Комбинация крыло-двигатель, самолет, а также секция крыла самолета с канальной структурой отводимого от двигателя воздуха
Иллюстрации
Показать всеКомбинация содержит крыло (W) и двигатель (E) с камерой (Е1) предварительного смешения, камерой сгорания и камерой (E2) для горячего воздуха. Вдоль направления (SW) размаха крыла и вдоль передней кромки основного крыла проходит канал (2) отводимого от двигателя воздуха с впускным устройством, которое соединено с камерой горячего воздуха двигателя, и выпускным устройством, которое образовано из выхода на основном крыле (W1) или соединительной детали для подсоединения канала отводимого от двигателя воздуха к его потребителю. Вдоль канала отводимого от двигателя воздуха проходит канал (10) окружающего воздуха с впускным устройством (10-1), которое расположено на детали самолета (АС) и имеет отверстие (10-3) для впуска окружающего воздуха в канал окружающего воздуха, и с выпускным устройством (10-2) с проходом между каналом окружающего воздуха и камерой (E1) предварительного смешения двигателя (E). Структура (1) из канала отводимого от двигателя воздуха и канала окружающего воздуха образует тсплообменное устройство для охлаждения воздуха, протекающего в канале отводимого от двигателя воздуха. Проводимый в канале окружающий воздух подводится в процесс сгорания двигателя. Канал отводимого воздуха и канал окружающего воздуха могут состоять из соответствующих сегментов. Обеспечивается использование отводимого от двигателя воздуха для системы кондиционирования воздуха самолета. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.
Реферат
Изобретение относится к комбинации крыло-двигатель, имеющей крыло и двигатель, самолету с крылом, а также секции крыла самолета с канальной структурой отводимого от двигателя воздуха.
Документ US 6629428 B1 описывает систему управления микроклиматом самолета (ECS), которая обеспечивает свежий воздух для кабины самолета, вместо обычного отводимого от двигателя воздуха, посредством приводящего в действие компрессоры электромотора.
Документы US 2501633 и GB 626571 раскрывают использование теплообменника для газотурбинной силовой установки.
Отводимый от двигателя воздух (англ. Bleedair) применяется в различных системах самолета. В частности, он применяется для регулирования тепла и снабжения корпуса самолета давлением. С помощью отводимого от двигателя воздуха содержатся под давлением топливные баки, гидравлические емкости и емкости с водой, например для того, чтобы предупредить отказ насосов. Отбор отводимого от двигателя воздуха является простой и испытанной системой, которая выполнена из технически просто реализуемых компонентов.
Недостатком использования отводимого от двигателя воздуха является обусловленное этим повышение расхода топлива и понижение производительности двигателя. По этой причине, например, при высокой взлетной производительности отбор отводимого от двигателя воздуха отключается для того, чтобы предотвратить перегрев турбины. Поэтому в некоторых из самых современных самолетов полностью отказались от отвода воздуха из двигателей для того, чтобы понизить расход топлива. В этих случаях кондиционер и другие вспомогательные агрегаты эксплуатируются полностью электрически. Для выработки необходимой для этого электроэнергии двигатели для компенсации получают более мощные генераторы.
Из US 6442944 известен теплообменник в двигателе, с помощью которого горячий отводимый от двигателя воздух охлаждается за счет того, что на первой стадии он направляется в область впуска двигателя, где он противодействует возникающему там обледенению и одновременно охлаждается потоком окружающего воздуха. Затем, охлажденный отводимый от двигателя воздух может найти применение в самолете в различных системах.
Задача изобретения состоит в разработке комбинации крыло-двигатель, самолета, а также секции крыла самолета с канальной структурой отводимого от двигателя воздуха с помощью которой или же которого отводимый от двигателя воздух, может быть оптимально использован в различных целях и/или для систем самолета и, прежде всего, системы кондиционирования воздуха самолета.
Эта задача решена признаками независимых пунктов формулы изобретения. Другие конструктивные варианты указаны в ссылающихся на них зависимых пунктах.
За счет решения согласно изобретению посредством отбора отводимого от двигателя воздуха может, прежде всего, по меньшей мере частично, компенсироваться потеря производительности двигателя. Прежде всего, благодаря изобретению достигается энергетически оптимальная общая система самолета, прежде всего, с уменьшением опасности перегрева компонента крыла в результате пропускания отводимого от двигателя воздуха через соответствующую секцию крыла.
