Летательный аппарат с воздухозаборником для двигателя, использующего воздух как окислитель

Летательный аппарат с воздухозаборником для двигателя, использующего воздух как окислитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к летательному аппарату с фюзеляжем, который содержит по меньшей мере один двигатель, использующий воздух как окислитель, причем упомянутый фюзеляж снабжается воздухозаборником, через который поток всасываемого воздуха подается к упомянутому по меньшей мере одному двигателю, использующему воздух как окислитель, при работе, упомянутый летательный аппарат содержит признаки из пункта 1 формулы изобретения.

В летательных аппаратах с двигателями, использующими воздух как окислитель, такими как газотурбинные двигатели, бензиновые двигатели или дизельные двигатели, должна обеспечиваться достаточная подача воздуха к двигателям, использующим воздух как окислитель, так чтобы эти двигатели были способны сжигать предоставленную воздушно-топливную смесь правильно, для того чтобы обеспечивать количество мощности соответствующей системе привода. Если, однако, поток всасываемого воздуха, который поступает в двигатель, использующий воздух как окислитель, не удовлетворяет определенным требованиям двигателя, например, к потере давления, температуре, закрутке, возмущению и т.д., двигатель может не функционировать достаточно эффективно или как ожидается, в частности это касается расхода топлива и выбросов отработавших газов, на которые может оказываться негативное влияние. Соответственно, эти требования для двигателя должны рассматриваться при реализации воздухозаборника для такого двигателя, использующего воздух как окислитель, в летательном аппарате.

В случаях, когда летательный аппарат реализован как винтокрылый летательный аппарат, например как вертолет, интеграция двигателя, использующего воздух как окислитель, в фюзеляж вертолета безусловно приводит в результате к ухудшению эксплуатационных характеристик относительно соответствующих спецификаций эксплуатационных характеристик, предоставленных производителем двигателя, т.е. относительно соответствующих потерь производительности. Эти потери производительности вследствие установки двигателя в фюзеляж вертолета, которые также называются "потерями при установке двигателя", как правило, делятся на потери на впуске, потери на выпуске и потери при отборе стравливаемого воздуха, при этом потери на впуске вызваны общим падением давления, статическим ростом температуры, углом закрутки, возмущением давления и т.п.

Однако, поскольку фюзеляж вертолета, как правило, представляет ограниченное пространство и объем, только ограниченная область воздухозаборника может быть реализована. Дополнительно, поток всасываемого воздуха для двигателя, использующего воздух как окислитель, должен быть направлен из окружающей области снаружи фюзеляжа вертолета в напорную камеру двигателя. Кроме того, поток всасываемого воздуха должен быть очищен, поскольку он может быть загрязнен посторонними объектами, такими как пыль, гравий и т.д., которые, в идеале, не должны всасываться в двигатель, поскольку они могут повреждать двигатель и тем самым создавать дополнительные усилия, связанные с трудозатратами в контексте технического обслуживания и надежности.

Кроме того, поскольку вертолет приспособлен для множества режимов полета, т.е. висения, полета вперед, полета назад, полета в боковом направлении, рыскания и т.д., двигатель, использующий воздух как окислитель, снабжается всасываемым воздухом с различных направлений с различными давлениями и температурами. Поэтому обычно два различных типа воздухозаборников в настоящее время реализуются на вертолетах, которые предназначены в основном только для одного конкретного условия полета: так называемые статические воздухозаборники и динамические воздухозаборники. Эти воздухозаборники подходят для обеспечения сравнительно хороших выходных характеристики двигателя в конкретном условии полета, для которого они предназначены, в то время как при дополнительных или иных конкретных условиях полета может возникать нехватка в производительности.

Более конкретно, динамический воздухозаборник является воздухозаборником, который обеспечивает низкие потери давления в условиях полета вперед. Поэтому динамический воздухозаборник обычно подразумевает некоторый вид совка, для того чтобы обеспечивать достаточным количеством воздуха высокого давления напорную камеру двигателя, при этом динамическое давление вводится в напорную камеру двигателя.

