短舱用于容纳双流式涡轮喷气发动机，该双流式涡轮喷气发动机能够通过旋转风扇的叶片产生来自涡轮喷气发动机的高压部分的热气流(也称为主流)和通过环形通道在涡轮喷气发动机外部循环的冷气流(也称为次流)，该环形通道也称为“流道”。

民用航空的飞行器发动机涵道比非常高，可能与相对短的进气道相关联。

短进气道的示例通常是其纵向量取的长度l与对应于风扇直径的内径d的比值l/d在0.5和0.25之间的进气道。一些已知的进气道具有0.7至0.5之间的l/d比，而一些新近的进气道具有0.35至0.30之间的l/d比(参见图1b)。

然后，为了优化飞行器在所有姿态下的发动机供给，在该进气道中形成的流道是弯曲的。实际上，涡轮喷气发动机的性能直接与由进气道产生的空气捕获的数量和质量相关。

流道还具有颈部，因此具有渐进剖面，以进一步改善发动机供给。

所有这些几何特征意味着在发动机前面的短舱的圆柱形几何形状的长度不可能保证风扇叶片的移除。

实际上，一个或多个风扇叶片的更换必须在除了发动机部件(锥体然后叶片)之外没有任何其他拆卸的情况下进行。拆卸取决于轴向运动学特性，该轴向运动学特性相当于嵌入风扇叶片的脚部榫槽的长度。

在叶片的远端，即与其脚部相对的端部，面对流道的表面必须是圆柱形的，以免阻碍这种运动学特性。然而，在相对短的进气道的情况下，流道的曲率更接近风扇，并且可能使得叶片无法拆卸。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种允许使用空气动力学优化的风扇的解决方案，其中短舱的几何形状确保了它们的空气动力学功能，同时保证了在拆卸风扇叶片的情况下简化维护。

为此目的，本发明涉及一种用于短舱的进气道，该短舱用于装备一种类型的飞行器推进单元，该飞行器推进单元包括位于发动机上游的进气道、中间段和下游段，进气道界定进气道流道，中间段用于围绕发动机的风扇，下游段用于围绕发动机的燃烧室，该进气道的显著之处在于，其包括具有面板的拆卸机构，该面板可在齐平关闭位置和打开维护位置之间移动，在该齐平关闭位置中，其确保进气道在进气道流道中的空气动力连续性，在该打开维护位置中，面板相对于其齐平关闭位置径向向外后移，以释放用于风扇叶片在其远端处移除的空间。

由于这些特征，可以用实用的方式从流道移除叶片，由进气道形成的颈部不会阻碍维护操作。事实上，拆卸机构的可移动面板朝向其打开维护位置的移位使得可以释放纵向面对相关风扇叶片的远端的空间，并且因此增加了操作所需的空间而不阻碍进气道。

术语“可移动”面板指面板可通过与进气道的结构连接或不连接而完全可移动，或者该面板的至少一部分可移动。

根据有利的技术特征，可移动面板通过完全容纳在短舱中的固定装置固定到短舱，特别是在短舱的进气道中。

这种特性使得可以改进进气道的构造，特别是在空气动力学和维护的容易性方面。

根据另一特征，在打开维护位置，可移动面板容纳在短舱的进气道中，以便于维护操作。

有利地，用于将可移动面板固定到短舱的装置被配置成沿着齐平关闭位置和打开维护位置之间的有限行程引导可移动面板，该行程由诸如止动件的保持装置界定。换句话说，固定装置包括引导装置，该引导装置使得能够引导可移动面板在其两个极限打开位置和关闭位置之间的行程，在该行程期间，可移动面板在止动件之间保持连接到短舱。

根据另一技术特征，固定装置被配置成确保在齐平关闭位置和打开维护位置之间将可移动面板固定到短舱。换句话说，拆卸机构被配置成使得可移动面板保持连续地附接到短舱进气道，而不管其位置如何。特别地，这提高了装置的安全性。这种特性确实保证了即使在组装不良的情况下也能保持可移动面板。

