專(zhuān)利名稱(chēng)：提供有預(yù)冷卻器的雙流渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
提供有預(yù)冷卻器的雙流渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)本發(fā)明涉及一種提供有預(yù)冷卻器的雙流式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。已知，在飛行器上，有必要使熱空氣可用于實(shí)施某些功能，例如駕駛艙和客艙內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)，或用于除去所述飛行器的某些部分上的水。還已知，這個(gè)熱空氣從所述飛行器的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲取，而且 必須在使用之前被顯著地冷卻。為此，提供熱交換器，這一般公知為 預(yù)冷卻器，在所述熱交換器中，從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的中央發(fā)生器放出 的熱空氣被來(lái)自風(fēng)扇管道的冷空氣冷卻。當(dāng)然，在這個(gè)熱交換過(guò)程期間；不僅從中央發(fā)生器放出的熱空氣 被風(fēng)扇管道的冷空氣冷卻，而且這個(gè)冷空氣也被所述熱空氣加熱。因 此需要將這個(gè)加熱后的冷空氣排放到外部。通常，這個(gè)加熱后的冷空氣在風(fēng)結(jié)構(gòu)的前面，在發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛吊架 的上部被排放到外部，而且這導(dǎo)致增大所述飛行器的阻力的紊流和空 氣動(dòng)力學(xué)干擾。為了避免這個(gè)缺點(diǎn)，美國(guó)文件US-A-5 7 29 969提出將加熱后的冷空 氣排放到環(huán)形橫截面的室內(nèi)，在中央熱流發(fā)生器和風(fēng)扇管道的內(nèi)部整 流器之間形成所述室，所述室于是裝備有至少 一個(gè)指向所迷冷流的噴 出孔。然而，例如這樣的設(shè)置帶有干擾熱流發(fā)生器的熱量調(diào)節(jié)的危險(xiǎn)， 因此帶有加速渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的危險(xiǎn)。本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。 為此，根據(jù)本發(fā)明，用于飛行器的雙流式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括 -縱軸上的中空吊艙，在前部設(shè)置有進(jìn)氣口，在后部設(shè)置有噴管； -中央熱流發(fā)生器，被軸向地定位在所述吊艙內(nèi)； -風(fēng)扇，被定位在所述中央發(fā)生器的前方的所迷吊艙內(nèi)，而且能產(chǎn)生用于所迷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的冷流； -由所述吊艙在內(nèi)部承載的外部整流器和圍繞所述中央發(fā)生器的內(nèi) 部整流器，所述外部和內(nèi)部整流器在其間形成用于所迷冷流的環(huán) 形橫截面的風(fēng)扇管道，所述內(nèi)部整流器與所迷中央發(fā)生器限定圍 繞所迷中夾發(fā)生器的環(huán)形橫截面的室；和-預(yù)冷卻器，接收從所述中央發(fā)生器放出的熱空氣流和從所述冷流 放出的冷空氣流，使得產(chǎn)生冷卻后的熱空氣流，用來(lái)在飛行器上 實(shí)施功能，例如空氣調(diào)節(jié)或除水，所述預(yù)冷卻器同時(shí)產(chǎn)生加熱后 的冷空氣流，其特征在于，為了排出所迷加熱后的冷空氣流，所述雙流式渦輪 發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)定位在所述室內(nèi)的排出管，將所迷預(yù)冷卻器連接 到至少 一個(gè)排出孔，所述排出孔被設(shè)置在所迷噴管離開(kāi)吊艙處的所迷 內(nèi)部整流器上，并至少近似地向上面對(duì)所述機(jī)翼。從而，根據(jù)本發(fā)明，所述加熱后的冷空氣在出口處從所述渦輪發(fā) 動(dòng)機(jī)排出到所述冷流中(因此不引起紊流和空氣動(dòng)力學(xué)干擾，而且不 在風(fēng)扇管道的之內(nèi)干擾所述冷流)，而在同時(shí)，所述加熱后的冷空氣 在所述室內(nèi)被所述排出管從大氣隔離(因此不干擾所述中央熱流發(fā)生 器的熱量調(diào)節(jié))。此外，可以理解，所迷排出孔因此位于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的上部區(qū)域內(nèi)， 所述上部區(qū)域被設(shè)計(jì)成沒(méi)有任何設(shè)備，以便防止渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的任何 失火通過(guò)所述懸桂吊架波及到飛行器的機(jī)翼上。因此有利的是，所迷 排出管被至少部分地封裝在所述室的上部?jī)?nèi)。也可以理解，在所述渦 輪發(fā)動(dòng)機(jī)的上部區(qū)域中定位所述加熱后的冷空 排出管不會(huì)使渦輪發(fā) 動(dòng)機(jī)可能著火的狀況加劇。