Согласно еще одному аспекту изобретения предусмотрена комбинация крыло-двигатель, имеющая крыло с основным крылом и двигатель с камерой предварительного смешения, камерой сгорания и камерой горячего воздуха, кроме того, имеющая:
- проходящий вдоль направления размаха крыла и прежде всего участками вдоль передней кромки основного крыла канал отводимого от двигателя воздуха с впускным устройством отводимого от двигателя воздуха, которое соединено с камерой горячего воздуха двигателя, и выпускным устройством отводимого от двигателя воздуха которое образовано из выходного отверстия на основном крыле или соединительной детали для присоединения канала отводимого от двигателя воздуха к потребителю отводимого от двигателя воздуха,
- проходящий вдоль канала отводимого от двигателя воздуха канал окружающего воздуха с впускным устройством окружающего воздуха, которое расположено на обращенной к соответствующему назначению направлению обтекания самолета детали самолета и имеет отверстие для впуска окружающего воздуха в канал окружающего воздуха, и с выпускным устройством окружающего воздуха с проходом между каналом окружающего воздуха и камерой предварительного смешения двигателя, так что структура из канала отводимого от двигателя воздуха и канала окружающего воздуха образует устройство-теплообменник для охлаждения протекающего в канале отводимого от двигателя воздуха воздуха, а проводимый в канале окружающего воздуха окружающий воздух подается на сгорание в двигателе.
При этом канал отводимого от двигателя воздуха и канал окружающего воздуха могут быть выполнены таким образом, что при соответствующем назначению обтекании крыла отводимый от двигателя воздух, в канале отводимого от двигателя воздуха течет от двигателя к выпускному устройству отводимого от двигателя воздуха, а окружающий воздух в канале окружающего воздуха протекает в направлении, противоположном направлению потока отводимого от двигателя воздуха.
Потребитель отводимого от двигателя воздуха, к которому посредством выпускного устройства отводимого от двигателя воздуха присоединен канал отводимого от двигателя воздуха, может быть, прежде всего, системой кондиционирования воздуха самолета.
В комбинации крыло-двигатель согласно изобретению деталь самолета, на которой предусмотрено отверстие впускного устройства окружающего воздуха, может быть расположена на поверхности области присоединения крыла, которая простирается от внешней стороны фюзеляжа в направлении подвески двигателя на расстоянии 10% расстояния между внешней стороной фюзеляжа и подвеской двигателя, или на поверхности обтекателя «брюха» (Belly-Fairing).
В общем, канал окружающего воздуха может быть выполнен таким образом, что он, по меньшей мере участками, спиралеобразно обегает канал отводимого от двигателя воздуха.
Может быть также предусмотрено, что канал окружающего воздуха участками полностью или по меньшей мере на части периметра окружает канал отводимого от двигателя воздуха.
В конструктивных вариантах согласно изобретению может быть предусмотрено, что в канал окружающего воздуха встроено устройство для оказания влияния на поток в канале окружающего воздуха. Устройство для оказания влияния на поток может быть, прежде всего, образовано из привода содействия потоку, который встроен для оказания влияния на поток в канале окружающего воздуха от впускного устройства окружающего воздуха к выпускному устройству окружающего воздуха. В качестве альтернативы или дополнительно устройство для оказания влияния на поток может быть образовано из подвижного устройства для изменения отверстия с крышкой для открывания и закрывания отверстия впускного устройства окружающего воздуха.
Согласно изобретению крыло может иметь по меньшей мере один установленный на основном крыле предкрылок, который является подвижным, прежде всего, относительно основного крыла, со встроенным в нем и простирающимся вдоль направления размаха крыла противообледенительным каналом предкрылка, а также по меньшей мере один соединительный провод, который гидравлически соединяет противообледенительный канал по меньшей мере одного предкрылка с каналом отводимого от двигателя воздуха основного крыла. Соответствующий противообледенительный канал предкрылка может иметь несколько выпускных отверстий, которые имеют выход на задней кромке предкрылка. Эти выпускные отверстия могут быть предусмотрены таким образом, что срыв обтекающего крыло потока замедляется выходящим из выпускных отверстий воздухом. При этом крыло может иметь несколько предкрылков, многие из которых имеют по одному противообледенительному каналу, при этом по меньшей мере два расположенных рядом друг с другом в направлении размаха крыла предкрылка соединены соединительной линией.