根据一个有利的特征，可移动面板通过多个固定装置连接到进气道。这进一步有助于保证即使在组装不良的情况下也能保持可移动面板。

在特定技术构造中，可移动面板可径向平移地移动。

根据一种构造，拆卸机构具有形成在进气道的厚度中并且在齐平关闭位置中由可移动面板封闭的空腔，固定装置包括径向杆，径向杆被配置成锚固到可移动面板并且优选地经由两位置可移动轭固定在进气道处。

根据另一构造，拆卸机构具有形成在进气道的厚度中并且在齐平关闭位置中由可移动面板封闭的空腔，可移动面板由至少一个柔性且可变形的壁形成。

优选地，在这种情况下，该面板具有与空腔互补的形状，并且具有中空结构，例如蜂窝结构。

根据一个特征，可移动轭可以是两位置柱固定件。

根据一个特征，将可移动面板置于其各自的打开维护位置和关闭位置的轭的两个位置可以由锁定装置锁定。

根据另一方面，本发明还涉及一种用于飞行器推进单元的短舱，其显著之处在于，该短舱包括具有上述所有或部分特征的进气道。

附图说明

在阅读以下仅作为示例给出的描述并参考附图时，本发明的其它特征和优点将变得明显，附图示出：

图1a是短舱的实施例的局部示意性剖面；

图1b是短舱的进气道的局部示意性剖面；

图2是根据现有技术的风扇叶片在其移除以进行维护期间的局部视图；

图3是根据一个实施例的设置有拆卸机构的进气道的局部视图；

图4是根据该实施例的短舱的横截面图；

图5a和5b是示出根据不同实施例的拆卸机构的进气道的俯视图；

图6a和6b是根据一个实施例的设置有拆卸机构的进气道的局部视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置；

图7a和7b是根据一个实施例的拆卸机构的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置；

图7c是用于固定拆卸机构的可移动面板的装置的示意图，其可在图7a和7b的构造中实施；

图8a和8b是根据另一实施例的拆卸机构的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置；

图9a和9b是根据另一实施例的拆卸机构的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置；

图10a和10b是根据另一实施例的拆卸机构的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置；

在所有附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的构件或构件组。

具体实施方式

如图1a所示，根据本发明的短舱1具有沿着纵向轴线δ(平行于x的方向)的大致管状形状。

短舱1包括具有进气道唇3的上游段2、围绕发动机6(例如双流式涡轮喷气发动机)的风扇5的中间段4以及容纳推力反向系统(不可见)的下游段7，短舱用于引导由发动机6产生的气流。

进气道3被分成两部分，即，一方面，进气道唇3a，其适于允许朝向涡轮喷气发动机最佳地捕获用于供给涡轮喷气发动机的风扇和内部压缩机所需的空气，另一方面包括下游结构3b，该唇3a附接在该下游结构3b上并且该下游结构3b用于朝向风扇叶片适当地引导空气。该组件连接在属于短舱1的中间段4的风扇壳体的上游。

下游段7包括作为其部件的围绕涡轮喷气发动机6的上游部分的内部结构8(也称为“内部固定结构”或“ifs”)、外部结构9(也称为“外部固定结构”或“ofs”)和包括推力反向装置的可移动机罩。内部结构或ifs8以及外部结构或ofs9相对于可移动机罩固定。

ifs8和ofs9界定了流道10，流道10允许在进气唇3的高度处穿过短舱1的气流12的通过。

短舱1包括顶端14，顶端用于接收允许将所述短舱1固定到飞行器机翼的附接挂架16。为此，所述顶端14包括用于固定所述挂架16的装置。

涡轮喷气发动机短舱特别地借助于在该顶端14的高度处的梁11悬挂在挂架16上。

短舱1终止于喷射喷嘴21，该喷射喷嘴包括外部模块22和内部模块24。内部模块24和外部模块22限定离开涡轮喷气发动机6的称为热空气的主气流25的流动通道。

如图2中更具体地示出的现有技术，叶片50从风扇5的拆卸取决于轴向运动学特性，该轴向运动学特性相当于于嵌入风扇叶片脚部的榫槽的长度。在短进气道上，管线可影响这种拆卸。

短进气道的示例通常是其纵向量取的长度l与其内径d的比值在0.5和0.25之间的进气道(参见图1b)，该内径d对应于空气在其中循环的流道的直径。

更准确地说，涡轮喷气发动机的风扇5包括旋转盘52，其周边包括多个单元格。风扇的每个叶片50包括位于第一端(也称为脚部)的附件53，该附件53容纳在盘52的一个单元格54中。传统叶片50的附件通常是直线的，但是也存在具有曲线附件的叶片50，该曲线附件在与盘52的周边相切的平面内具有曲率。