Документ EP 2133265 B1 описывает такой динамический воздухозаборник вертолета. Этот динамический воздухозаборник реализован как двойной воздухозаборник и содержит внешний воздухозаборник, который направляет поток всасываемого воздуха в основной двигатель вертолета, и внутренний воздухозаборник, направляющий поток всасываемого воздуха к вспомогательным блокам, например масляному радиатору.

В отличие от этого, статический воздухозаборник является воздухозаборником с низкими потерями при установке, который, во время условий медленного полета или полета в режиме висения, благодаря практичной установке, которая, главным образом, не обеспечивает высокие динамические давления, при этом динамическое давление, подаваемое в напорную камеру двигателя, либо минимально, либо вовсе отсутствует. Такие статические воздухозаборники, главным образом, используются для вертолетов и обычно снабжены впускными барьерными фильтрами, однако эти статические воздухозаборники не функционируют идеально в условиях обычного крейсерского полета вследствие повышенных потерь при установке.

В качестве примера, документы US 8163050 B2, US 6595742 B2, US 2009/0261208 A1 и US 5697394 соответственно описывают такой статический воздухозаборник, который снабжен впускным барьерным фильтром для устранения загрязняющих частиц из потока всасываемого воздуха. Согласно US 6595742 B2 и US 2009/0261208 A1 впускной барьерный фильтр подвижен между различными соответствующими рабочими положениями, а согласно US 5697394 часть обтекателя фюзеляжа, которая находится выше по потоку от впускного барьерного фильтра, является подвижной между такими различными соответствующими рабочими положениями.

Однако, поскольку статические воздухозаборники, как правило, расположены рядом или у напорной камеры двигателя для того, чтобы гарантировать правильное функционирование, соответствующее расстояние между данным статическим воздухозаборником и соответствующим выпускным отверстием двигателя обычно сравнительно невелико. Вследствие этого небольшого расстояния горячие газы, выходящие из выпускного отверстия двигателя, могут входить в статический воздухозаборник двигателя, использующего воздух как окислитель, во время висения, полета назад или задних воздушных порывов. Поскольку эти горячие газы могут иметь температуры между 500°C и 700°C, это может не только приводить к серьезнейшим падениям производительности двигателя, но также приводить к большим проблемам в полете по заданию и сертификации всего вертолета. Поэтому для того чтобы исправлять эту проблему, выхлоп двигателя зачастую удлиняется для того, чтобы увеличивать его расстояние от статического воздухозаборника.

Другая проблема, которая возникает со статическими воздухозаборниками по сравнению с динамическими воздухозаборниками, заключается в том, что статический воздухозаборник засасывает весь доступный окружающий воздух при любых условиях полета. В то время как это полезно, например, при висении, это является неблагоприятным, например, в условиях быстрого полета вперед. Кроме того, в условиях полета вперед при скорости от медленной до средней и, соответственно, условиях воздушного потока со скоростью от медленной до средней, скошенный вниз поток от несущего винта вертолета взаимодействует со статическим воздухозаборником, приводя к изменению массового потока, входящего в статический воздухозаборник, поскольку верхняя часть статического воздухозаборника, которая ориентирована по направлению к несущему винту, может всасывать больше массового потока, чем его нижняя часть. В целом, это ведет к повышенным потерям при установке двигателя вследствие дополнительной закрутки в напорной камере двигателя.

Кроме того, как описано выше, статические воздухозаборники все чаще и чаще оснащаются впускными барьерными фильтрами, а также другими воздухопроницаемыми средствами защиты двигателя, например канавками от повреждения посторонними объектами, пылезащитными устройствами, сетками защиты от обледенения и т.п., для того, чтобы защищать двигатель, использующий воздух как окислитель, от потенциально повреждающих воздействий. Однако вследствие использования этих традиционных воздухопроницаемых средств защиты двигателя динамическое давление не увеличивается достаточно в соответствующих статических воздухозаборниках, которые поэтому, как правило, испытывают недостаток в своей производительности в условиях быстрого полета вперед.