Согласно еще одному аспекту изобретения предусмотрен самолет с крылом, при этом:
- самолет имеет по меньшей мере одно сенсорное устройство для регистрации данных состоянии полета,
- самолет имеет управляющее устройство, которое функционально связано с сенсорным устройством и устройством для оказания влияния на поток, и функцию, которая на основе данных состоянии полета вырабатывает управляющие команды для устройства для оказания влияния на поток в канале окружающего воздуха и отправляет их на указанное устройство,
- устройство для оказания влияния на поток имеет приемный модуль для приема управляющих сигналов от управляющего устройства и функцию, которая регулирует производительность устройства для оказания влияния на поток.
Прежде всего, самолет может иметь функционально связанное с управляющим устройством сенсорное устройство для регистрации наружной температуры, сенсорное устройство для регистрации скорости самолета и/или сенсорное устройство для регистрации высоты полета или абсолютного давления.
В соответствии с одним примером осуществления изобретения устройство для оказания влияния на поток образовано из привода содействия потоку, который встроен для усиления потока в канале окружающего воздуха от впускного устройства окружающего воздуха к выпускному устройству окружающего воздуха, и который имеет интерфейс для приема управляющих команд от управляющего устройства, чтобы на основе управляющих команд для оказания влияния на поток в канале окружающего воздуха посредством производительности регулировать скорость потока. В качестве альтернативы или дополнительно может быть предусмотрено, что устройство для оказания влияния на поток образовано из устройства для изменения отверстия с механикой изменения отверстия с крышкой для открывания и закрывания отверстия и исполнительным органом для управления механикой изменения отверстия, который имеет интерфейс для приема управляющих команд от управляющего устройства, чтобы на основе управляющих команд для оказания влияния на поток в канале окружающего воздуха регулировать состояние открытия крышки.
Прежде всего, данные о состоянии полета, на основе которых управляющая функция управляющего устройства вырабатывает управляющие команды для соответствующего устройства для оказания влияния на поток, могут быть образованы на основе одного или комбинации следующих параметров состояния: наружной температуры, скорости самолета, высоты полета и/или абсолютного давления. При этом дополнительно может использоваться влажность воздуха.
В еще одном примере осуществления изобретения в основном крыле установлено измерительное устройство для измерения температуры отводимого от двигателя воздуха по меньшей мере в одном месте в канале отводимого от двигателя воздуха и/или измерительное устройство для регистрации температуры в области поверхности передней кромки основного крыла между фюзеляжем и двигателем, которое функционально связано с управляющей функцией для передачи зарегистрированных значений температуры. При этом управляющая функция может иметь регулирующую функцию, которая вырабатывает управляющие команды для передачи на устройство для оказания влияния на поток в канале окружающего воздуха, с помощью которых регулируется заданная температура отводимого от двигателя воздуха или передней кромки основного крыла. В этом конструктивном варианте может быть, прежде всего, предусмотрено, что регулирующая функция активируется, если устройство для изменения отверстия максимально открыто, и в этом состоянии требуется больший расход в канале окружающего воздуха, так что тогда, например, активируется привод содействия потоку и наоборот.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения предусмотрена секция крыла самолета с канальной структурой отводимого от двигателя воздуха для направления горячего отводимого от двигателя воздуха от двигателя. При этом канальная структура отводимого от двигателя воздуха имеет:
- канал отводимого от двигателя воздуха
- канал окружающего воздуха, который простирается вдоль канала отводимого от двигателя воздуха и который прилегает к каналу отводимого от двигателя воздуха так, что канал окружающего воздуха и канал отводимого от двигателя воздуха образуют теплообменник,
- внешнюю обшивку с внутренней стороной обшивки и внешней стороной обшивки, которая, при рассмотрении в поперечном сечении канальной структуры, по меньшей мере частично, окружает канал окружающего воздуха,
- крепежное устройство для крепления канальной структуры на секции крыла.
