本發(fā)明涉及包括渦輪機的發(fā)動機組件的領域,該渦輪機通過掛架安裝來附接到機身的一部分。本發(fā)明更優(yōu)選地涉及渦輪機附接到后部機身的側面的設計。
現(xiàn)有技術
在現(xiàn)有技術中,已知渦輪機可以附接到飛行器的后部機身的側面,這些渦輪機具有一對對轉無涵道螺旋槳(hélicecontrarotativesnon-carénée,也被稱作“開式轉子”式、或“cror”(對轉開式轉子))。這些渦輪機例如從文件fr3024125中已知。
在所謂的“牽引機(puller)”構型中(其中螺旋槳定位在渦輪機的氣體發(fā)生器前方),在后螺旋槳槳葉的后緣與安裝掛架的前緣之間設置了最小軸向距離。例如具有米的量級的這種最小距離尤其可以限制邊界層與后螺旋槳槳葉分離的風險。
然而,這種最小距離的設置導致渦輪機因此懸垂在安裝掛架上。這種懸垂的存在意味著掛架和支撐該掛架的機身部分必須適當?shù)卮_定尺寸,其結果是該組件具有大的整體質量。
發(fā)明說明
為了至少提供對此問題的部分回應,本發(fā)明涉及一種飛行器發(fā)動機組件,該飛行器發(fā)動機組件包括:
-飛行器的機身的一部分;
-渦輪機,該渦輪機包括無涵道螺旋槳以及無涵道后導向葉片的環(huán)列,這些無涵道后導向葉片位于該螺旋槳之后并且相對于該渦輪機的縱向軸線防旋轉地固定;以及
-在該渦輪機與該機身的部分之間安裝的掛架,該掛架結合有該掛架的前緣。
根據(jù)本發(fā)明,該掛架的前緣的至少一部分被結合在所述環(huán)列內(nèi)、在其兩個后導向葉片之間。
由于渦輪機向后移動,直到掛架的前緣結合在該后導向葉片的環(huán)列中,因此顯著地減小了渦輪機的懸垂。所討論的掛架和機身的部分于是有利地承受較小的載荷,這意味著它們的尺寸可以減小,因此對于發(fā)動機組件可以實現(xiàn)低得多的整體質量。
本發(fā)明優(yōu)選地單獨或組合地結合以下任選特征中的至少一者。
該掛架的前緣的所述至少一部分的前向末端位于穿過這些后導向葉片的前緣的假想平面p2中。
安裝掛架包括位于掛架的前緣之后的主結構,該主結構將機身的所述部分連接到該渦輪機上。這個主要結構具有細長的形狀(例如,矩形盒的整體形狀)并且構成用于發(fā)動機與機身之間的力的主要路徑。常規(guī)地,該主要結構使用側面板、上下縱向構件和內(nèi)部肋來構造。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例,掛架的前緣相對于掛架的主結構固定。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,掛架的前緣的所述至少一部分可以沿著樞轉軸線相對于該掛架的主結構旋轉,該樞轉軸線基本上平行于掛架的前緣的翼展方向。
然后優(yōu)選提出的是,掛架的前緣的所述至少一部分連接到用于這些后導向葉片的傾角控制裝置上,所述裝置被設計成改變該掛架的前緣的所述至少一部分的傾角,使其圍繞所述樞轉軸線樞轉。
優(yōu)選地,該樞轉軸線位于與包括這些后導向葉片的徑向軸線的假想平面相同的假想平面中,這些后導向葉片基于這些徑向軸線被設計成使其傾角可以通過所述傾角控制裝置來樞轉。
優(yōu)選地,掛架的前緣的所述至少一部分具有總體上凹形的橫截面、優(yōu)選地具有與這些后導向葉片的橫截面基本相同的總體形狀。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例,所述前緣在渦輪機與機身的該部分之間以基本上直線的方式延伸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,掛架的所述前緣具有向前修圓的部分,該修圓部分形成被結合在所述后導向葉片的環(huán)列內(nèi)的掛架的前緣的所述至少一部分,該修圓部分從該渦輪機延伸至該機身的部分并且通過與該機身的那個部分的交接部而延長,所述修圓部分優(yōu)選地具有邊緣,該邊緣的形狀與后導向葉片的前緣基本上相同。
優(yōu)選地,該掛架的前緣的交接部基本上是直線的。
優(yōu)選地,該渦輪機包括位于螺旋槳之后的氣體發(fā)生器。此外,機身的所述部分優(yōu)選地是該機身的后側部分。