为了以传统方式放置风扇5的叶片50，位于风扇5的盘52上游的锥体51被预先拆卸。

然后，移除设置在盘52的单元格54中的楔形件，该楔形件在叶片50的附件53和单元格54的底部之间。

然后，叶片50径向移动通过移除楔形件所允许的一定高度，然后通过在单元格54中纵向滑动附件53从位置p1到位置p2而从单元格54释放叶片50(见图2)。这样，叶片50放置成穿过进气道段3而不与后者接触。

然而，目前的趋势是增加双流式涡轮喷气发动机的涵道比，也称为bpr(by-passratio)。涵道比对应于涡轮喷气发动机中次流的流速与主流的流速之间的比率。

为了增加涵道比，短舱的直径增加，这代表了诸如短舱的质量和阻力增加的缺点。然后修改短舱的设计以减少这些缺点的影响。为此，减小了进气道段的长度。这于是被称为“短”进气道段。

尽管长度减小，但对于进气道段3来说，有必要保持相同的能力以向流道的进气平面提供最佳的空气流。为此，进气道段3的内壁30进一步深入到包围风扇的壳体的下方。

在这种构造中，内壁30防止叶片50从风扇移除。实际上，该空间不足以使叶片50的附件53完全脱离盘52的单元格54，叶片50在其能够完全取出之前与内壁30接触，特别是在其与形成附件54的脚部相对的远端55处。然后，必须从短舱1移除进气道3，使得叶片50能够纵向地释放。

然而，由于在短舱的进气道段3中存在许多装置，例如除霜系统，这种解决方案具有消耗大量时间的缺点。

图3示出了根据本发明的一个实施例的设置有拆卸机构的进气道的局部视图，使得其可以克服现有技术的缺点。

在该实施例中，根据本发明的进气道3包括设置有可移动面板110的拆卸机构100。

该面板110可在以下位置之间移动：

-齐平关闭位置，在该位置，其确保进气道3在进气道流道中的空气动力学连续性，例如，这是飞行中位置；以及

-打开维护位置，其中面板110相对于其齐平关闭位置径向向外地后移，以释放允许在其远端55处移除风扇叶片50的空间120。

拆卸机构100具有形成在进气道3的厚度中的空腔140，也就是说，其在界定进气道流道的短舱1的结构中径向延伸。

在关闭位置，该空腔140由可移动面板110封闭，允许在流道中循环的空气流连续且无阻碍地掠过进气道段3的内壁30和与其齐平的可移动面板110，直到风扇5。

在维护期间，面板110被移位，特别是缩回，以进入短舱本身的进气道3的结构。这使得可以增加足够体积的空间以操纵径向位于该空间右侧的风扇的叶片5。该空间特别地由空腔130形成，该空腔然后朝向流动的流道敞开。

图3示出了空腔140的打开位置，其中可移动面板110缩回到打开维护位置。然后，打开的容积使得可以移动风扇5的叶片50(沿着图3中示出的箭头)，而不会由于朝向短舱1的前部移动而遇到障碍。

出于结构和实际原因，这种拆卸机构100不是围绕短舱1的整个周边设置的。

短舱可仅包括一个拆卸机构100或甚至多个拆卸机构100。参照图4，根据有利的实施例，短舱的进气道3包括两个拆卸机构100，这两个拆卸机构相对于短舱彼此径向相对地设置，也就是说相对于短舱的纵向轴线对称地设置。

更优选地，如图4中详细示出的，这两个机构100分别定位在大于12点钟和小于6点钟的角度位置。

这些机构在直径上对置，并且在大于12点钟和小于6点钟的这两个位置处，这使得能够通过允许两个叶片50更容易地同时取出并且彼此之间没有阻碍而便于维护。

无论叶片50的附件54的类型，其是直线的(见图5a)，还是曲线的(见图5b)，也就是说在与盘52的周边相切的平面内具有曲率，都可以使用这种拆卸机构100。图5a和5b示出了位于上部12点钟角度位置并在叶片50的取出运动期间从上方观察的拆卸机构的局部视图。

