[發明專利]一種前出軸發動機直升機進氣道構型設計方法

有效

• 申請號: 202111382197.6
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114030636B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 李黔;徐明;徐朝梁;劉文琦;王之良;蔡偉;黃波
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;B64D33/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張明

本發明公開了一種前出軸發動機直升機進氣道構型設計方法，包括確定基本設計要素、構建包裹動力輸出軸的喇叭狀虛擬外形曲面、構建主進氣道虛擬曲面、裁剪虛擬外形曲面并對裁剪剩余的部分進行實體化，形成進氣道內側曲面；裁剪主進氣道虛擬曲面并對裁剪剩余的部分進行實體化，形成進氣道外側曲面；在進氣道內側曲面、進氣道外側曲面之間建立曲面，曲面與進氣道內側曲面、進氣道外側曲面連接處切向連續；導入整流罩外形，整流罩外形與進氣道外側曲面進行倒角，形成最終的進氣道構型。本發明提供的設計方法簡單、快捷，已經成功應用到某大型運輸直升機，有較大工程應用價值。

技術領域

本發明涉及直升機總體設計領域，具體涉及一種前出軸發動機直升機進氣道構型設計方法。

背景技術

直升機進氣道連通發動機進氣口與動力艙外部大氣，供給發動機所需要的空氣，進氣道直接影響到發動機的工作效率，對發動機是否正常工作的重要部件，對直升機性能有重要作用。

前出軸發動機需從發動機進氣口出伸出一根動力軸進入主減速器，傳遞發動機動力進入主減速器。發動機進氣道需包裹住動力軸的同時還能夠順暢提供發動機進氣，合理的進氣道外形設計是滿足發動機進氣流量和流場要求，保證發動機正常工作的一個關鍵因素。

目前國內尚無此類進氣道構型設計方法，主要通過測繪等手段來實現，不能滿足新產品的設計需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種前出軸發動機直升機進氣道構型設計方法，形成前出軸發動機直升機進氣道外形，為后續的結構設計提供基礎。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種前出軸發動機直升機進氣道構型設計方法，包括以下步驟：

步驟1，確定基本設計要素，包括發動機動力輸出軸、發動機進氣口、發動機艙前防火墻和動力艙整流罩；

步驟2，構建包裹動力輸出軸的喇叭狀虛擬外形曲面，虛擬外形曲面包裹住動力輸出軸，虛擬外形曲面的小端延伸至發動機，虛擬外形曲面的大端穿出防火墻上的進氣口，虛擬外形曲面的大端應超出發動機動力輸出軸的前端；

步驟3，構建主進氣道虛擬曲面，主進氣道虛擬曲面的首截面線為前防火墻上的進氣口的外端面輪廓線，主進氣道虛擬曲面的尾截面線為設計在整流罩上的圓角矩形；在首截面線和尾截面線之間設置4條平滑過渡的弧形引導線，基于此構建進氣道主曲面；

步驟4，裁剪虛擬外形曲面并對裁剪剩余的部分進行實體化，形成進氣道內側曲面；

步驟5，裁剪主進氣道虛擬曲面并對裁剪剩余的部分進行實體化，形成進氣道外側曲面；

步驟6，在進氣道內側曲面、進氣道外側曲面之間建立曲面，曲面與進氣道內側曲面、進氣道外側曲面連接處切向連續；

步驟7，導入整流罩外形，整流罩外形與進氣道外側曲面進行倒角，形成最終的進氣道構型。

進一步地，所述前防火墻位于發動機艙的前端，動力輸出軸一端穿過開設在前防火墻上的進氣口與發動機動力輸出連接，另一端連接主減速器輸入端；發動機動力輸出軸、發動機進氣口；發動機艙前防火墻均被包裹在動力艙整流罩的內部。

進一步地，所述虛擬外形曲面與發動機動力輸出軸之間至少有毫米的間隙。

進一步地，所述基于此構建進氣道主曲面，包括：

4條引導線的首端、尾端在首截面線、尾截面線上均勻分布且位置相對，以首截面線、尾截面線和引導線構建進氣道主曲面。

進一步地，尾截面線在整流罩上的選取原則為：

在保證4條引導線均為弧形平滑過渡的前提下，4條引導線的長度越短越好。