如上所述,渦輪機還包括用于這些后導向葉片的傾角控制裝置,這個傾角控制裝置還被設計成改變該無涵道螺旋槳槳葉的傾角,從而使其沿著槳葉的徑向軸線樞轉。替代性地,該渦輪機可以包括以同步方式被控制的兩個分開的傾角控制裝置。
最后,本發(fā)明還涉及一種包括如上所述的至少一個發(fā)動機組件的飛行器。
本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征將通過以下非限制性詳細說明而變得明顯。
附圖簡要說明
將參照附圖來提供此說明,在附圖中:
-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的包括發(fā)動機組件的飛行器的一部分的俯視圖解視圖;
-圖2示出了裝配至上圖中示出的發(fā)動機組件的螺旋槳的透視圖;
-圖3示出了圖1中示出的發(fā)動機組件所配備有的后導向葉片列環(huán)的透視圖;
-圖4a示出了沿圖1中的線iv-iv截取的橫截面視圖;
-圖4b是與前一圖類似的視圖,其中前緣呈本發(fā)明的另一個實施例的形式;
-圖4c是與圖4b類似的視圖,其中掛架的前緣呈本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的形式;并且
-圖5示出了與圖1類似的視圖,其中掛架的前緣呈本發(fā)明的又另一個優(yōu)選實施例的形式。
優(yōu)選實施方式的詳細說明
首先參照圖1,此圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的包括一個或多個發(fā)動機組件1的飛行器100的后部。更具體地,飛行器100包括兩個發(fā)動機組件1(在圖1中僅有一個被完整示出),因而這兩個發(fā)動機組件各自位于飛行器的后部中。
每個發(fā)動機組件1包括機身102的后側向部分102a。它還包括渦輪機10,該渦輪機裝配有呈“牽引機”模式的單個無涵道螺旋槳14,也就是說,它包括位于螺旋槳14之后的氣體發(fā)生器12。在這方面,應當注意,貫穿說明書始終,術語“前”和“后”是要參照氣體流經(jīng)渦輪機10的主方向來考慮的,這個方向由箭頭16圖解地展示。此外,根據(jù)慣例,x方向對應于發(fā)動機組件1的縱向方向,其還可以與渦輪機10和這個組件1的縱向方向一致。這個x方向平行于渦輪機10的縱向軸線5。除此之外,y方向對應于相對于發(fā)動機組件1橫向定向的方向,該方向還可以與渦輪機10的橫向方向一致,而z方向對應于豎直方向或高度方向。這三個方向x、y和z彼此成直角并形成直角三面體。
發(fā)動機組件1還包括在機身的部分102a上的用于渦輪機的安裝掛架20。掛架20(也稱作ems(發(fā)動機安裝結構))包括旨在承接來自渦輪機的力的、呈箱體22形式的主結構。這個箱體22尤其構造具有后縱向構件28和前縱向構件30,掛架的后緣24從該后縱向構件向后延伸,掛架的前緣26從該前縱向構件向前延伸。從上方觀察,箱體22在y方向上從渦輪機10延伸到機身的部分102a。
返回到圖1展示的渦輪機10,應注意的是,該渦輪機具有圍繞軸5旋轉的單個螺旋槳14,而不是如在更常規(guī)的開式轉子類型渦輪機的情況下的兩個對轉螺旋槳。渦輪機10也稱為usf(無涵道單風扇)。然而,該渦輪機包括在螺旋槳14之后的無涵道后導向葉片的環(huán)列32。因此,這個環(huán)列32沒有安裝成相對于軸5旋轉,而是相對于后者防旋轉地固定。
參照圖2和圖3,該渦輪機包括傾角控制裝置38,該傾角控制裝置可以改變螺旋槳14的槳葉50a的圍繞這些槳葉的徑向軸線54a的傾角、以及固定環(huán)列32的后導向葉片50b的同樣圍繞這些后導向葉片的徑向軸線54b的傾角。
在展示了螺旋槳14的圖2中,該螺旋槳具有對應于軸線5的以螺旋槳的旋轉軸線為中心的轂40。這個轂40包括以軸5為中心的主環(huán)42,該主環(huán)被多個開口44穿通,這些開口彼此周向地間隔開并且相對于該軸線5徑向地定向。轂40還包括與開口44相關聯(lián)并從主環(huán)42徑向向外延伸的多個中空構件46。每個中空構件46以徑向軸線54a之一為中心,并且旨在接收螺旋槳槳葉50a。除此之外,螺旋槳包括外整流罩52,其僅在圖2中圖解性地示出,該整流罩52以軸5為中心并且圍繞中空構件46安排。以常規(guī)方式,旨在使圍繞該渦輪機環(huán)流的空氣在到達螺旋槳槳葉之前遵循該整流罩52的外表面。