В этом примере осуществления может быть предусмотрено, что
- канал отводимого от двигателя воздуха собран из сегментов, которые, при рассмотрении в продольном направлении канальной структуры, расположены один за другим,
- канал окружающего воздуха собран из сегментов, которые, при рассмотрении в продольном направлении канальной структуры, расположены один за другим.
Имеющий форму канала профильный участок может быть выполнен таким образом, что он спиралеобразно обегает внешнюю сторону внутреннего кожуха.
В качестве альтернативы или дополнительно к этому, профильный участок может быть образован из частичного полого профиля, при этом открытый при рассмотрении в поперечном сечении участок периметра закрывается внешней стороной цилиндрического кожуха канала отводимого от двигателя воздуха.
При этом профильный участок может быть герметично соединен с внешней стороной внутреннего кожуха. При этом профильный участок может быть герметично наварен на внешнюю сторону внутреннего кожуха.
Может быть также предусмотрено, что канальная структура отводимого от двигателя воздуха собрана из нескольких сегментов, при этом по меньшей мере на одной из обеих сторон сегмента канала отводимого от двигателя воздуха образована соединительная область для присоединения следующего сегмента канала отводимого от двигателя воздуха.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения предусмотрен сегмент канала отводимого от двигателя воздуха для образования канальной структуры с интегрированным теплообменником для направления горячего отводимого от двигателя воздуха от двигателя в конструктивный узел самолета. Сегмент канала отводимого от двигателя воздуха имеет внешний сегмент обшивки с внутренней стороной обшивки и внешней стороной обшивки, который может быть монтируемым по меньшей мере с еще одним внешним сегментом обшивки во внешнюю обшивку с внутренней стороной обшивки и внешней стороной обшивки, сегмент внутреннего кожуха с внутренней стороной внутреннего кожуха и внешней стороной внутреннего кожуха, который может быть монтируемым по меньшей мере с еще одним сегментом внутреннего кожуха во внутренний кожух с внутренней стороной внутреннего кожуха и внешней стороной внутреннего кожуха, и изолирующий материал или слой изолирующего материала, в образованном между внутренней стороной обшивки и внешней стороной внутреннего кожуха промежуточном пространстве, при этом вдоль внешней стороны внутреннего кожуха простирается по меньшей мере один имеющий форму канала профильный участок для образования канала. Внутренний кожух проходит внутри внешнего сегмента обшивки.
В смонтированном и встроенном в самолет состоянии по меньшей мере одного сегмента канала отводимого от двигателя воздуха сегмент внутреннего кожуха соединен с выпуском для воздуха двигателя, так что в сегменте внутреннего кожуха течет отводимый от двигателя воздух. При этом, кроме того, профильный участок имеет, если они встроены в конструкцию самолета, впуск или доступ к окружающему воздуху, так что по профильному участку течет окружающий воздух. При этом сегмент канала отводимого от двигателя воздуха может быть выполнен таким образом, что воздух из окружения самолета течет против направления потока отводимого от двигателя воздуха.
Следовательно, сегмент канала отводимого от двигателя воздуха имеет образованный из внутреннего кожуха внешнего сегмента обшивки двойной кожух с внедренным в изолирующий материал сегментом канала. При этом, предпочтительно, оба кожуха, а именно, внешняя обшивка или же внешний сегмент обшивки и внутренний кожух или же сегмент внутреннего кожуха имеют общую центральную ось при рассмотрении в продольном направлении канальной структуры отводимого от двигателя воздуха или же сегмента канала отводимого от двигателя воздуха, то есть внешняя обшивка имеет везде одинаковое расстояние до внутреннего кожуха. Протекающий в канале канальной структуры отводимого от двигателя воздуха с сегментами канала отводимого от двигателя воздуха горячий воздух двигателя отдает по меньшей мере часть своего тепла внутреннему кожуху. Протекающий в канале против направления течения отводимого от двигателя воздуха холодный окружающий воздух может поглощать по меньшей мере часть нагревающей внутренний кожух энергии и тем самым нагревается. Эффективность теплоперехода в первую очередь зависит от материала внутреннего кожуха, который может быть соответственно выбран в зависимости от случая применения.
