飞行器以及用于飞行器的通风腔室的空气交换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]技术领域通常涉及用于飞行器的通风腔室的空气交换系统，并且具体涉及用于具有扩散器以及消音器的翼身整流罩的空气交换系统。
【背景技术】
[0002]常规客机包括一个或者多个在飞行期间不加压的通风腔室。这些腔室的一些位于飞行器的主机翼内。一个常规类型通风腔室存在于翼身整流罩内，翼身整流罩形成在机身和机翼之间的混合空气动力学面。这些翼身整流罩一般与空气入口/出口通风以移除可能包含燃料蒸汽的空气。例如，典型的翼身整流罩入口配置成根据管理规则在给定时间段内以特定次数完全替换或者交换在翼身整流罩内的空气。流过这些翼身整流罩入口的空气一般以飞行器的空速或接近的空速行进。随着飞行器速度的增加，流过这些通风的腔室的空气增加。该增加的气流引起飞行器座舱中过量的噪声。
[0003]这样，需要提供具有改进的噪声降低能力的空气交换系统。此外，其它所需特征和特性从随后的
【发明内容】
和【具体实施方式】以及所附的权利要求、结合附图和该【背景技术】将变得显而易见。
【发明内容】
[0004]本文公开了飞行器、空气交换系统以及用于飞行器的翼身整流罩的各种非限制实施方式。
[0005]在第一非限制实施方式中，飞行器包括但不限制于机身、固定至机身机翼、外蒙皮板以及空气交换系统。外蒙皮板固定至机翼和/或机身，并且至少部分地限定腔室。空气交换系统固定至外蒙皮板、机身和机翼中的至少一个，并且配置成在腔室和外部环境之间交换空气。空气交换系统包括空气入口、扩散器以及消音器。空气入口设置在外蒙皮板中，并且允许在腔室和外部环境之间的气流。扩散器附接至空气入口，并且具有配置成改变气流速度的变化的横截面面积。消音器附接至扩散器，并且配置成在扩散器和腔室之间传递气流。
[0006]在第二非限制实施方式中，翼身整流罩包括但不限制于外蒙皮板和空气交换系统。外蒙皮板配置成固定至飞行器的机翼和机身以限定翼身整流罩腔室。空气交换系统固定至外蒙皮板、机身和机翼中的至少一个，并且配置成在翼身整流罩腔室和飞行器外面的外部环境之间交换空气。空气交换系统包括空气入口、扩散器以及消音器。空气入口设置在外蒙皮板中，并且配置成允许在翼身整流罩腔室和外部环境之间的气流处于基本上类似于飞行器最大速度的速度。扩散器附接至空气入口，并且在气流方向上具有不断增大的横截面面积以降低气流的速度。消音器附接至扩散器，并且配置成在扩散器和翼身整流罩腔室之间传递气流。
在第三非限制实施方式中，空气交换系统包括但不限制于空气入口、扩散器以及消音器。空气入口配置成允许从外部环境至翼身整流罩腔室的气流处于基本上类似于飞行器最大速度的速度。扩散器附接至空气入口，并且在气流方向上具有不断增大的横截面面积以降低气流的速度。当安装在飞行器中时，扩散器还配置成引导气流从飞行器的机身离开。消音器附接至扩散器，并且配置成在扩散器和翼身整流罩腔室之间传递气流。
【附图说明】
[0007]由于本发明的优势当结合附图考虑时通过参照以下【具体实施方式】将变得更好地理解，所以将容易意识到本发明的优势，其中:
[0008]图1是示出根据本公开教导的飞行器的非限制实施方式的侧视图；
[0009]图2A、2B和2C是示出根据本公开教导的图1的空气交换系统的非限制实施方式的横截面视图；以及
[0010]图2D是示出根据本公开教导的图2A和2B的与空气交换系统一起使用的消音器的非限制实施方式的横截面视图。
【具体实施方式】
[0011]以下【具体实施方式】在性质上仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或者本发明的应用以及使用。此外，并不旨在受限于前述【背景技术】或以下【具体实施方式】中呈现的任何理论。
[0012]本文公开了飞行器、空气交换系统以及翼身整流罩组合件的各种非限制实施方式。在这些实施方式中，飞行器包括扩散器、消音器以及相关联的安装支架和密封材料，相关联的安装支架和密封材料将扩散器和消音器固定至翼身整流罩的入口。扩散器将消音器连接至翼身整流罩入口，并且降低气流进入消音器的速度。消音器以沿着流动介质的吸音衬为特征以降低噪声。空气交换系统能够经受高速流动，并且与在翼身整流罩中的恶劣环境(例如高速气流以及诸如雪或雨的不同类型的航空流体或环境流体，)兼容。空气交换系统还开发具有阻燃材料并且以排泄孔和排泄通道为特征以避免在消音器内部流体的积聚。对飞行器、空气交换系统以及翼身整流罩的更多理解可以通过审阅伴随本申请的图示连同审阅以下【具体实施方式】获得。