螺旋槳14因此包括多個槳葉50a,該多個槳葉設置成例如8至12之間的數(shù)量。每個槳葉50a的基部56徑向地朝向轂40的內(nèi)部突出,使其可以以常規(guī)方式機械連接到傾角控制裝置38上。
圖3所示的環(huán)列32可以具有與螺旋槳14相同或相似的設計。因此,在圖2和圖3中,具有相同數(shù)值的參考數(shù)字的元件對應于相同或相似的元件。然而,一個區(qū)別在于,轂40不相對于軸5旋轉。此外,本發(fā)明的特殊特征之一是,環(huán)列32在兩個槳葉50b之間具有開放空間60,從而結合掛架的前緣的至少一部分。
實際上,回到圖1,將注意到,掛架的前緣26結合在環(huán)列32中、在兩個直接連續(xù)的導向葉片之間。
在圖1至圖4a中展示的第一實施例中,結合在環(huán)列32中的是掛架的整個前緣26。掛架的前緣26在此相對于箱體22固定,并且具有類似于飛行器機翼的常規(guī)的空氣動力學輪廓橫截面。此外,該前緣在渦輪機10與機身的部分102a之間的翼展方向62上基本上直線延伸。
在這個第一優(yōu)選實施例中,認為掛架的前緣26被完全結合在環(huán)列32中,因為穿過后導向葉片50b的徑向軸線的假想平面p1穿過其整個長度。
此外,掛架的前緣26的前向末端位于穿過后導向葉片50b的前緣的假想平面p2中,這個平面p2基本上與軸線5成直角。更加優(yōu)選地,掛架的前緣26的前向末端位于與后導向葉片50b的前緣的前向末端相同的假想橫向平面中。
因此,本發(fā)明值得注意的是,可以將圖1中標識為66的渦輪機的重心移動得更靠近安裝掛架20的箱體22。這可以減小渦輪機的懸垂,并因此減小穿過掛架20和機身的部分102a的力。作為結果,有利地減小了發(fā)動機組件1的質量。優(yōu)選地,重心66位于箱體22的延長線中、沿翼展方向62向外。
此外,由于與現(xiàn)有技術中的已知實施例相比,渦輪機向后移動得更遠,所以減小了暴露于由渦輪機引起的噪聲危害的機身區(qū)段。同樣,根據(jù)本發(fā)明的設計暗示了,在離開后導向葉片50b與掛架的前緣26的空氣流之間不再有任何有害的相互作用。這有利地可以增加發(fā)動機組件1的空氣動力性能和整體性能。
根據(jù)圖4b中展示的第二優(yōu)選實施例,掛架的前緣26不再是常規(guī)形狀,而是其橫截面是總體上凹形的,其凹面在與葉片50b相同的方向上定向。此外,優(yōu)選安排的是,前緣26的橫截面具有與這些后導向葉片50b的橫截面總體上基本上相同的形狀,使得掛架的前緣26被更好地結合在環(huán)列32內(nèi)。
根據(jù)圖4c中展示的第三優(yōu)選實施例,掛架的前緣26的形狀保持不變,但是它被制成能夠圍繞基本上平行于翼展方向62的樞轉軸線54b相對于箱體22旋轉。因此,前緣26可以被認為類似于后導向葉片,并且其傾角可以借助于與其機械連接的控制裝置38以與環(huán)列中的其他葉片相同的方式被控制。
在恰當情況下,優(yōu)選提出的是,掛架的前緣26的樞轉軸線54b位于與圖3中所示的包含后導向葉片50b的徑向軸線54b的假想平面相同的假想平面p1中。
最后,圖5示出了本發(fā)明的第四優(yōu)選實施例,其中僅掛架的前緣26的一部分26a被結合在環(huán)列32中。這是呈后導向葉片的前緣的方式向前修圓的部分26a。這個修圓部分26a從渦輪機10朝機身的該部分延伸一段徑向長度,該徑向長度與后導向葉片50b的徑向長度基本上相同。此外,修圓部分26a具有前向邊緣26a',該前向邊緣可以被認為類似其前緣,其形狀與后導向葉片50b的前緣形狀基本上相同。
修圓部分26a通過與機身的部分102a的交接部26b延伸,這個交接部26b基本上是直線的并且平行于翼展方向62。
在此再次地,邊緣26a'的前向末端位于穿過后導向葉片50b的前緣的假想橫向平面p2中,并且更優(yōu)選地,假想橫向平面p2穿過后導向葉片50b的前緣的前向末端。
當然,本領域技術人員可以對剛剛已純粹通過非限制性舉例的方式描述的本發(fā)明進行各種修改。具體地,以上已經(jīng)描述的實施例并非彼此排斥,而是相反可以組合在一起。