Следовательно, целью настоящего изобретения является предоставление нового летательного аппарата с одним или более воздухозаборниками, имеющими уменьшенные потери при установке двигателя, которые оснащены подходящим средством защиты двигателя против потенциально повреждающих воздействий, дающими возможности управления массовым потоком, входящим в воздухозаборники, снижения соответствующего риска повторного всасывания горячего газа и обеспечивающими простую и эффективную систему обхода для поступающего воздуха.

Эта цель решается посредством летательного аппарата с фюзеляжем, который содержит по меньшей мере один двигатель, использующий воздух как окислитель, причем упомянутый фюзеляж снабжен воздухозаборником, через который поток всасываемого воздуха подается к упомянутому по меньшей мере одному двигателю, использующему воздух как окислитель, при работе, упомянутый летательный аппарат содержит признаки пункта 1 формулы изобретения.

Более конкретно, согласно изобретению летательный аппарат содержит фюзеляж, который содержит по меньшей мере один двигатель, использующий воздух как окислитель. Фюзеляж имеет максимальную ширину фюзеляжа, определенную в области по меньшей мере одного двигателя, использующего воздух как окислитель, и содержит по меньшей мере один передний обтекатель фюзеляжа и по меньшей мере один задний обтекатель фюзеляжа, каждый из которых закрывает по меньшей мере один двигатель, использующий воздух как окислитель, по меньшей мере частично. По меньшей мере один передний и задний обтекатели фюзеляжа разнесены друг от друга в направлении, поперечном продольной оси по меньшей мере одного двигателя, использующего воздух как окислитель, посредством предварительно определенного смещения обтекателей, определяя динамический воздухозаборник, через который, при работе, поток всасываемого воздуха подается к по меньшей мере одному двигателю, использующему воздух как окислитель. Динамический воздухозаборник определяет, по меньшей мере, частично воронкообразный воздушный канал, направленный к встроенному в двигатель входному устройству и снабжен, по меньшей мере, одним воздухопроницаемым средством защиты двигателя, которое выполнено с возможностью очистки потока всасываемого воздуха выше по потоку от встроенного в двигатель входного устройства в соответствующем режиме защиты. По меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя, использующего воздух как окислитель, размещено поперечно по меньшей мере одному переднему обтекателю фюзеляжа с предварительно определенным углом наклона средства защиты.

Согласно одному аспекту заявляемый летательный аппарат содержит по меньшей мере один воздухозаборник с уменьшенными потерями при установке двигателя, который объединяет функциональные возможности и преимущества статического и динамического воздухозаборника. Более конкретно по меньшей мере один воздухозаборник спроектирован на основе статического воздухозаборника, определенного посредством расположенных ступенями, для увеличения их динамического давления, переднего и заднего обтекателей, и с наклоненным средством защиты двигателя, которое присоединено к расположенным ступенями обтекателям. В результате по меньшей мере один воздухозаборник, в основе своей являющийся статическим воздухозаборником, ведет себя аэродинамически подобно динамическому воздухозаборнику и, следовательно, определяет динамический воздухозаборник. Соответственно по меньшей мере один воздухозаборник далее в данном документе называется "динамическим воздухозаборником".

Преимущественно наклоненное воздухопроницаемое средство защиты двигателя защищает динамический воздухозаборник по меньшей мере от посторонних объектов, таких как пыль, птицы, гравий, листья, камни, полиэтиленовые пакеты и т.д. Однако следует отметить, что в контексте настоящего изобретения термин "посторонние объекты" не ограничен вышеперечисленными объектами и содержит согласно своему самому широкому понятию, и за исключением воздуха, любой объект, который является посторонним и который может повреждать двигатель, использующий воздух как окислитель, или снижать его эксплуатационные характеристики, такой как снег, лед, капли, влага и т.п.

