[發明專利]帶改進的空氣動力學特性的飛行器空氣入口分流器組件

有效

• 申請號: 201210587001.1
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103507961A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 卡洛斯·羅伯特·伊拉里奧·達席爾瓦;安德烈·路易斯·龍卡多;安東尼奧·努內斯·貝萊姆;馬賽羅·法里亞·達庫尼亞
• 申請（專利權）人: 埃姆普里薩有限公司
• 主分類號: B64D33/02
• 分類號: B64D33/02;B64D29/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

相關申請的交叉引用

該申請基于并且根據美國法典第35條119(e)款要求在2011年12月28日提交的美國臨時專利申請序列No.61/580，969的國內優先權，其全部內容在這里通過引用被明確地并入。

技術領域

在這里所公開的實施例總體地涉及飛行器入口結構，并且更加具體地，涉及設有具有改進的空氣動力學特性的分流器結構的飛行器機身入口。

背景技術

商用飛行器（例如，支線噴氣機）通常配備有輔助動力單元（APU），該輔助動力單元在飛行之前和在飛行期間向包括電子裝置和機載電氣設備、航電設備、主發動機空氣起動器、空氣調節單元等的不同的飛行器系統提供軸動力和氣動動力。常規APU是通常位于飛行器尾部、機身翼根或者機身輪艙區域中的小型燃氣渦輪發動機。歷史上，安設有APU的第一架商用飛行器是早期（大約1963年）模型波音（Boeing）727。此時在較小的飛機場設施處無任何地面支持設備來支持飛行器操作。從那以后，已經在于較小和較不先進的飛機場中運營的不同類型的飛行器中安設了不同的APU。因為APU允許飛行器獨立于地面支持裝備地操作，所以APU已經對于空中交通的拓展作出了貢獻。APU因此在民用并且還在軍用飛行器中得到鞏固。數十年來APU在飛行器中的功能已經從在地面上的主發動機起動發展到在飛行器處于地面上時或者在飛行期間提供電和氣動動力源。

由于對于飛行器操作而言APU的重要性增加，已經不斷地使APU的部件改進并且精密化以在安全條件內以降低的操作成本實現改進的性能。為了達到該目標，在飛行器中集成APU是飛行器制造商和APU供應商兩者均必須考慮的一個重要的方面。APU在飛行器中的該集成構成與通過非常大的數目的設計約束發現最佳設計的嘗試有關的重要的并且較困難的挑戰。

每個APU具有在該APU在飛行器中的安設期間必須被遵守和符合的技術規格從而APU能夠在任何操作條件期間均提供它的最小性能。這些要求之一與對于APU功能性而言有必要的進氣口強烈地相關。在這里所公開的實施例因此涉及不僅對于機載APU而且還對于用于其它相關飛行器部件例如飛行器APU空氣冷卻油冷卻器（ACOC）的進氣口優化進氣口。

分流器通常設置有APU空氣入口管道并且用作屏蔽裝置以防止非期望的流體（例如，易燃流體）被管道吸取。然而，分流器是固定的結構，該結構因此對于飛行器產生另外的氣動阻力。在發展旨在減少污染物排放的“綠色技術”的世界范圍的背景下，正在作出很多研究努力以確定用于減小飛行器氣動阻力并且因此降低燃料消耗的改進的方案。

在美國公開專利申請No.2007/07106479（明確地在這里通過引用并入）中公開了用于解決該問題的一個現有實例，該實例提出替代固定結構地使用僅當APU操作時才被打開的可移動門。雖然這項現有提議看起來提供減小的燃料消耗和噪聲，但是存在與該提議相關聯的很多技術問題。首先，由于打開和關閉門需要的機械致動器，該提議是一個較高成本的方案。第二，由于安設并且為致動器提供動力所要求的電或者氣動系統，該方案不是簡單的。第三，如與已經存在并且在很多商用飛行器上安設的固定分流器相比，對于飛行器重量存在較高的影響。最后并且有可能最重要地，由于系統復雜度，在與可移動門相關聯的部件失效的情形中，能夠存在飛行器調度可靠性問題。

發明內容

為了在APU空氣入口的區域中進一步減小飛行器阻力，在這里公開了改進的分流器結構的各種實施例，該分流器結構實現了具有更加有效率的空氣動力學特性的幾何形狀輪廓。另外，由在這里所公開的實施例提供的新的和創造性的分流器由于添加空氣動力學整流罩而改進了氣流分布并且增加了APU壓力恢復。而且，在遵守所有的APU設計約束并且維持當前地服務中的分流器的相同的功能性（即，以避免任何非期望的流體到達APU壓縮機）時實現了這些改進的空氣動力學特性。

在這里所公開的實施例的在空氣動力學方面改進的分流器結構被開發用于APU空氣入口并且通常包括前邊緣，該前邊緣在飛行器的前區域中避免氣流停滯并且在后區域中限定較光滑的斜坡，由此避免氣流分離并且增加平均總壓力恢復。根據數值模擬并且根據飛行測試，已經確認了根據在這里所公開的實施例的分流器結構降低了飛行器的多余阻力并且因此對于降低的燃料燃燒作出貢獻。在這里所公開的分流器結構的實施例還改進了入口總壓力恢復，這有益于機器的效率，在此情形中APU的效率。