包括將聲學處理和霜處理結合在一起的板的熱空氣供應裝置的飛行器發動機艙的製作方法

2023-05-18 04:09:16 1

專利名稱：包括將聲學處理和霜處理結合在一起的板的熱空氣供應裝置的飛行器發動機艙的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括將聲學處理和霜處理結合在一起的板的熱空氣供應裝置的飛行器發動機艙。
背景技術：
飛行器推進系統包括一個發動機艙，在該發動機艙中基本同心地設置一個機械系統。如圖1所示，發動機艙10在前部包括一個可以朝機械系統方向集中氣流的空氣入
n 12。沿縱向剖面(包括機械系統的轉動軸)，空氣入口 12包括一個用外壁16延伸到發動機艙外部以及用內壁18延伸到內部的唇邊14，所述內壁限定出一個可以朝機械系統集中空氣的內管20。發動機艙還包括一個前框架22，該框架與唇邊14限定出一個可以用來引導熱空氣以便進行霜處理的環形管24。為了限制有害聲音的影響，開發了許多用於降低內部噪聲的技術，特別是在內管20的壁處設置一些板或塗層，用於吸收一部分聲能，主要採用的是Helmholtz諧振器原理。為使聲學處理達到最佳化，這些板必須覆蓋絕大多數表面。某些聲學處理板26可以覆蓋內管20，離開前框架的這些管沒有霜處理功能。可以將其他聲學處理板設置在框架22前面的環形管24中，這些聲學處理板可以將聲學處理和霜處理功能結合起來。最後，可以將用耐熱材料製成的聲學處理板28插在前框架22和板26之間。這種板28還結合有霜處理功能，並且包括接收環形管24中的熱空氣以及在後面拒絕空氣進入管20中的設備。這種將聲學處理功能和霜處理功能結合在一起的板主要在法國專利FR-2917067中進行過描述。該板從外到裡包括一個阻聲層，至少一個蜂窩結構和一個反射層，以及每一個均由安插在阻聲層和蜂窩結構之間的壁限定的一些管道。這種解決方案可以限制管道內部和蜂窩結構的小室之間出現連通的可能性，由此限制幹擾聲學處理的可能性。根據另一個優點，熱空氣佔據的體積明顯比現有技術方案的少，而在現有技術方案中，熱空氣佔據蜂窩結構的某些小室的體積，因此一方面可以在需要除霜的壁上使熱空氣很好地集中，提高除霜效果，另一方面可以實現更高的氣動壓力，這樣就限制了結構內部壓力低於外部壓力的可能性，因而限制除霜系統外的空氣進入到系統內。根據另一個優點，熱空氣一直與需要除霜的表皮接觸，這樣可以提高熱交換效率，降低除霜系統出口排出的熱空氣的溫度，從而在隔板由熱敏材料例如複合材料製成時可以拒絕熱空氣，這樣就不會傷害隔板。通常，用於引導熱空氣的每個管道在第一端與環形管連通，並通過出口孔連到內管20中。這些管道沿縱向延伸，分布在內管20的整個周邊上。在環形管24處，熱空氣通常在周邊的一個點噴入，在環形管內流動，並在內部流動若干圈。用這些方法使環形管內的空氣溫度均勻化。為了確保將熱空氣從環形管傳遞到管道，需要配備一個具有能夠將熱空氣從環形管引到聲學板的管道的管道的插入件。作為聲學處理板，該插入件的管道沿縱向確定方向，即垂直於環形管中流動的熱空氣流。這種布置不能使熱氣流從環形管到聲學板的管道實現理想的流動。因此，本發明旨在克服現有技術的缺陷，提出一種發動機艙，該發動機艙配有將聲學處理功能和霜處理功能結合在一起的板的熱空氣供應裝置，使熱空氣朝所述板理想流動。

發明內容
為此，本發明的目的是一種飛行器發動機艙，該發動機艙包括一個通過一個形成空氣入口的內管延伸的唇邊，一個與所述唇邊限定一個內有熱空氣循環的環形管的前框架，以及一個聲學處理板，該聲學處理板從外到內包括一個阻聲層，至少一個蜂窩結構和一個反射層，以及能夠引導熱空氣的管道，配備至少一個具有通到環形管中的噴嘴的管，以便將熱空氣引到聲學處理板，其特徵在於噴嘴能夠沿一個與環形管中的熱空氣的流動方向形成小於60o的P角的方向引導熱空氣。