Предпочтительно воздухопроницаемое средство защиты двигателя содержит экраноподобный элемент очистки воздуха. В качестве примера, этот экраноподобный элемент очистки воздуха осуществлен как входной барьерный фильтр с плоским фильтром. Однако настоящее изобретение не ограничено такими входными барьерными фильтрами и может аналогично быть реализовано с канавками от повреждения посторонними объектами, пылезащитными устройствами, сетками для защиты от обледенения и т.п. Кроме того, также предполагается комбинация двух или более таких экраноподобных элементов очистки воздуха. Например, канавка от повреждения посторонними объектами может быть объединена с впускным барьерным фильтром и т.п.

Согласно одному аспекту динамический воздухозаборник аэродинамически оптимизирован для условий медленного полета и полета в режиме висения посредством реализации воздухопроницаемого средства защиты двигателя с большой поверхностью средства защиты двигателя, которое при этом наклонено по направлению к воздушному потоку. Это достигается посредством смещения, которое создается между передним обтекателем фюзеляжа, например передним обтекателем главного редуктора, и задним обтекателем фюзеляжа, например задним обтекателем двигателя.

Наклон поверхности средства защиты двигателя сам преимущественно увеличивает соответствующий динамический эффект динамического воздухозаборника вследствие изменения высоты между передней кромкой и задней кромкой воздухопроницаемого средства защиты двигателя. Кроме того, данное падение давления уменьшается, поскольку поток всасываемого воздуха проникает в воздухопроницаемое средство защиты двигателя под более благоприятным углом. В идеале, поток всасываемого воздуха ударяет поверхность средства защиты двигателя под углом в 90°, в частности, в условиях полета вперед.

Однако с увеличением угла наклона уменьшается падение давления благодаря, в частности, действию фильтра в случаях, когда воздухопроницаемое средство защиты двигателя реализовано как фильтрующий элемент, который является хорошо известным аспектом в фильтрующей промышленности. Этот аспект уже используется в статических воздухозаборниках, которые особенно полезны в условиях полета в режиме висения, когда поток всасываемого воздуха засасывается в фильтрующий элемент перпендикулярно фильтрующему элементу.

Более того, при данной продольной длине, которая может быть выбрана для поверхности средства защиты двигателя, любой угол α наклона будет увеличивать эффективную поверхность средства защиты двигателя на tanα. Это предоставляет возможность обеспечивать более эффективную защитную поверхность и ведет к уменьшению объема работ по техническому обслуживанию благодаря увеличившейся продолжительности времени до возможного засорения воздухопроницаемого средства защиты двигателя. Это дополнительно защищает двигатель, использующий воздух как окислитель, от повторного засасывания горячих выхлопных газов и предоставляет возможностью регулирования значения массового расхода потока, входящего в динамический воздухозаборник.

Встроенное в двигатель входное устройство преимущественно закрыто динамическим воздухозаборником. Таким образом, могут быть достигнуты улучшенные акустические и шумоизлучающие характеристики. Дополнительно, заявляемый динамический воздухозаборник не требует предоставления дополнительного внешнего совка, за счет чего могут быть достигнуты минимизация явления аэродинамической интерференции, такого как хвостовая тряска, и уменьшение паразитного сопротивления.

Согласно предпочтительному варианту осуществления упомянутое предварительно определенное смещение обтекателя выбирается из диапазона между +0,025 и +0,5 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа, при этом упомянутое предварительно определенное смещение обтекателя предпочтительно составляет +0,2 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый предварительно определенный угол наклона средства защиты выбирается из диапазона между +1° и +100°, при этом упомянутый предварительно определенный угол наклона средства защиты предпочтительно составляет +15°.