可移动面板110通过完全容纳在短舱1(在图3至7中不可见)中并且特别是在短舱1的进气道3中的固定装置130固定到短舱1。

参照图7a和7b更具体地详细描述图3、4、5a、6a和6b中所示的该实施例的固定装置130。

图6a和6b示出了根据该实施例的设置有拆卸机构的进气道的局部视图，分别处于关闭位置和打开维护位置。为了提高这些图的可读性，没有示出固定装置130。

图7a和7b示出了根据该实施例的拆卸机构100的剖视图，分别处于关闭位置和打开维护位置。

在关闭位置，面板110与进气道段3的内壁30齐平，使得其确保进气道(3)在进气道流道中的空气动力学连续性。

在打开维护位置，可移动面板110进入空腔140并且容纳在短舱1的进气道3的结构内部，其结构的厚度局部减小以形成该空腔140。这种空腔具有相对小的尺寸，从而不会影响进气道的结构强度。

空腔140的有用深度根据体积要求而变化，以确保拆卸运动学特性。作为示例，对于具有40mm厚度的圆筒形状的进气道，可以选择通过10mm的面板的径向平移提供的拆卸，这也使得在确保结构强度的圆筒中，节省材料，，同时在其中容纳可移动面板110的固定系统。在图7a和7b的实施例中，固定装置130包括径向杆131，其在与其被气流掠过的合适表面相对的一侧上锚固到可移动面板110。这些杆也连接到进气道3，特别是通过在两个位置可移动的轭132。

杆131穿过进气道段3的内壁30，并且由它们相对于短舱的纵向轴线径向平移地引导。

轭132从第一位置到第二位置的移位允许可移动面板110从其闭合位置移位到其打开位置。杆的径向平移引起可移动面板110的径向平移滑动。在该移动期间，可移动面板1朝向其底部进入空腔140，并且释放用于维护叶片50的空间120，从而释放易于干扰操作的任何障碍物。

用于将可移动面板110固定到短舱1的装置被配置成沿着齐平关闭位置和打开维护位置之间的有限行程引导可移动面板110。在该实施例中，是可移动轭132的两个位置被限制并限定该行程。

一方面，轭132刚性地固定到进气道段3的内壁30，另一方面，可移动面板刚性地固定到杆131，除了轭是可移动的这一事实之外，由此得出结论，无论可移动面板110处于什么位置，都可以保证可移动面板110在齐平关闭位置和打开维护位置之间固定到短舱1。这种固定可以通过具有两个位置柱的固定件来确保，例如如图7c所示。

固定装置130包括在这两个极限位置的高度处限定行程的保持装置，即关闭和打开位置)，该保持装置形成止动件(未示出)。

优选地，将可移动面板110置于其各自的打开维护位置和关闭位置的轭132的两个位置可以由锁定装置锁定。这些锁定装置例如可以包括销(未示出)，当这些孔口对准时，该销插入到可移动部分131的孔口1310中和轭132的相对于进气道段3的内壁30的固定部分的孔口1321或1322中。一旦销已经插入这些孔中，则关闭或打开位置被锁定。

进气道3包括在被气流围绕的可移动面板110的壁和与其齐平的进气道段3的内壁30之间的界面处的门槛150。

这种门槛150主要参与将可移动面板110保持在关闭位置，同时确保其维护并形成止动件，并且还参与减少在其使用期间可能在这两个部件之间产生的压力损失。

这允许在不正确组装的情况下避免部件被吸入发动机中的风险，不像铰接式舱口，如果将其打开，将被撕掉。

这种实施例的特别有利之处在于，它使得可以在打开位置进入进气道3的结构。它既不通过铰链铰接，铰链会在操作中存在限制，也不固定地连接，固定地连接会需要预先移除与进气道脱离的部分。

在该实施例中，可移动面板保持到进气道3的结构，无论其位置如何。

这种可移动面板110优选地尺寸设计成尽可能接近叶片的拆卸体积，以便尽可能小地冲击进气道的声学表面，进气道可被缩回(凹入)以用于所述拆卸。由于双重保持装置，防止面板突出到流道中的空气动力学门槛150和形成穿过进气道3的结构的基本上为筒形的保持系统的固定装置130，其被束缚，这确保了所述面板的位置和安全性的维护。