通過閱讀下面結合附圖對僅作為例子的說明書的描述將會更清楚地理解本發明的其他特徵和優點，其中-圖1是現有技術的入口的局部的縱向剖視圖；-圖2是詳細說明現有技術的聲學處理板的剖視圖；-圖3是本發明的入口的局部的縱向剖視圖；-圖4A是沿本發明的聲學處理板的第一剖面的縱向剖視圖；-圖4B是沿本發明的聲學處理板的第二剖面的縱向剖視圖；-圖5是沿本發明的聲學處理板的第一剖面的橫向剖視圖；-圖6是沿本發明的聲學處理板的第二剖面的橫向剖視圖；-圖7A是詳細說明設置在本發明的聲學處理板後面的穩定室的縱向剖視圖；-圖7B是說明沿熱空氣管道和本發明的聲學處理板的出口的周邊分布的示意圖；-圖8是詳細說明配備在聲學處理板的前方的穩定室的實施方式縱向剖視圖；-圖9是本發明的聲學處理板的管道的入口的實施方式的橫向剖視圖；-圖10是根據本發明的聲學處理板的管道的入口的另一實施方式的環形管的內部的示意圖；-圖11是圖10所示的實施方式的橫向剖視圖；-圖12是本發明的聲學處理板的管道的入口的另一實施方式的縱向剖視圖；-圖13是沿圖12所示的管道的入口的周邊的剖視圖；和-圖14是沿圖13所示的實施方式的變型的周邊的剖視圖。
具體實施方式
在圖3中，示出了設置在空氣入口的前框架32後面的聲學處理板30，示出了其唇邊34的一部分和內管36的前部。在聲學處理板30的後面最好用通常是複合材料的沒有霜處理的聲學處理板38限定的內管36。下面的描述中，縱向平面是含有基本對應於機械系統的轉軸的縱軸的平面。橫向平面是垂直於縱軸的平面。此外，板30的前部對應於該板朝向唇邊的那部分，而板30的後部對應於朝向發動機艙的出口的那部分。根據本發明，為了確保霜處理，將熱空氣噴射到由唇邊34和前框架32限定的環形管40中。由於熱空氣繞縱軸沿圖9，10，11，13和14的箭頭42所示的方向基本進行轉動，所以熱空氣在環形管中流動。在下面的描述中，不再詳細描述聲學處理板38，前框架，唇邊，向環形管中噴射熱空氣的設備，因為它們均是本領域技術人員公知的。眾所周知，聲學處理板30從外到內包括一個阻聲層44，至少一個蜂窩結構46和一個反射層48，以及從板的前部延伸到該板後部的管道50。最好由安插在阻聲層44和蜂窩結構46之間的至少一個壁限定管道50。根據一個實施方式，如文獻FR-2917067所述的方法製成管道50。然而，本發明並不限於該文獻中所述的實施方式。所以，可以使成形的壁52具有溝槽54，以便一旦將其貼緊阻聲層44，就限定出管道50。如圖5所示，該壁52可以包括在管道50之間的凹槽56，從而減少聲波通過的材料的厚度。壁52的成形，阻聲層44和壁52的組裝，凹槽56的實施方式以及蜂窩結構與反射層的組裝不再詳細描述，因為可以考慮不同的技術方案。根據一個實施方式，管道50基本沿縱向延伸。根據變型，管道50可以為螺旋形。每一個管道50包括一個與環形管40相連的入口 58和一個與內管36相連的出口60。根據本發明，該板在管道50的上遊包括一個在發動機艙至少部分周邊上延伸的環形管道62，至少一個確保上遊的所述環形管道62和環形管40之間連通的管，以及多個通到下遊的所述環形管道62中的管道50。在與環形管40連通的管不是必須與管道50對直的情況下，提供一個環形管道可以簡化設計思路。管道50的入口 58和出口 60最好通到具有擴口形狀的一個或多個環形管道62，62，中。環形管道62最好在發動機艙的整個周邊上延伸。所述環形管道的截面最好大於管道50的截面，以便在內管36的周邊上均勻進行
霜處理。為了確保理想攪動以及減少沿周邊的溫差和/或壓差，環形管道62，也稱作穩定室的截面大於或等於管道50截面的1. 5倍。環形管道62的高度大於或等於管道50高度的2倍。環形管道在縱向平面中的截面最好為梯形，其大底朝向阻聲層44。環形管道62最好包括多個與環形管40相連的入口以及多個與管道50相連的出口，這些入口和出口並不沿縱向對齊，而是沿周邊偏移。這種布置有助於熱空氣實現理想的攪動，而且在熱空氣通過管道50前使其溫度或壓力均勻化。在管道50的上遊最好能夠配備一個環形管道62和/或管道50的下遊配備一個環形管道62』。根據一個實施方式，每一個環形管道62，62』由一個壁和阻聲層44限定。環形管道62，62』和管道50最好由相同的壁52限定。該壁用任何合適的方式特別是用衝壓方式進行成型。根據一個實施方式，壁52與設置在管道50上遊的環形管道62上遊和設置在管道50下遊的環形管道62』下遊的阻聲層44接觸。需要補充的是，反射層48在環形管道62，62』處貼緊壁52。