[发明专利]发动机机舱中的燃气涡轮发动机进气口

说明书

技术领域

本发明涉及航空涡轮发动机领域，特别是涉及涡轮发动机的进气口，后者包括发动机本身和安装其的机舱。

背景技术

涡轮发动机一般包括由围绕同一轴线旋转的一套或多套转子构成的燃气发生器。每套转子通常采用轴或鼓轮连接的压缩机和涡轮构成，根据流过发动机的燃气流向，一个布置在燃烧室的上游，而另一个布置在下游。与该燃气发生器相连的是其驱动的风扇或一组或多组风扇叶片。

当风扇转子或风扇叶片组位于发动机前部时，发生器的进气口则位于该转子的下游。很容易被发生器吸入的外来物(诸如，鸟、冰雹、水和石子)，会因为前部转子而至少部分地减缓速度或停止，这是因为转子的惯性和尺寸在一定程度上起到了格栅的作用，或者由于风扇离心作用，使得这些外来物偏转进入二次流路径。在发动机的风扇或风扇叶片转子不位于燃气发生器进气口上游的发动机上，这种保护是不存在的。

无函道风扇(UDF)发动机或“桨扇”发动机就属于这种情况。这类发动机包括一对风扇叶片组，这些叶片对转，并径向布置在包围发生器的发动机机舱的外部，与两个涡轮叶轮一致，叶轮直接带动风扇叶片旋转。燃气发生器是单流发生器。以本申请者公司名义申请的专利申请FR 2 606 081对这类发动机进行了描述。

一个解决方案可以是加强第一压缩机级，但是，这种加强会引起一些部件尺寸变化，这在某种程度上不利于重量和尺寸，因为这些部件需要能够承受直接碰撞。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种可降低大的外来物碰撞能量的进气道，其方式是，当这些外来物到达压缩机时，已经丧失了足够能量，对该压缩机部件不会造成损坏。

本发明的另一个目的是提出一种能够让较小外来物偏转的进气道，诸如沙粒、冰、石子和水，并将其排放出去，且又不会丧失太多的能量。

人们已知，为直升机或垂直起降飞机(VTOL)上安装的发动机而专门设计的进气口。例如，这些发动机进气口包括可在进气口处使气流偏转的装置，在偏转点的下游，设有可截留进入的外来物的装置，特别是沙粒。

本发明是针对一种在现有技术进气口上作了改进的进气口，可保护发动机防止吸入外来物，同时保持发动机机舱的动力学性能。

本发明提出了一种燃气涡轮发动机和装有该发动机的机舱的装置，带有构成进气口的进气整流罩，包括：

-外来物偏转构件，与所述整流罩一起构成进气道，以及，在该偏转构件的下游，

-二次偏转通道，

-发动机主供气通道，

所述进气道设计成可使至少一部分经由进气口吸入的外来物转向进入二次偏转通道，其特征在于，二次偏转通道的布局是这样的，即，流过该通道的空气的速度会从上游向下游增加，所述二次通道带有排气口，其开口向机舱外壁打开。

通过本发明，可以保持航空动力学性能，并限制发动机机舱的总阻力。为此，与空气流动方向成横向的二次通道的横截面，其面积在二次通道的进气口和排气口之间减小。

根据一个实施方案，横截面的缩小是方位上的。更具体地说，二次偏转通道是由至少两个带有普通环形进气口的独立的管道和带有开口的排气口构成，所述排气口的开口沿机舱周缘布置。

发动机机舱壁上的排气截面优选布置成可引导气流沿发动机轴线流动。

外来物偏转构件优选对穿过进气口的任何弹道封闭主通道。根据一个有利实施方案，该构件呈轴对称锥体形状，该锥体构成了一种带进气整流罩的环形进气道，而进气整流罩同样也是环形。

根据一个实施方案，二次偏转通道由至少两个独立导管构成，所述导管带有环形进气口和排气口，进气口共用，而排气口则带有沿发动机机舱周缘分布的开口。例如，二次通道可以包括四个或五个或更多的导管。

根据另一个实施方案，在由燃气涡轮发动机和安装发动机的机舱构成的装置中，所述机舱包括进气整流罩和位于所述进气整流罩延伸部分的可拆卸的整流构件，所述装置的特征在于，二次偏转通道包括构成偏转进气口的至少一部分二次通道并固定到所述可拆卸整流构件上。

这样，就解决了安装一个或多个外来物偏转管道的问题，同时，在发动机空间紧张的环境下保持符合要求的航空动力学性能。这个解决方案可以保持均衡布置，经由构成偏转进气口的所述二次通道部分传递的载荷尽可能少。

此外，与发动机必须能够直接承受碰撞的的实施方式相比，该解决方案减轻发动机的重量。

这个解决方案非常适合于整流构件围绕与发动机轴线平行的轴线采用关节连接的装置，从而可拿掉发动机盖。