Профильный участок сегмента канала отводимого от двигателя воздуха, который образует сегмент канала, может спиралеобразно обегать внешнюю сторону внутреннего кожуха этого сегмента канала отводимого от двигателя воздуха, то есть он может быть спиралеобразно намотан или навит на внешнюю сторону внутреннего кожуха. Однако, профильный участок может также проходить параллельно или вдоль центральной оси внутреннего кожуха сегмента канала отводимого от двигателя воздуха на внешней стороне внутреннего кожуха сегмента канала отводимого от двигателя воздуха. При этом в расчете на сегмент канала отводимого от двигателя воздуха несколько таких профильных участков могут быть расположены рядом друг с другом в периметрическом направлении и гидравлически соединены друг с другом, например, в начале и/или в конце сегмента канала отводимого от двигателя воздуха. При выполнении канальной структуры отводимого от двигателя воздуха подлежащие соединению друг с другом для образования канала профильные участки подлежащих сборке друг с другом сегментов канала отводимого от двигателя воздуха герметично гидравлически соединяются друг с другом.
Профильный участок, который в сегменте канала отводимого от двигателя воздуха или в образованной из соединенных сегментов канала отводимого от двигателя воздуха канальной структуре отводимого от двигателя воздуха образует канал окружающего воздуха, может быть выполнен в виде сегмента трубопровода или же трубопровода. Он в своей опорной области на внешней стороне внутреннего кожуха может быть плоским или иметь изгиб с радиусом внешней стороны внутреннего кожуха, так что он плоско лежит на внешней стороне и при этом обеспечивает возможность как можно большей опорной поверхности. Сам сегмент трубопровода или же сам трубопровод по своей основной форме может быть прямоугольным или полукруглым, или иметь любую стандартную или выполненную специально для данной цели применения форму. Если сегмент канала образован профильным участком в форме полого профиля, то происходит первый теплопереход между протекающим по каналу отводимым от двигателя воздухом, и внутренней стороной внутреннего кожуха, второй теплопереход между внешней стороной внутреннего кожуха и прилегающим к ней участком внешней стороны полого профиля, и третий теплопереход между внутренней стороной полого профиля в области, которая противолежит прилегающему к внешней стороне внутреннего кожуха участку сегмента полого профиля, и окружающим воздухом.
Для повышения КПД профильный участок может быть образован частичным полым профилем, который при рассмотрении в поперечном сечении полого профиля, не является закрытой формой профиля и, например, является прорезанной в середине в продольном направлении трубой. В этом случае оба конца частичного полого профиля лежат на внешней стороне внутреннего кожуха, и проходящий по каналу окружающий воздух имеет прямой контакт с внешней стороной внутреннего кожуха.
Полый профиль, например упомянутая выше труба, в обычном случае образует герметичный профильный участок, который тогда, в целом, может быть соединен с внешней стороной внутреннего кожуха. Для того чтобы образовать герметичный канал, образующий профильный участок частичный полый профиль может быть герметично закреплен обеими продольными кромками частичного профиля на внешней стороне внутреннего кожуха, например наклеен или наварен. Если речь идет о сварном соединении, то оно может быть выполнено способом вакуумной сварки, так как с помощью способа вакуумной сварки может быть получено особенно хорошее качество сварного шва, которое удовлетворяет и требования авиационной промышленности.
Профильный участок имеет высоту Н, при этом высотой называется максимальный размер, на который профильный участок или же образующий профильный участок полый профиль или частичный полый профиль выступает вертикально от внешней стороны внутреннего кожуха. Например, при полукруглом частичном полом профиле высота Н постепенно увеличивается от линии сварного соединения и достигает своего максимума в зените полукруга частичного полого профиля. Поскольку профильный участок расположен в пространстве между внешней стороной внутреннего кожуха и внутренней стороной обшивки, максимально возможная высота Н соответствует расстоянию между обеими этими поверхностями.
Однако максимальная высота профильного участка может быть также выбрана меньшей, чем расстояние между внешней стороной внутреннего кожуха и внутренней стороной обшивки. В результате этого между поверхностью профильного участка и внутренней стороной обшивки имеется расстояние, которое, как остальное пространство между внутренней стенкой и обшивкой, может быть заполнено изолирующим материалом. Этот изолирующий слой предотвращает вторичный теплообмен между профильным участком и обшивкой, который мог бы негативно сказаться на КПД первичного теплообмена между отводимым от двигателя воздухом, и окружающим воздухом.