在管道50下遊配備的環形管道62』處，阻聲層44包括一些孔64。如圖7B所示，為了確保理想的溫度均勻性，出口孔64與管道50並不對齊，而是偏離。出口孔64最好設置在位於相鄰管道延長線上的兩個區域中。環形管道62』最好包括能夠使出口孔64中出來的空氣流偏向並能夠限定內管36中流動的空氣流攪動的設備。為此，聲學處理板包括一個貼緊阻聲層44的內表面的墊塊66，該墊塊的上表面68與壁52限定出環形管道62』。對於出口孔64的每個孔來講，該墊塊66包括一個能夠使環形管道62』與相應出口孔64連通的管70。每一個管70與相應出口的孔後面的阻聲層的外表面形成小於50o的角度。為了便於空氣的流動，墊塊66的上表面68在上遊具有楔形體，管70通向該楔形體處。為了簡化空氣的流動以及最大限度地減少聲學平面上未被處理的面積，本發明的聲學板與環形管道62處的前框架相連。為此，前框架32包括向後彎曲的邊緣72，該邊緣貼緊反射層48的下表面，該反射層本身貼緊與管道50上遊處設置的環形管道62垂直的壁52。為了限制擠壓環形管道62的可能性，在與用於確保前框架32和本發明的聲學處理板30之間連接的各個連接件76垂直的環形管道62中設置至少一個墊塊74。在橫向平面中，各墊塊74沿周邊留有間隙，以便能夠讓熱空氣在環形管40和管道50之間通過。根據一個簡化的實施方式，各個墊塊74為管形，其軸與連接件76的軸對齊，其高度等於環形管道62的高度。根據變型，為了簡化組裝，設置在管道50上遊的環形管道62處，該板包括一個材料帶78，該材料帶在周邊的至少一部分上延伸，貼緊阻聲層44，並且對於每個連接件76來講該材料帶包括一個確保墊塊74的功能的中空柱形凸緣80。這樣，根據該實施方式，多個墊塊74通過材料帶78相連。聲學處理板30最好與限定唇邊34的壁相連。為此，用一個環形構件82既確保限定唇邊34的壁又確保聲學板30與前框架32之間的連接。根據這種情況，可以將環形構件82作成整體，沿發動機艙的整個周邊延伸，也可以通過將多個扇形件進行組裝得到該環形構件。主要根據圖8所示的實施方式，環形構件82在第一端包括貼緊並固定在形成唇邊34的壁的內表面上的環帶形第一部分84，在另一端包括安插在前框架32的彎曲邊72和限定聲學板30的環形管道62的壁之間的帶狀第二部分86，第二部分86相對於第一部分84來講沿徑向朝外偏離，以便聲學板30的外表面處在限定唇邊34的壁的外表面的延長線上。
該環形構件82包括多個能夠使環形管40與處在聲學板30上遊的環形管道62的入口 90連通的管88。不論聲學處理板30如何，空氣入口包括至少一個能夠將熱空氣從環形管40 —直引向聲學處理板30的管。根據如圖8-11所示的第一變型，上述環形構件82包括一些管88。根據如圖12和14所示的另一變型，插入件92可以確保前框架32，限定唇邊34的壁和聲學板30之間的連接。該插入件92包括一個環形本體94，該本體的前部有一個能夠貼緊並固定在前框架32上的彎曲板96。根據該變型，利用任何合適的方式將限定唇邊34的壁和聲學處理板的前端固定到內表面(朝向發動機艙的縱軸的內表面)上。環形本體94在其內表面處為限定管98的中空形狀。然而，對於能夠將熱空氣從環形管引向聲學處理板的管來講，本發明並不限於這兩種變型。因此，可以考慮其他形狀的管或其它方案來限定管。每一個供應管88和98包括通到環形管40中的稱作噴嘴100的部分。根據本發明，噴嘴100可以沿標號102的方向引導熱空氣,該方向與熱空氣在環形管40中流動的方向42形成小於60o的角度P。這種布置確保接收更大流量的熱空氣。根據如圖9-11所示的這些變型，管88有一個其方向102處在一個與發動機艙的縱軸垂直的平面中的噴嘴100。根據如圖9所示的第一變型，將這些噴嘴100設置在同一橫向平面中。根據如圖10和11所示的另一變型，將這些噴嘴100設置在至少兩個橫向平面P，P』中。最好將這些噴嘴100分布在兩個平面P，P』中，並且交錯排列。根據一個優選實施方案，噴嘴100通到與環形管中的熱空氣的流動方向42相割的表面104處。這些表面104最好垂直於管的方向102。