[发明专利]安装飞行器发动机的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于将飞行器发动机安装到飞行器的系统和方法。具体来说，本发明涉及一种安装系统和方法，所述安装系统和方法适用于减小由于飞行器操作期间的气动、重力、惯性和推力载荷而在飞行器发动机中发生的骨架(backbone)偏转。

背景技术

至少一些已知的燃气涡轮发动机，例如涡轮风扇发动机，包括风扇、核心发动机和动力涡轮。所述核心发动机包括以串行流关系连接在一起的至少一个压缩机、燃烧器和高压涡轮。具体来说，所述压缩机和高压涡轮通过轴连接，以形成高压转子组件。进入核心发动机的空气与燃料混合并且点燃，以形成高能量气体流。高能量气体流流过所述高压涡轮，以便可旋转地驱动高压涡轮，以使轴可旋转地驱动压缩机。随着气体流流过位于高压涡轮之后的动力或低压涡轮，该气体流将膨胀。低压涡轮包括转子部件，该转子组件具有连接到驱动轴的风扇。低压涡轮通过驱动轴可旋转地驱动风扇。当低压涡轮以相对较高旋转速度操作时，并且当风扇以相对较低旋转速度和较低压力比操作时，涡轮发动机性能得以增强。

由于发动机旁路比增大，较大的风扇以及气流增多会导致起飞旋转的载荷增大。随着内部和一些外部气流转向成与发动机轴对准，发动机入口上会产生大提升载荷。该载荷占骨架弯曲力矩中的绝大部分。发动机推力也会产生俯仰力矩(pitch)，具体取决于发动机安装系统的焦点是在发动机中心线上、上方还是下方。由于较大旁路比的发动机与较小的核心直径相关联，同时压力比较大并且叶片高度较小，核心发动机更易于遭受骨架弯曲。至少一些发动机包括较大开口顶部间隙，以适应骨架弯曲。但是，该开口顶部间隙可能导致燃料经济性降低。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种系统，用于将发动机安装到飞行器的发动机支撑结构。所述系统包括刚性结构，所述刚性结构连接到飞行器的机翼，并且包括前固定架接口和后固定架接口。前固定架接口和后固定架接口中的每一者接收载荷的推力分量。所述系统还包括框架，所述框架围绕发动机的旋转轴。所述框架包括第一支架接头以及第二支架接头，所述第二支架接头沿框架的上部与第一支架接头隔开。链合结构将框架连接到刚性结构。所述链合结构包括第一链合对以及第二链合对。所述第一链节(link)以相对于旋转轴的第一角度延伸在前固定架接口与第一支架接头之间。所述第二链节以相对于旋转轴的第二角度延伸在后固定架接口与第二支架接头之间。从侧向看去，第一链合对与第二链合对的载荷向量的投影在位于发动机推进风扇组件与发动机的高压压缩机的前部之间的、发动机的旋转轴附近相交。

在另一方面中，本发明提供了一种将发动机连接到飞行器机翼的方法。所述方法包括将刚性结构连接到飞行器机翼。所述刚性结构包括前固定架接口和后固定架接口。前固定架接口和后固定架接口中的每一者接收载荷的推力分量。所述方法还包括连接围绕发动机的框架，以使所述框架围绕发动机的旋转轴。所述框架包括沿框架的上部隔开的第一支架接头以及第二支架接头。所述方法进一步包括以相对于旋转轴的第一角度将链合结构的第一链节连接到前固定架接口和第一支架接头，并且以相对于旋转轴的第二角度将链合结构的第二链节连接到后固定架接口和第二支架接头。从侧面看去，第一链节和第二链节的载荷向量的投影在发动机旋转轴以及风扇转子平面附近相交。

在又一方面中，本发明提供了一种飞行器。所述飞行器包括机翼、发动机、外挂架(pylon)，所述外挂架连接在机翼与发动机之间。所述外挂架包括前固定架接口和后固定架接口。前固定架接口和后固定架接口各自接收载荷的推力分量。所述系统还包括框架，所述框架围绕发动机的旋转轴。所述框架包括第一支架接头以及第二支架接头，所述第二支架接头沿框架的上部与第一支架接头隔开。链合结构将框架连接到所述外挂架。所述链合结构包括第一链合对以及第二链合对。所述第一链合对以相对于旋转轴的第一角度延伸在前固定架接口与第一支架接头之间。所述第二链合对以相对于旋转轴的第二角度延伸在后固定架接口与第二支架接头之间。从侧面看去，第一链节和第二链节的载荷向量在发动机旋转轴以及风扇转子平面附近相交。

技术方案1：一种系统，用于将发动机安装到飞行器的发动机支撑结构，所述系统包括：

刚性外挂架结构，所述刚性外挂架结构连接到所述飞行器的机翼并且包括至少前固定架接口以及后固定架接口，并且所述前固定架接口和所述后固定架接口的每一者均接收载荷的推力分量；

围绕所述发动机的旋转轴的框架，所述框架包括第一支架接头以及第二支架接头，所述第二支架接头沿所述框架的上部与所述第一支架接头隔开；以及