Согласно одному аспекту упомянутое по меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя определяет, по существу, плоскую или плоскостную поверхность очистки воздуха. Альтернативно, упомянутое по меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя определяет изогнутую, ломаную и/или прерывистую поверхность очистки воздуха. В других вариантах по меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя имеет поверхность очистки воздуха, которая объединяет две или более различных форм, т.е. которая частично является плоской и частично изогнутой, или частично ломаной и частично прерывистой, и т.д.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый динамический воздухозаборник содержит внешний воздухозаборный кожух, который проходит по меньшей мере от одного заднего обтекателя фюзеляжа в направлении, противоположном упомянутому встроенному в двигатель входному устройству, упомянутый внешний воздухозаборный кожух определяет внешний совок упомянутого, по меньшей мере, частично воронкообразного воздушного канала.

Согласно дополнительно предпочтительному варианту осуществления упомянутый внешний воздухозаборный кожух выступает из упомянутого по меньшей мере одного заднего обтекателя фюзеляжа в направлении, поперечном упомянутой продольной оси упомянутого по меньшей мере одного двигателя, использующего воздух как окислитель. на предварительно определенное поперечное смещение кожуха. Упомянутое предварительно определенное поперечное смещение кожуха предпочтительно выбрано из диапазона между -0,19 и +1,01 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа, при этом упомянутое предварительно определенное поперечное смещение кожуха предпочтительно составляет +0,01 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый внешний воздухозаборный кожух определяет переднюю кромку кожуха, упомянутое по меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя определяет переднюю кромку средства защиты и заднюю кромку средства защиты, упомянутая передняя кромка средства защиты размещается, в соответствующем режиме защиты, выше по потоку от упомянутой передней кромки кожуха на упомянутом по меньшей мере одном переднем обтекателе фюзеляжа, а упомянутая задняя кромка средства защиты размещается, в упомянутом соответствующем режиме защиты, ниже по потоку от упомянутой передней кромки кожуха на упомянутом по меньшей мере одном заднем обтекателе фюзеляжа.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутая передняя кромка кожуха упомянутого внешнего воздухозаборного кожуха разнесена от упомянутой задней кромки средства защиты упомянутого по меньшей мере одного воздухопроницаемого средства защиты двигателя в направлении, параллельном упомянутой продольной оси упомянутого по меньшей мере одного двигателя, использующего воздух как окислитель, посредством предварительно определенного продольного смещения кожуха. Упомянутое предварительно определенное продольное смещение кожуха предпочтительно выбирается из диапазона между 0 и +1,23 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа, при этом упомянутое предварительно определенное продольное смещение кожуха предпочтительно составляет +0,23 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый, по меньшей мере, частично воронкообразный воздушный канал содержит по меньшей мере один внутренний воздухозаборный совок с линейной, изогнутой, ломаной и/или прерывистой формой.

Внутренние воздухозаборные совки в значительной степени защищают динамический воздухозаборник от повторного засасывания горячего газа, увеличивая расстояние до воздухоотвода. Они дополнительно приводят к увеличению динамического давления динамического воздухозаборника, так что, в основном, статический воздухозаборник превращается даже больше в динамический воздухозаборник, каким он уже является, посредством своей соответствующей конфигурации, как описано выше.

Кроме того, такие внутренние воздухозаборные совки, которые могут быть реализованы как единая часть на конце, могут быть выполнены с возможностью регулирования объема воздуха, входящего в динамический воздухозаборник, а также для регулирования массового расхода в конкретной области встроенного в двигатель входного устройства. Кроме того, путем установки этих внутренних воздухозаборных совков в предварительно определенных областях динамического воздухозаборника возможно устранение любых интерференций или негативного влияния совков на производительность при полете в режиме висения и при медленном полете.