根據如圖13和14所示的其餘變型，管88和98有一個噴嘴100，該噴嘴的方向102與垂直於發動機艙的縱軸的平面相割並與發動機艙的內管的周邊基本相切。在這種情況下，將噴嘴100設置在限定唇邊34的壁的內表面處。根據一個實施方式，為了形成這些管，將一個構件貼緊限定唇邊34的壁的內表面，所述構件包括一些槽，每一個槽均限定一個管。限定唇邊34的壁是彎曲的，管的噴嘴100的方向102的一個分量朝向發動機艙的縱軸。根據如圖13所示的一個實施方式，將這些噴嘴100設置在與熱空氣在環形管中流動的方向42平行的平面中。根據如圖14所示的另一個實施方式，噴嘴100通到與環形管中的熱空氣的流動方向42相割的表面106處。這些表面106最好垂直於管的方向102。
權利要求
1.ー種飛行器發動機艙，所述發動機艙包括通過形成空氣入口的內管(36)延伸的唇邊(34)，與所述唇邊(34)限定內有熱空氣循環的環形管(40)的前框架(32)，以及聲學處理板，所述聲學處理板從外到內包括阻聲層(44)，至少ー個蜂窩結構(46)和反射層(48)，以及能夠引導熱空氣的管道(50)，配備至少ー個具有通到環形管(40)中的噴嘴(100)的管(88，98)，以便將熱空氣一直引到聲學處理板(30)，其特徵在於，所述噴嘴(100)能夠沿與所述環形管(40)中的熱空氣的流動方向(42)形成小於60o的P角的方向(102)引導熱空氣。
2.根據權利要求1的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述方向(102)包含在ー個與所述發動機艙的縱軸垂直的平面中。
3.根據權利要求2的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述噴嘴(100)相對於前框架(32)向前偏離。
4.根據權利要求1的飛行器發動機艙，其特徵在幹，將所述管(98)連結在限定唇邊(34)的壁的內表面上。
5.根據權利要求4的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述發動機艙包括一個貼緊限定出唇邊(34)的壁的內表面的構件，所述構件包括溝槽，所述溝槽限定管。
6.根據權利要求1-5之ー的飛行器發動機艙，其特徵在於，將所述噴嘴(100)設置在多個平面(P，P』)中。
7.根據權利要求6的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述噴嘴(100)交錯排列。
8.根據上述任ー權利要求的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述噴嘴(100)通向與環形管中的熱空氣流動方向(42)相割的表面(104，106)。
9.根據權利要求8的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述表面(104，106)垂直於方向(102)。
10.根據權利要求1-9之ー的飛行器發動機艙，其特徵在於，所述發動機艙包括用於確保前框架(32)，聲學處理板(30)和限定唇邊(34)的壁之間連接的構件(82，92)，所述構件具有用於將熱空氣從環形管(40) —直傳送到聲學處理板(30)的管(88，98)。
全文摘要
本發明的目的是一種飛行器發動機艙，該發動機艙包括通過形成空氣入口的內管延伸的唇邊，與所述唇邊限定內有熱空氣循環的環形管(40)的前框架，以及一個聲學處理板，該聲學處理板從外到內包括阻聲層，至少一個蜂窩結構和反射層，以及能夠引導熱空氣的管道，配備至少一個具有通到環形管(40)中的噴嘴(100)的管(98)，以便將熱空氣一直引到聲學處理板，其特徵在於噴嘴(100)能夠沿一個與環形管(40)中的熱空氣的流動方向(42)形成小於60o的β角的方向(102)引導熱空氣。
文檔編號B64D33/02GK103029843SQ20121041531
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月8日 優先權日2011年10月3日
發明者阿蘭·波特, 弗雷德裡克·謝蘭, 帕斯卡爾·加萊蒂 申請人:空中巴士運營簡化股份公司