[发明专利]具有涡流发生器的发动机吊架及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机吊架的生产方法，所述吊架被安装在飞行器发动机和飞行器机翼之间。所述方法旨在为吊架装配至少一个涡流发生器，从而允许间接改变吊架的形状。

本发明应用于航空领域，特别地应用于发动机吊架的生产领域。

背景技术

目前的大部分飞行器装配有流线型吊架，所述吊架被悬挂在其机翼上，且保证其发动机和机翼之间的连接。所述流线型吊架相对于机翼的下表面凸出，这在机翼上，且通常在整个飞行器上造成空气动力学干扰。所述空气动力学干扰具有不利影响，例如升力损失和迎面阻力增加。此外，由于带有机翼后缘，吊架在机翼后缘附近具有相对较大的宽度，临近所述机翼后缘还增加了沿飞行器的气流分离的风险,因而所述结构性原因使所述空气动力学影响增大。

图1上已经示出四发动机飞行器的示例，其中仅可见两个发动机1。所述发动机1被分别安装在通过吊架7被固定在机翼6上的发动机舱5中。发动机舱5沿飞行器的纵轴线安装。为了获得尽可能有利的空气动力学性能，发动机吊架的形状为流线型。通常，发动机吊架呈延长的水滴形状，即具有长圆形力，其具有圆形的第一端和直的侧面，该直的侧面在第二端处以点接合，如图2A所示。所述图2A示出传统的发动机吊架俯视图。需注意的是，发动机吊架的圆形端7a朝向飞行器前部，而尖端7b朝向飞行器后部，飞行器前部是飞行器的头部。

图2B上还示出图2A的吊架7的剖面图。所述图2B示出发动机吊架7，也简称为吊架，所述吊架被悬挂在机翼6上并支撑发动机舱5。所述发动机吊架7，包括：

-被称为主要结构的结构，其用来保证机翼和发动机之间的机械连接，并因而能通过机翼向飞行器整体传输发动机引擎发出的力，以及

-围绕所述主要结构且呈流线型的箱。

吊架7与机翼6构成收缩角α。该收缩角通常介于10°到20°之间。

当飞行器处于飞行中时，空气沿飞行器流动，并沿结构形成边界层。该边界层是在吊架的箱表面和外部空气流之间的具有一定厚度的空气紊流层。在所述边界层中，空气速度为零，或接近于零，由此产生紊流。相反，在离吊架的箱表面一定距离处流动的外部空气具有足够的速度来避免产生紊流。

需注意，在吊架的后缘10处的边界层的厚度取决于被称为弦的吊架长度以及收缩角α。如果收缩角太小，吊架将太长且将生成过大的迎面阻力。如果收缩角太大，将产生空气流分离的风险，同样将生成迎面阻力。为了限制迎面阻力，航空制造商因此在收缩角上寻找折衷方案。

尽管存在所述空气动力学折衷，如果飞行中的飞行器遭受空气流分离，那么能够为发动机吊架装备涡流发生器（或英语为“vortex generators”）。通常，在飞行器的设计和生产后，图2A和2B上标注为2的涡流发生器可被安装在吊架的箱上。在航空制造商估计到飞行中存在气流分离后，涡流发生器可被安装在吊架的箱上。所述涡流发生器2是凸出于吊架7的箱装配的翅片，用以改变沿所述吊架的空气流动。所述涡流发生器2保证边界层空气与外层空气的混合，从而使得提高紧邻吊架处的空气速度，由此避免空气流分离。所述涡流发生器的功能以示意性方式被示出在图3上。该图通过箭头F1示出沿吊架7的局部空气流动。该图还通过箭头F2示出由涡流发生器2生成的空气涡流，所述涡流是由于翅片的下表面2a和上表面2b之间存在压力差，而在翅片2端部造成空气流动的结果。

在法国专利文献FR-2905930中描述了一个涡流发生器的示例，所述涡流发生器在飞行器制造完成后被安装，以用来改变沿吊架的空气流动。该文献中所描述的翅片系统能调节飞行器发动机吊架，使其适合所述飞行器的运行条件。然而，所述翅片必然造成飞行器总重量与其设计所预计重量相比增加，并且还增加与翅片本身相关的迎面阻力。

此外，航空制造商始终在寻求努力提高飞行器空气动力学性能。可以两种不同的方式提高所述性能：

-或者改善迎面阻力，也即是降低迎面阻力，

-或者降低飞行器重量。

然而，飞行器的迎面阻力和重量直接彼此相关。实际上，为了降低迎面阻力，可在飞行器吊架上安装涡流发生器。然而，所述涡流发生器具有不可忽略的重量，其将增加飞行器的总重量。且如果不安装任何涡流发生器，由于空气流分离，飞行器迎面阻力将依然相对较大。

发明内容

本发明的目的正好在于弥补上述阐述的技术缺点。为此，本发明提出制造在其设计开始就集成涡流发生器的飞行器吊架。从所述飞行器的设计开始就将所述涡流发生器集成在飞行器的吊架上，可以改变发动机吊架的尺寸，由此在重量上获得改善，而不会造成有损空气动力学的影响。