無(wú)論怎樣，這個(gè)排出管可有利地由能夠承 受高溫的耐火材料制成，例如所迷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的陶瓷。在通常的方法中，所迷預(yù)冷卻器也可^l定位在所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的 上部之內(nèi)。然而，由于所述排出管，所述預(yù)冷卻器可被封裝在所述渦 輪發(fā)動(dòng)機(jī)的許多其他不同的位置上。例如，在已知方法中，所述預(yù)冷卻器可被定位在風(fēng)扇管道中。所 迷預(yù)冷卻器于是被浸入來(lái)自風(fēng)扇的冷流之中，而且經(jīng)受這個(gè)冷流的直 接作用。作為替換方案，可以設(shè)置將一些所迷冷流送到所述預(yù)冷卻器 的庫(kù)斗。這個(gè)替換形式是特別有利的，因?yàn)槠湓试S調(diào)節(jié)閥被定位在所 迷庫(kù)斗和所述預(yù)冷卻器之間，所以冷卻后的熱空氣流的溫度可通過(guò)調(diào) 節(jié)冷空氣進(jìn)入預(yù)冷卻器之內(nèi)的吸入量而至少被部分地調(diào)節(jié)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所迷預(yù)冷卻器可以被定位在圍繞中央發(fā)生器 的所述室內(nèi)。在該情況下，為了把冷空氣流送到所述預(yù)冷卻器，至少 提供一個(gè)抽氣管，所述抽氣管被至少部分地定位在所迷室中，并將所述預(yù)冷卻器連接到至少一個(gè)抽氣孔，所述抽氣孔被設(shè)置在所述內(nèi)部整 流器上。于是有利的是，為所述抽氣孔裝備庫(kù)斗，用于從所述冷流抽 入冷空氣。例如這樣的實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)是，調(diào)節(jié)閥可被安裝在所述抽氣管 上以至少部分地允許熱空氣流的溫度調(diào)節(jié)，所迷熱空氣流通過(guò)進(jìn)入到 所迷預(yù)冷卻器之內(nèi)的冷空氣的吸入而被冷卻。附圖的圖示將使得容易理解本發(fā)明是如何被具體實(shí)施的。在這些 附圖中，相同的標(biāo)記指示同樣的元件。

圖1以示意的軸向截面示出根椐本發(fā)明的雙流式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施例；圖2示意性地以透^f見(jiàn)圖示出用于圖1中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)冷卻器 的一個(gè)示范實(shí)施例；圖3和4以類(lèi)似于圖1的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí) 施例的兩個(gè)替換形式；圖5示意性地以透視圖示出用于圖3和4中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)冷 卻器的一個(gè)示范實(shí)施例；圖1、 3和4中的每一個(gè)所示的雙流式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括縱軸L-L上 的中空吊艙l,其在前部設(shè)置有進(jìn)氣口 2，在后部設(shè)置有噴管3。所迷 中空吊艙1在內(nèi)部承栽整流器4，優(yōu)選至少部分地涂覆聲衰減涂層5, 用于減小所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部噪音。在中空吊艙l的內(nèi)部定位有 -中央熱流發(fā)生器6，其以公知的方式包括低壓和高壓壓縮機(jī)，燃燒室，低壓和高壓渦輪，而且所述中央熱流發(fā)生器產(chǎn)生所迷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向熱: 充7; -風(fēng)扇8,被定位在所述中央發(fā)生器6的前面，并產(chǎn)生用于所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形冷流9;和 -內(nèi)部整流器10，環(huán)繞所迷中央發(fā)生器6,并在其自身和這個(gè)發(fā)生器的外殼11之間形成環(huán)繞所迷發(fā)生器的環(huán)形橫截面的室12。內(nèi)部整流器10和在其外部的整流器4在其間形成圍繞中央發(fā)生器 6的環(huán)形橫截面的風(fēng)扇管道13,冷流9流動(dòng)經(jīng)過(guò)所迷風(fēng)扇管道.在內(nèi)部整流器10和中央發(fā)生器6之間形成的是在前部的環(huán)形進(jìn) 氣狹縫14,以及在后部的環(huán)形排氣狹縫15。因此，室12可被冷空氣流f掃過(guò)，所述冷空氣流在前部狹縫14處從冷流9流出，并在后部狹 縫15處排出到熱流7之中，這個(gè)冷空氣流f為中央發(fā)生器6提供溫度 調(diào)節(jié)。此外，在通常的方法中，吊艙1由飛行器的機(jī)翼16 (該機(jī)翼被部 分地示出)通過(guò)懸掛吊架17支撐。在圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了預(yù)冷卻器18，所述冷卻 器被定位在風(fēng)扇管道13的上部13S內(nèi)。