[发明专利]飞行器推进机组及具有这种推进机组的飞行器后部

说明书

飞行器推进机组及具有这种推进机组的飞行器后部。本发明涉及飞行器推进机组，包括：具有静止部分(2)和带动在动力装置(1)下游的风扇(4)旋转的旋转部分(3)的动力装置(1)、在风扇(4)下游的固定叶片组件(6)、内部容纳风扇(4)与固定叶片组件(6)的发动机舱(7)。推进机组还包括由至少两个同轴的轴组成的组件，风扇轴(10)将风扇(4)与旋转部分(3)相连，将固定叶片组件(6)与静止部分(2)相连的固定叶片轴(11)至少对于其部分长度在风扇轴(10)内同心延伸。刚性紧凑结构限制风扇叶片(5)端部与发动机舱(7)内部管道(8)内的风扇罩壳(9)间的间距变化。

技术领域

本发明涉及飞行器推进机组，具体涉及其结构以及其在飞行器上的安装。

背景技术

商用飞行器的总体构造最常地具有机身、包括两个翼的机翼、后尾翼。这种飞行器还包括一个或多个推进机组，最常使用的是涡轮喷气式发动机。推进机组可根据不同配置安装在飞行器上。推进机组最常通过支柱悬垂于机翼下方；但是也可以通过支柱固定在机身后部或尾翼处。

当飞行器在空中移动时，其外表面会影响空气流动。特别是，当流线型外形在大气中运动时，在该流线型外形的表面会产生边界层。该边界层对应因空气与外形表面接触的粘滞造成空气流动速度减慢的区域。

通常情况下，推进机组配置成不会吞吸在飞行器的流线型表面上产生的边界层。为此，最通常情况下，推进机组安装成以便其进气口位于自由空气流、即很少或根本不会受到飞行器表面干扰的空气流处。例如在推动机组悬垂在机翼下或在飞行器后部距机身一定距离的位置上时就是这种情况。

然而，推进机组吞吸边界层具有一些优势：能够提升飞行器推进效率并减少其比耗量，即相对飞行器质量的碳氢燃料消耗量。为利用这些优势，推进机组也可以因此配置用于吞吸边界层。这种推进机组通常按首字母缩合词称为BLI(“Boundary LayerIngestion”)，即“边界层吞吸”。BLI型推进机组在飞行器上的一种可能配置是将其安装在机身后部。

专利申请US-A1-2017/0081013对安装在机身后部的BLI推进机组的一个例子进行了描述。随后，将相对于穿过推进机组的推进气流的方向指出推进机组构件的相对轴向位置。如在所述现有技术文件中描述的飞行器推进机组包括具有静止部分和旋转部分的动力装置、和具有风扇叶片并由动力装置旋转部分带动旋转的风扇。风扇位于动力装置的下游。还有位于风扇下游的一固定叶片组件，以及在内部在风扇与固定叶片组件处具有风扇罩壳的发动机舱。

在该配置中，发动机舱通过总体呈流线型并位于风扇上游的结构性拉力构件与飞行器机身机械地相连。来自发动机舱和固定叶片组件的负荷通过为此定制尺寸的结构性拉力构件传递到机身上。因此，在作用在发动机舱与固定叶片组件上的很大的空气动力学应力作用下，由于结构性拉力构件变形，发动机舱与固定叶片组件相对于机身与风扇移动。因此，风扇叶片端部与风扇罩壳之间的间距可根据飞行器飞行条件和飞行阶段，沿风扇周边发生很大变化。发动机舱、固定叶片组件以及风扇构成的组成件缺乏刚性，这意味着风扇叶片端部与风扇罩壳之间的间隙必须足够大，以便容纳变形，避免风扇叶片与罩摩擦的情况。该间隙很大对推进机组的性能与效率产生严重的负面影响。

发明内容

本发明旨在提供一种飞行器推进机组和包括至少一个推进机组的飞行器后部，来解决该问题。

因此，根据本发明的飞行器推进机组的特征在于，其包括由至少两个同轴的轴组成的同轴轴组件，其中，风扇轴将风扇与动力装置旋转部分相连，固定叶片轴将固定叶片组件与动力装置静止部分相连，固定叶片轴至少对于其长度的一部分在风扇轴内同心地延伸。

这种由同轴的轴组成的同轴轴组件的布置可以使风扇、固定叶片组件与风扇罩壳之间产生机械连接。如此实现的风扇-固定叶片-罩壳组成件比现有技术中的组件更紧凑、刚性更大，从而在无需加固将发动机舱与机身后部相连的结构性拉力构件的情况下就限制变形。