Внутренние воздухозаборные совки предпочтительно имеют определенную внутреннюю форму, предназначенную для уменьшения скорости поступающего воздуха и увеличения статического давления на входе встроенного в двигатель входного устройства. Эта определенная внутренняя форма в основном представляет собой диффузор, встроенный в поперечное сечение внутренних воздухозаборных совков.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый по меньшей мере один внутренний воздухозаборный совок содержит по меньшей мере один из внутреннего верхнего совка, который наклонен относительно верхней кромки средства защиты упомянутого по меньшей мере одного воздухопроницаемого средства защиты двигателя с предварительно определенным углом наклона верхнего совка, внутреннего нижнего совка, который наклонен относительно нижней кромки средства защиты упомянутого по меньшей мере одного воздухопроницаемого средства защиты двигателя с предварительно определенным углом наклона нижнего совка, и внутреннего заднего совка, который наклонен относительно нижней кромки средства защиты упомянутого по меньшей мере одного воздухопроницаемого средства защиты двигателя с предварительно определенным углом наклона заднего совка. Упомянутый предварительно определенный угол наклона верхнего совка предпочтительно выбирается из диапазона между 0° и +180° и предпочтительно составляет +10°. Упомянутый предварительно определенный угол наклона нижнего совка предпочтительно выбирается из диапазона между 0° и +180° и предпочтительно составляет +10°. Упомянутый предварительно определенный угол наклона заднего совка предпочтительно выбирается из диапазона между +5° и +150° и предпочтительно составляет +80°.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления, упомянутое по меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя содержит верхнюю кромку и нижнюю кромку. Упомянутая верхняя кромка предпочтительно наклонена относительно горизонтальной плоскости упомянутого летательного аппарата на предварительно определенный угол наклона верхней кромки, который выбирается из диапазона между +15° и +155°, при этом упомянутый предварительно определенный угол наклона верхней кромки предпочтительно составляет +45°. Упомянутая нижняя кромка предпочтительно наклонена относительно упомянутой горизонтальной плоскости упомянутого летательного аппарата на предварительно определенный угол наклона нижней кромки, который выбирается из диапазона между -140° и +55°, при этом упомянутый предварительно определенный угол наклона нижней кромки предпочтительно составляет +10°.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления внутренняя поверхность канала для упомянутого, по меньшей мере, частично воронкообразного воздушного канала наклонена относительно упомянутого по меньшей мере одного переднего обтекателя фюзеляжа на предварительно определенный угол наклона внутренней поверхности канала, при этом упомянутый предварительно определенный угол наклона внутренней поверхности канала выбирается из диапазона между 0° и +35° и предпочтительно составляет +5°.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления внешняя поверхность канала для упомянутого, по меньшей мере, частично воронкообразного воздушного канала наклонена относительно упомянутого по меньшей мере одного заднего обтекателя фюзеляжа на предварительно определенный угол наклона внешней поверхности канала, при этом упомянутый предварительно определенный угол наклона внешней поверхности канала выбирается из диапазона между -5° и +35° и предпочтительно составляет +5°.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления по меньшей мере один привод средства защиты предусмотрен для перемещения упомянутого по меньшей мере одного воздухопроницаемого средства защиты двигателя между закрытым положением, связанным с упомянутым соответствующим режимом защиты, и отрытым положением, связанным с обходным режимом, в котором упомянутый поток всасываемого воздуха течет, по меньшей мере, частично неочищенным в упомянутое встроенное в двигатель входное устройство.

Предпочтительно, упомянутый привод средства защиты выполнен с возможностью поворачивания упомянутого по меньшей мере одного воздухопроницаемого средства защиты двигателя вокруг по меньшей мере одной оси вращения, которая размещена рядом с задней кромкой средства защиты. Альтернативно, упомянутое по меньшей мере одно воздухопроницаемое средство защиты двигателя может быть смещено посредством линейного движения или объединенного линейного/вращательного движения.

Вследствие потенциального засорения воздухопроницаемого средства защиты двигателя при работе, например, полиэтиленовым пакетом, песком, травой и т.д., требуется, чтобы поток всасываемого воздуха, текущий в динамический воздухозаборник, имел возможность обходить загрязненное воздухопроницаемое средство защиты двигателя через подходящий обходной канал. Такой обходной канал предпочтительно создается посредством перемещения воздухопроницаемого средства защиты двигателя в его открытое положение, т.е. в положение, в котором воздухопроницаемое средство защиты двигателя является неактивным и в котором может быть создано дополнительное динамическое давление, таким образом, в основном, статический воздухозаборник превращается даже больше в динамический воздухозаборник, каким он уже является посредством лежащей в его основе конфигурации, как описано выше. Обходной канал, в сравнении с традиционными обходными каналами, предусматривает увеличенные обходные поверхности по сравнению с традиционными обходными каналами, и, таким образом, заданная производительность двигателя может быть увеличена во всех режимах полета, также и в условиях чистого воздуха.