В одном примере осуществления изобретения несколько сегментов канала отводимого от двигателя воздуха в своем продольном направлении расположены один за другими и соединены друг с другом, так что сегменты внутреннего кожуха образуют внутренний кожух, а сегменты канала образуют канальный участок или канал. Для того чтобы при этом один сегмента канала отводимого от двигателя воздуха можно было соединить по меньшей мере с одним следующим сегментом канала отводимого от двигателя воздуха по меньшей мере на одной из обеих сторон сегмента канала отводимого от двигателя воздуха образован соединительный участок. Соединительный участок выполнен таким образом, что при герметичном соединении двух сегментов канала отводимого от двигателя воздуха одновременно образуется герметичное соединение между обоими имеющимися на сегментах канала отводимого от двигателя воздуха профильными участками. При этом для надежного герметичного соединения на месте соединения между обоими профильными участками и/или сегментами канала отводимого от двигателя воздуха могут применяться дополнительные уплотнительные средства. Таким образом, соединительный участок может иметь первое соединительное средство на по меньшей мере одном осевом конце сегмента внутренней обшивки для соединения с другим сегментом внутреннего кожуха подлежащего присоединению к сегменту канала отводимого от двигателя воздуха другого сегмента канала отводимого от двигателя воздуха и второе соединительное средство на конце профильного участка для соединения с другим профильным участком подлежащего присоединению к сегменту канала отводимого от двигателя воздуха другого сегмента канала отводимого от двигателя воздуха.
Кроме того, изобретение относится к каналу отводимого от двигателя воздуха или канальной структуре отводимого от двигателя воздуха по меньшей мере с двумя описанными выше герметично соединенными друг с другом на их соединительных участках сегментами канала отводимого от двигателя воздуха. В большинстве случаев канальная структура отводимого от двигателя воздуха образована из нескольких соединенных друг с другом сегментов канала отводимого от двигателя воздуха, при этом предусмотрен первый, расположенный на первом конце канальной структуры отводимого от двигателя воздуха сегмент канала отводимого от двигателя воздуха со своим образующим профильный участок сегментом канала для соединения с впуском окружающего воздуха, и расположенный на втором конце канальной структуры отводимого от двигателя воздуха последний сегмент канала отводимого от двигателя воздуха со своим образующим профильный участок каналом для соединения с подводящим трубопроводом двигателя. Это означает, что окружающий воздух через впуск окружающего воздуха направляется в канал, в канале проводится вдоль канала отводимого от двигателя воздуха и в конце последнего сегмента канала отводимого от двигателя воздуха течет в подводящий трубопровод двигателя, по которому он направляется во внутреннюю область двигателя. Этот дополнительный воздух, который таким образом подводится в двигатель или же в процесс сгорания, противодействует потери производительности двигателя в результате отвода отводимого от двигателя воздуха.
Для того чтобы увеличить количество входящего во впуск окружающего воздуха воздуха, в области впуска окружающего воздуха может иметься воздуходувка, которая приводится в действие, например, электрически.
Канал отводимого от двигателя воздуха может быть, например, встроен или интегрирован в предкрылке. При этом канал отводимого от двигателя воздуха может проходить в продольном направлении предкрылка, благодаря чему охлажденный отводимый воздух в канале отводимого от двигателя воздуха может использоваться, например, для нагрева кромки предкрылка, для того чтобы, например, предупреждать обледенение в этой области, или чтобы защищать гидравлические линии от слишком сильного охлаждения, которое могло бы негативно сказываться на реологических свойствах гидравлической жидкости.