通過(guò)導(dǎo)管20從中央發(fā)生器6 為這個(gè)預(yù)冷卻器18提供熱空氣19,在所迷導(dǎo)管20上有熱空氣調(diào)節(jié)閥 21。由預(yù)冷卻器18產(chǎn)生的冷卻后的熱空氣22通過(guò)導(dǎo)管23送至用戶(hù)設(shè) 備(未示出)，所迷導(dǎo)管23經(jīng)過(guò)懸掛吊架17并可以設(shè)置有調(diào)節(jié)閥23V。 對(duì)預(yù)冷卻器18產(chǎn)生的加熱后的冷空氣24來(lái)說(shuō)，其通過(guò)排出管25在噴 管3的出口排出到冷流9中，所述排出管被定位在環(huán)形橫截面的室12 內(nèi)，而且把預(yù)冷卻器18連接到排出孔26,在所述噴管3后面的內(nèi)部整 流器10內(nèi)形成所述排出孔，而且所述排出管至少近似地向上面對(duì)機(jī)翼 16和吊架17，也就是在所述內(nèi)部整流器10的上部。導(dǎo)管25由能夠承受高溫的耐火材料制成，例如由陶瓷制成，而且 優(yōu)選完全被定位在室12的上部12S內(nèi)。預(yù)冷卻器18可具有圖2所示的公知的結(jié)構(gòu)。在這個(gè)圖2的示范實(shí) 施例中，預(yù)冷卻器18包括交換器管道的集合體27,所迷交換器管道共 同由導(dǎo)管20提供熱空氣19,而且通過(guò)冷流9穿過(guò)所述集合體27來(lái)冷 卻。所述交換器管道共同連接于導(dǎo)管23,冷卻后的熱空氣流22流動(dòng)經(jīng) 過(guò)所述導(dǎo)管23。例如，交換器管道的集合體27具有船的船頭的形狀，而且在后部 通過(guò)隔壁28封閉，使得形成空腔29,冷流9的一部分進(jìn)入所迷空腔， 經(jīng)過(guò)所迷集合體27并被所述集合體的交換器管道加熱以形成加熱后的 冷空氣流24。用于排出氣流24的導(dǎo)管25通過(guò)空腔29的開(kāi)口 30與所 述空腔29連通，所以所迷導(dǎo)管25能通過(guò)室12的上部12S運(yùn)送所述氣 流24直到孔26。在圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，可以再次看到具有標(biāo)記1至l2、 12S、 13S、 13至17、 19至26和23V的全部元件，而且已經(jīng)參照?qǐng)D1 在上文對(duì)所述元件進(jìn)行了描迷。然而，與圖1的實(shí)施例相比，預(yù)冷卻 器18已被預(yù)冷卻器31替換，所述預(yù)冷卻器31的示范實(shí)施例由圖5示出。另外，在風(fēng)扇8這一側(cè)有庫(kù)斗32，能夠抽入一些冷流9并沿著設(shè) 置有調(diào)節(jié)閥34的導(dǎo)管33將其送至預(yù)冷卻器31。在圖5的示例中，預(yù)冷卻器31包括交換器管道的集合體35,所迷 交換器管道共同由導(dǎo)管20提供熱空氣19,而且被冷流9的一部分冷卻， 所述冷流被庫(kù)斗32吸取并由導(dǎo)管33運(yùn)送。所述集合體35的交換器管 道共同連接于導(dǎo)管23,冷卻后的熱空氣流22流動(dòng)經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)管23。交換器管道的集合體35形成外殼36的一個(gè)壁，由^斗32吸取的 冷流9的所述部分進(jìn)入所述外殼，經(jīng)過(guò)所述集合體35并形成加熱后的 冷空氣流24。用于排出氣流24的導(dǎo)管25通過(guò)外殼36的開(kāi)口 37與所 述外殼36連通，所以所述導(dǎo)管25能通過(guò)室12的上部12S運(yùn)送所述氣 流24直到孔26。在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，可以再次看到具有標(biāo)記1至12、 12S、 13S、 13至17、 19、 20、和22至26的全部元件，而且已經(jīng)參照 圖1在所迷元件進(jìn)行了描述。在這個(gè)實(shí)施例中，閥21和23V被省略， 盡管它們可以存在。另外，與圖l的實(shí)施例相比，封裝在風(fēng)扇管道13 的上部13S內(nèi)的預(yù)冷卻器18已被封裝在室12的上部12S內(nèi)的預(yù)冷卻 器38替換。這個(gè)預(yù)冷卻器38可以是與圖5的預(yù)冷卻器31相似的類(lèi)型。定位在室12的上部12S中的抽氣管39把預(yù)冷卻器38連接到抽氣 孔40，所迷抽氣孔被設(shè)置在內(nèi)部整流器10的前部。所迷抽氣孔4(H殳 置有庫(kù)斗41。因此，由孔40和庫(kù)斗41吸取的冷流9的一部分被送至 預(yù)冷卻器38以冷卻熱空氣流19,并產(chǎn)生冷卻后的熱空氣流22和加熱 后的冷空氣流24。所述加熱后的冷空氣流從預(yù)冷卻器38通過(guò)導(dǎo)管25 排出，所述導(dǎo)管將所述加熱后的冷空氣流送至孔26。調(diào)節(jié)閥42被安裝在抽氣管39上以控制冷空氣的吸入量和冷卻后 的熱空氣流22的溫度。
權(quán)利要求