Преимущественно средством для создания обходного канала является часть динамического воздухозаборника, так что оба объединены в одну систему. Кроме того, функция самоочистки воздухопроницаемого средства защиты двигателя может быть реализована в его открытом положении, т.е. в режиме обхода, при этом потери при установке двигателя, использующего воздух как окислитель, преимущественно уменьшаются.

Согласно одному аспекту, путем регулирования положения воздухопроницаемого средства защиты двигателя между его закрытым и открытым положениями, заявляемый динамический воздухозаборник может быть приспособлен к многообразным различным условиям работы. Более конкретно, в закрытом положении воздухопроницаемое средство защиты двигателя активно в режиме защиты, а динамический воздухозаборник, в частности, подходит для условий полета на низких скоростях летательного аппарата и полета в режиме висения. В открытом положении воздухопроницаемое средство защиты двигателя является неактивным, и динамический воздухозаборник, в частности, подходит для высоких скоростей летательного аппарата и условий полета, требующих повышенной выходной мощности двигателя, например, режим полета с одним двигателем, аварийный режим, а также в случаях, когда только необходима повышенная мощность, или желателен пониженный расход топлива и/или для увеличения дальности полета при условиях чистого окружающего воздуха. В частности, если воздухопроницаемое средство защиты двигателя находится в своем открытом положении для создания обходного канала, по причине того, например, что воздухопроницаемое средство защиты двигателя засорено посторонними объектами, то воздухопроницаемое средство защиты двигателя неактивно и находится в режиме обхода, и поток всасываемого воздуха может протекать в двигатель, использующий воздух как окислитель непосредственно.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый динамический воздухозаборник содержит вторичный воздухозаборник, установленный на упомянутом по меньшей мере одном переднем обтекателе фюзеляжа, при этом упомянутый вторичный воздухозаборник выполнен с возможностью, по меньшей мере, засасывать воду и/или поток пограничного слоя на упомянутом по меньшей мере одном переднем обтекателе фюзеляжа по направлению к упомянутому динамическому воздухозаборнику и/или засасывать неочищенный воздух.

Такой вторичный воздухозаборник улучшает эксплуатационные характеристики установки воздухозаборника заявляемого динамического воздухозаборника, поскольку аэродинамический пограничный слой, который обычно и физически существует, отделяется и не засасывается в напорную камеру двигателя. Этот вторичный воздухозаборник также улучшает общие эксплуатационные характеристики двигателя, использующего воздух как окислитель, поскольку он не только отделяет пограничный слой от потока всасываемого воздуха, но также собирает воду, которая присутствует на переднем обтекателе фюзеляжа в условиях дождя. Хотя всасывание воды в напорную камеру двигателя не является большой проблемой, поскольку двигатели, использующие воздух как окислитель, обычно спроектированы с возможностью всасывать воду, устранение или, по меньшей мере, уменьшение такого всасывания воды, тем не менее, ведет к улучшению системы воздухозаборника.

Кроме того, воздушный поток, который формируется через вторичный воздухозаборник, может быть либо отправлен за борт, либо привнесен в объем переднего отсека двигателя. Следовательно, этот воздушный поток может быть использован для охлаждения механических и электрических частей или для дополнительных вспомогательных средств, таких как электрические двигатели.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления упомянутый вторичный воздухозаборник располагается между упомянутым по меньшей мере одним передним обтекателем фюзеляжа и отделителем пограничного слоя, упомянутый отделитель пограничного слоя разнесен от упомянутого по меньшей мере одного переднего обтекателя фюзеляжа посредством предварительно определенного смещения отделителя, которое выбрано из диапазона между +0,004 и +0,01 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа, упомянутое предварительно определенное смещение отделителя предпочтительно составляет +0,005 от упомянутой максимальной ширины фюзеляжа.