Кроме того, изобретение относится к канальной структуре отводимого от двигателя воздуха с описанным выше каналом отводимого от двигателя воздуха и дополнительным регулирующим устройством, с помощью которого является регулируемым количество отводимого воздуха, входящего в канал отводимого от двигателя воздуха. При этом регулирующее устройство может иметь функцию, с помощью которой количество входящего отводимого воздуха является регулируемым в зависимости от целевой температуры воздуха в канале отводимого от двигателя воздуха. Это означает, что регулирующее устройство может увеличивать количество входящего отводимого воздуха, если температура отводимого воздуха в канале отводимого от двигателя воздуха ниже, чем целевое, и уменьшать количество входящего отводимого воздуха, если температура отводимого воздуха в канале отводимого от двигателя воздуха слишком высока. В качестве сравнительной величины в функции регулирующего устройства может быть задано определенное значение температуры отводимого воздуха в канале отводимого от двигателя воздуха, по которому регулирующее устройство регулирует количество входящего отводимого воздуха. Регулирующее устройство также может быть функционально связано по меньшей мере с одной другой функцией системы самолета, которая передает регулирующему устройству значение температуры, например, температуры окружающей среды самолета или температуры жидкости в гидравлической подсистеме, по которому регулирующее устройство регулирует количество входящего отводимого воздуха. При этом, прежде всего, впуск окружающего воздуха может иметь воздуходувку для увеличения количества входящего окружающего воздуха.
Далее примеры осуществления изобретения описываются на прилагаемых фигурах. В частности, показано на:
Фиг.1: схематическое изображение в разрезе одного примера осуществления предусмотренной согласно изобретению канальной структуры отводимого от двигателя воздуха с каналом отводимого от двигателя воздуха и каналом окружающего воздуха, который расположен в пределах показанной пунктирной линией внешней стороны обшивки;
Фиг.2: изображение в перспективе одного конструктивного примера канальной структуры отводимого от двигателя воздуха, на котором внешняя сторона обшивки не показана;
Фиг.3: еще одно изображение в перспективе одного конструктивного примера канальной структуры отводимого от двигателя воздуха, на котором внешняя сторона обшивки не показана;
Фиг.4: вид сбоку одного конструктивного примера канальной структуры отводимого от двигателя воздуха, на котором внешняя сторона обшивки не показана;
Фиг.5а: изображение в перспективе двух сегментов предлагаемой согласно изобретению канальной структуры отводимого от двигателя воздуха, которые на изображении показаны отделенными друг от друга:
Фиг.5б: изображение в перспективе показанных на фиг.5а сегментов канальной структуры отводимого от двигателя воздуха в собранном и соединенном друг с другом состоянии;
Фиг.5в: увеличенный вырез канальной структуры отводимого от двигателя воздуха с двумя соединенными друг с другом сегментами;
Фиг.6а: один конструктивный пример комбинации крыло-двигатель согласно изобретению в изображении, при котором расположение компонентов комбинации, а также функциональных модулей показано в схематическом виде сверху;
Фиг.6б: второй конструктивный пример комбинации крыло-двигатель согласно изобретению в изображении по фиг.6а.
На фиг.1 в схематическом изображении в разрезе показан конструктивный вариант канальной структуры 1 отводимого от двигателя воздуха согласно изобретению, которая имеет основной канал или канал 1 отводимого от двигателя воздуха для направления отобранного от двигателя горячего воздуха или отводимого от двигателя воздуха и канал 10 окружающего воздуха для проведения окружающего воздуха. Канальная структура 1 отводимого от двигателя воздуха согласно изобретению предусмотрена для конструктивной интеграции в самолет АС и прежде всего в крыло W самолета АС.
Согласно изобретению, в общем, используется для различных функциональных целей в самолете АС. При этом отводимый от двигателя воздух может использоваться для устранения обледенения конструктивных деталей самолета и, прежде всего, крыла W, а также для оборудования и систем в самолете АС. За счет выполнения канальной структуры 1 отводимого от двигателя воздуха согласно изобретению отводимый от двигателя воздух может использоваться в указанных целях, и при этом подвод или направление отводимого от двигателя воздуха в крыле может быть адаптировано к требованиям конструкции крыла и, прежде всего, к свойствам современных материалов. За счет выполнения канала окружающего воздуха, который, по меньшей мере участками, проходит вдоль и вне канала отводимого от двигателя воздуха согласно изобретению, проводимый по каналу отводимого от двигателя воздуха отводимый воздух оптимальным образом охлаждается более холодным по сравнению с ним окружающим воздухом. При этом вся канальная структура 1 отводимого от двигателя воздуха или же комбинация крыло-двигатель с канальной структурой 1 отводимого от двигателя воздуха согласно изобретению может быть выполнена таким образом, что тепло отводимого от двигателя воздуха адаптировано к соответствующему случаю применения.
В одном примере осуществления изобретения потребителем, в который согласно изобретению подается отводимый от двигателя воздух, является система кондиционирования воздуха самолета АС.