[0013]图1是示出根据本公开教导的飞行器100的非限制实施方式的侧视图。飞行器100包括机身104、一对机翼106、外蒙皮108、内部舱室110、翼身整流罩112、整流罩腔室115以及至少一个空气交换系统118。
[0014]机身104是飞行器100的主体部分。如本文使用的那样，术语“机翼”定义为提供提升力给飞行器100的主翼面中的一个。该定义明确地排除设置在飞行器的尾部或尾翼上的翼面，诸如水平尾翼以及垂直尾翼。机翼106附接至机身104。外蒙皮108限定飞行器100的外周边，当飞行器100飞过空气的外部环境119时，其被外部气流润湿。外皮108包括外蒙皮板，外蒙皮板限定了机身104、机翼106、尾部、发动机以及各种相关联的空气动力学整流罩(诸如翼身整流罩112)的外边界。
[0015]内部舱室110是压力容器，其包括飞行器100的座舱以及驾驶舱。当飞行器100飞行时各种加压组件(未示出)维持内部舱室110处于座舱压力，如本领域的技术人员将认识到的那样。将内部舱室I1从整流罩腔室115和空气交换系统118封离以防止在内部舱室110和整流罩腔室115之间的流体连通。
[0016]翼身整流罩112由外蒙皮108的至少一个外蒙皮板限定，并且附接至机翼106和机身104。翼身整流罩112与机身104协作以限定整流罩腔室115。如本领域的技术人员将认识到的那样，整流罩112可被知晓为其它名字，诸如机腹整流罩。
[0017]整流罩腔室115是通风腔室，其在飞行器100的飞行期间未被加压，并且具有的内压类似于外部环境119的大小。为了从整流罩腔室115移除潜在的燃料蒸汽，根据联邦航空管理局要求对整流罩腔室115进行通风。这些腔室一般在飞行器100的巡航或其它高速下经历高速气流。
[0018]空气交换系统118在翼身整流罩112处设置在外蒙皮108上。空气交换系统118配置成在通风腔室(例如整流罩腔室115)和飞行器100位于其中的外部环境119之间传递空气。空气交换系统118配置成用于高速气流。在一些实施方式中，空气交换系统118可设置在机翼106的不同部分中以使腔室通风和/或使机翼106的燃料储存舱室中的压力均衡。
[0019]空气交换系统118可能包括空气入口或者空气出口，而不脱离本公开的范围。在提供的实施例中，第一对空气交换系统118将空气吸进到整流罩腔室115，并且第二对空气交换系统118将空气从整流罩腔室115输出。在一些实施方式中，空气交换系统118仅包括在飞行器100中，作为具有包括常规空气出口的通风腔室的空气入口。应该认识到的是空气交换系统118的位置可位于外蒙皮108上的任何地方，其允许在外部环境119和整流罩腔室115之间的流体连通。
[0020]还参考图2A、图2B和图2C，横截面视图示出了根据本公开教导的空气交换系统118的非限制实施方式。图2A从飞行器100的侧视图方向示出空气交换系统118。每个空气交换系统118包括空气入口 120、扩散器122以及消音器124。
[0021]空气入口 120是开口、缺口或者适合于允许和/或引导自由流空气进入空气交换系统118的任何其它结构。空气入口 120在翼身整流罩112处设置在外皮蒙108中。空气入口 120配置成允许在外部环境119和扩散器122之间的气流126以允许在外部环境119和整流罩腔室115之间的空气交换。如本领域的技术人员将认识到的那样，预先选择气流流过的空气入口 120的横截面面积，以基于处于飞行器100低速操作(例如在起飞/着陆以及低于10，000英尺的飞行的期间)的每分钟最小数量的空气交换来提供气流。在一些实施方式中，空气入口 120是可变面积调整空气入口，其在高速下提供降低的横截面面积以降低通过空气交换系统118的气流。
[0022]扩散器122附接至空气入口 120，并且具有配置成降低气流126的速度的变化的横截面面积。扩散器122配置成适应具有处于或接近飞行器100最大速度的速度的气流126。例如，当飞行器100具有的最大速度是0.9马赫时，扩散器122可具有厚金属壁，并且可以由整流罩112支撑以适应具有速度0.9马赫的气流126。气流126的实际速度可以稍微高于或者稍微低于飞行器100的实际速度。扩散器122还定向成引导气流126离开机身104，如在图2A中能够看到的那样。因此，空气交换系统118降低了气流126