Предпочтительно упомянутый, по меньшей мере, частично воронкообразный воздушный канал содержит в области упомянутого по меньшей мере одного заднего обтекателя фюзеляжа отверстие, причем упомянутое отверстие размещается выше по потоку от упомянутого по меньшей мере одного заднего обтекателя фюзеляжа и выполнено с возможностью прохождения сквозь него посторонних, устраненных из воздушного потока объектов. Таким образом, засорение воздухопроницаемого средства защиты двигателя может быть, по меньшей мере, существенно устранено, за счет чего увеличивается интервал необходимого технического обслуживания и очистки.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения обозначены в качестве примера в последующем описании со ссылкой на присоединенные чертежи. На этих присоединенных чертежах идентичные или идентично функционирующие компоненты и элементы обозначены идентичными ссылочными номерами и символами и, следовательно, описываются только один раз в последующем описании.

Фиг. 1 показывает вид сбоку вертолета по меньшей мере с одним двигателем, использующим воздух как окислитель и связанным динамическим воздухозаборником согласно изобретению.

Фиг. 2 показывает вид сверху вертолета на фиг. 1,

Фиг. 3 показывает упрощенный горизонтальный разрез двигателя, использующего воздух как окислитель и связанного динамического воздухозаборника на фиг. 1 и фиг. 2, видимый в направлении стрелки III на фиг. 1,

Фиг. 4 показывает упрощенный профильный разрез динамического воздухозаборника на фиг. 3, видимый в направлении стрелки IV на фиг. 3, с внутренними воздухозаборными совками согласно первому варианту осуществления,

Фиг. 5 показывает упрощенный горизонтальный разрез динамического воздухозаборника на фиг. 3 с подвижным воздухопроницаемым средством защиты двигателя в закрытом положении,

Фиг. 6 показывает динамический воздухозаборник на фиг. 5 с подвижным воздухопроницаемым средством защиты двигателя в открытом положении,

Фиг. 7 показывает динамический воздухозаборник на фиг. 5 с другого угла обзора,

Фиг. 8 показывает перспективный вид подвижного воздухопроницаемого средства защиты двигателя на фиг. 5-7 с приводом средства защиты согласно первому варианту осуществления,

Фиг. 9 показывает перспективный вид подвижного воздухопроницаемого средства защиты двигателя на фиг. 5-7 с приводом средства защиты согласно второму варианту осуществления,

Фиг. 10 показывает перспективный вид подвижного воздухопроницаемого средства защиты двигателя на фиг. 5-7 с приводом средства защиты согласно третьему варианту осуществления,

Фиг. 11 показывает динамический воздухозаборник на фиг. 3 с вторичным воздухозаборником,

Фиг. 12 показывает динамический воздухозаборник на фиг. 3 с неподвижным воздухопроницаемым средством защиты двигателя согласно первому варианту осуществления,

Фиг. 13 показывает динамический воздухозаборник на фиг. 3 с неподвижным воздухопроницаемым средством защиты двигателя согласно второму варианту осуществления,

Фиг. 14 показывает упрощенный секционный вид сбоку динамического воздухозаборника на фиг. 3 с внутренними воздухозаборными совками согласно второму варианту осуществления,

Фиг. 15 показывает упрощенный секционный вид сверху двигателя, использующего воздух как окислитель, на фиг. 1 и фиг. 2 с упрощенной версией динамического воздухозаборника на фиг. 3 в режиме защиты, и

Фиг. 16 показывает упрощенный секционный вид сверху конфигурации на фиг. 15 в режиме обхода.

Фиг. 1 показывает летательный аппарат 1 с фюзеляжем 2. Согласно одному аспекту летательный аппарат 1 с силовой установкой 8. Предпочтительно, эта силовая установка 8 с