В соответствии с одним примером осуществления изобретения окружающий воздух может приниматься в канал 10 окружающего воздуха и проходить по нему без его изменения активным образом. В соответствии с еще одним аспектом в канал 10 окружающего воздуха может быть интегрировано устройство для оказания влияния на поток для того, чтобы оказывать активное влияние на поток в канале 10 окружающего воздуха.
Представленная на фигурах 6а и 6б комбинация крыло-двигатель согласно изобретению имеет: крыло W с основным крылом W1 и двигатель Е, который имеет камеру Е1 предварительного смешения, камеру сгорания и камеру Е2 для горячего воздуха. Камера предварительного смешения представляет собой пространство или область двигателя, в которой в результате смешения воздуха с топливом образуется газовая смесь, которая подается в процесс сгорания. В связи с изобретением камера предварительного смешения также может быть приданным ей или соединенным с ней пространством, газ которого подводится в процесс сгорания двигателя. Под камерой Е2 горячего воздуха двигателя Е в этой связи подразумевается пространство или область двигателя, которая содержит непосредственно или опосредованно нагретый процессом сгорания воздух. Прежде всего, камера Е2 для горячего воздуха может быть камерой потока рубашки двигателя или пространством потока рубашки двигателя.
Крыло W присоединено к фюзеляжу R, так что между крылом W и фюзеляжем R предусмотрена соединительная область W2, которая может быть частью крыла W или частью фюзеляжа R. Кроме того, крыло W может иметь один предкрылок или несколько предкрылков, который или же которые являются подвижными или неподвижными относительно крыла W. На фигурах 6а и 6б на изображенном крыле W показаны соответственно три предкрылка 71, 72, 73.
Комбинация крыло-двигатель согласно изобретению имеет проходящий вдоль направления SW размаха крыла и по меньшей мере участками вдоль передней кромки основного крыла канал 2 отводимого от двигателя воздуха. Он имеет впускное устройство 2-1 отводимого от двигателя воздуха, которое подсоединено к камере Е2 горячего воздуха двигателя или к камере потока рубашки двигателя, и выпускное устройство 2-2 отводимого от двигателя. воздуха, которое образовано из выходного отверстия на основном крыле W1 или соединительной детали для подсоединения канала отводимого от двигателя воздуха к потребителю отводимого от двигателя воздуха.
При этом вдоль продольного направления канала 2 отводимого от двигателя воздуха проходит канал 10 окружающего воздуха. Он может проходить вплотную к каналу 2 или на незначительном расстоянии, например, до 10 мм, от канала 2 отводимого от двигателя воздуха и, прежде всего, прилегая к нему. Канал 10 окружающего воздуха может, прежде всего, спиралеобразно обегать канал 2 отводимого от двигателя воздуха. В качестве альтернативы канал 10 окружающего воздуха может быть выполнен таким образом, что он участками полностью или по меньшей мере на части периметра окружает канал 2 отводимого от двигателя воздуха.
Канал 10 окружающего воздуха имеет впускное устройство 10-1 окружающего воздуха, которое расположено на обращенной к соответствующему назначению направлению S обтекания самолета АС детали самолета АС или в направлении продольной оси L самолета АС и имеет отверстие 10-3 для впуска окружающего воздуха в канал 10 окружающего воздуха. При этом отверстие 10-3 может быть выполнено, прежде всего, в виде выполненного в контуре поверхности крыла отверстия, так называемого Scub-отверстия. Кроме того, канал 10 окружающего воздуха имеет выпускное устройство 10-2 окружающего воздуха с проходом между каналом 10 окружающего воздуха и камерой Е1 предварительного смешения двигателя Е. Таким образом, в комбинации крыло-двигатель согласно изобретению структура 1 из канала 2 отводимого от двигателя воздуха и канала 10 окружающего воздуха образует теплообменное устройство для охлаждения протекающего по каналу 2 отводимого от двигателя воздуха воздуха, а направляемый по каналу 10 окружающего воздуха окружающий воздух подается на сгорание в двигателе.
Комбинация крыло-двигатель согласно изобретению может быть интегрирована в крыле и выполнена таким образом, что при образующемся в полете обтекании крыла W и фюзеляжа R отводимый от