图8a和8b示出了根据另一实施例的拆卸机构的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置。

该实施例与图7a和7b所示的实施例的主要区别在于，可移动面板110在这里被配置成具有与由对应于空间120的空腔140限定的体积互补的体积。

固定装置130进一步是可移除的，特别地包括允许可移动面板110固定到进气道段3的内壁30的多组螺钉133。

这些螺钉133在内壁30的与形成保持止动件的进气道流道相对的一侧上具有头部，穿过内壁30并且具有锚固在位于可移动面板110中的插入件中的锚固脚部。插入件包括设置成接收螺钉的螺纹的内螺纹。因此，局部地形成空腔140的底部的进气段3的内壁30被夹持在一方面的螺钉头133与另一方面的可移动面板110之间。

在这种构造中，操作的可移动面板必须在移除叶片50之前移除可移动面板。

图9a和9b示出了根据另一实施例的拆卸机构100的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置。

该实施例与图8a和8b所示的前述实施例的主要区别在于，空腔140的体积较小，后者取决于短舱的进气道的尺寸和风扇5的构造。

此外，可移动面板110由通过固定装置130固定的整流罩形成，该固定装置包括固定到进气道段3的内壁30并固定到所述整流罩的贯穿连杆134。

图9b中的虚线示意性地示出了由风扇5的叶片50的远端所采用的指示其取出的路径。

图10a和10b示出了根据另一实施例的拆卸机构的剖视图，分别处于齐平关闭位置和打开维护位置。

该实施例与前述实施例的主要区别在于，拆卸机构100具有形成在进气道3的厚度中并在齐平关闭位置由可移动面板110封闭的空腔，可移动面板110由至少一个柔性且可变形的壁形成。

在这种构造中，可移动面板110具有与由空腔140界定的体积互补的体积。然后，可移动面板110的变形可以释放出空间120。

这里，该可移动面板110由嵌入并粘合在空腔140内部的弹性材料制成。

为了保证在维护期间的充分变形以及适于由可移动面板110局部地承受的力的刚度和结构强度，所述可移动面板110具有中空结构，优选地为蜂窝状结构，也就是说设置有单元格112。可以考虑对可移动面板的声学处理。

在关闭位置中被气流掠过的可移动面板的至少一个下壁的变形然后被配置成朝向可移动面板110的内侧变形，也就是说相对于在关闭位置中与进气道段3的内壁30齐平的位置径向地朝向外部变形，以释放允许风扇叶片50移除的空间120。该变形可以例如通过操作者借助于工具来执行。

在该机构中，因此，可移动面板的一部分用于在打开位置和关闭位置之间移动，面板具有嵌入并胶合在空腔140中的基部，其变形是可忽略的。

这种拆卸机构100具有不必由操作者预先拆卸的优点，如图8a和8b中所示的实施例的情况。

图10b中的虚线示意性地示出了由风扇5的叶片50的远端所采用的指示其取出的路径。

在替代或补充配置中，可以设想，面板110在运行中被加压，并且在维护期间被收缩以减小其体积。这种实施例使得可以避免使用工具。

优选地，在这种情况下，可移动面板110具有中空结构，例如蜂窝结构，并且还具有压力平衡通风口。

这些平衡通风口可以包括例如每个单元格至少一个孔，或者在分隔单元格的隔板中，或者在外部，也就是说在中空部分和外部之间的壁中。在任何情况下，这种构造需要流道侧上的至少一个孔以平衡空腔，也就是说，在闭合位置中，在可移动面板110的下壁中的至少一个孔用于被空气流掠过。在这种情况下，一种有利的配置是两种可能性(在隔板之间的内部钻孔和外部钻孔)的结合，通过最大程度地减小孔阻力的影响，并优化由此通向外部的单元格排放的需要。

无论可移动面板110是什么构造，进气道3都可以在被气流掠过的可移动面板110的壁和与之齐平的进气道段3的内壁30之间的交界处具有门槛150，这与参照图7a和7b描述的空气动力学门槛的方式类似(例如参见图10a和10b)。

前面通过示例的方式描述了本发明。应当理解，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下实现本发明的不同实施例。