1.一種用于飛行器的雙流式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)懸掛吊架(17)從這個(gè)飛行器的機(jī)翼(16)懸掛，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括-縱軸(L-L)上的中空吊艙(1)，在前部設(shè)置有進(jìn)氣口(2)，在后部設(shè)置有噴管(3)；-中央熱流發(fā)生器(6)，被軸向地定位在所述吊艙(1)內(nèi)；-風(fēng)扇(8)，被定位在所述中央發(fā)生器(6)的前方的所述吊艙(1)內(nèi)，而且能產(chǎn)生用于所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的冷流(9)；-由所述吊艙(1)在內(nèi)部承載的外部整流器(4)和圍繞所述中央發(fā)生器(6)的內(nèi)部整流器(10)，所述外部和內(nèi)部整流器在其間形成用于所述冷流(9)的環(huán)形橫截面的風(fēng)扇管道(13)，所述內(nèi)部整流器(10)與所述中央發(fā)生器(6)限定圍繞所述中央發(fā)生器(6)的環(huán)形橫截面的室(12)；和-預(yù)冷卻器(18、31、38)，接收從所述中央發(fā)生器(6)放出的熱空氣流(19)和從所述冷流(9)放出的冷空氣流，使得產(chǎn)生冷卻后的熱空氣流(22)，用來(lái)在飛行器上實(shí)施功能，例如空氣調(diào)節(jié)或除冰，所述預(yù)冷卻器同時(shí)產(chǎn)生加熱后的冷空氣流(24)，其特征在于，為了排出所述加熱后的冷空氣流(24)，所述雙流式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)定位在所述室(12)內(nèi)的排出管(25)，將所述預(yù)冷卻器(18、31、38)連接到至少一個(gè)排出孔(26)，所述排出孔被設(shè)置在所述噴管(3)離開(kāi)吊艙(1)處的所述內(nèi)部整流器(10)上，并至少近似地向上面對(duì)所述機(jī)翼(16)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述排出管 (25 )被至少絕大部分地定位在所迷室(l2 )的上部(12S )內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述排出管(25)由能夠承受高溫的耐火材料制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述預(yù)冷卻器(18、 31 )被定位在所述風(fēng)扇管道(13)內(nèi)。
5. 根椐權(quán)利要求4所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述預(yù)冷卻 器(18)承受所述冷流(9)的直接作用，而且調(diào)節(jié)閥(21)被設(shè)置在 導(dǎo)管(20 )上，所述導(dǎo)管將所述熱空氣流(19 )送至所述預(yù)冷卻器(18 )。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所迷的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于設(shè)置庫(kù)斗(32 ),用于將一些所迷冷流(9)送至所迷預(yù)冷卻器(31 ),而且調(diào)節(jié)閥(34) 被設(shè)置在所述庫(kù)斗(32 )和所述預(yù)冷卻器(31)之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所迷的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述預(yù)冷卻器(38 )被定位在圍繞所述中央發(fā)生器(6 )的所述室(12 ) 內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于為了把所述 冷空氣流送到所述預(yù)冷卻器(38)，至少有一個(gè)抽氣管(39)被至少 部分地定位在所述室U2)中，并將所述預(yù)冷卻器(38)連接到至少 一個(gè)抽氣孔(40)，所述抽氣孔被設(shè)置在所述內(nèi)部整流器U0)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述抽氣孔 (40)設(shè)置有庫(kù)斗(41)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8和9中任一項(xiàng)所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在 于調(diào)節(jié)閥(42)被設(shè)置在所述抽氣管(S9)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及設(shè)置有預(yù)冷卻器的雙流渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的特征在于排走加熱后的冷空氣流(24)，至少一個(gè)排出管(25)被設(shè)置在室(12)內(nèi)并將預(yù)冷卻器(18)連接到至少一個(gè)排出孔(26)，所述排出孔被設(shè)置在排氣噴管(3)的輸出端內(nèi)的內(nèi)部整流器(10)上，而且至少差不多在機(jī)翼(16)的對(duì)面。
文檔編號(hào)F01D9/06GK101272951SQ200680035300
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者A·波特 申請(qǐng)人:法國(guó)空中巴士公司