[发明专利]用于减少或甚至消除飞行器动力装置除冰系统的音噪的装置

说明书

用于减少或甚至消除飞行器动力装置除冰系统的音噪的装置，该装置使得有可能减小或甚至消除由沿着具有通向空腔的孔口的表面的空气流所产生的音噪，该空腔在与该表面相对的一侧上延伸，孔口相对于空气的流动方向具有下游边缘。该装置包括导流器，该导流器临近下游边缘定位、朝向空腔的内部延伸、并且垂直于空气的流动方向定向，以便朝向涡流的孔口的外部转移，所述涡流由于在每个孔口上方沿着该表面的空气流而形成在剪切层中。在除冰系统的每个排气孔口的下游边缘处安装导流器使得有可能使涡流改向到空腔外部，同时防止它们在越过下游边缘时发生极大的变形。因此，消除了或至少大大减少了当涡流越过下游边缘时由涡流的变形产生的噪声。

技术领域

本发明涉及飞行器动力装置，且更特定地，涉及安装在动力装置吊舱的唇缘中的除冰系统。

背景技术

商用飞行器的动力装置通常悬挂在机翼下方或固定在机身后部部分上。这些动力装置一般地具有位于吊舱内部的发动机，该吊舱通过支撑桅杆固定到飞行器机翼或机身，该支撑桅杆的一端连接到吊舱的外壁，且该支撑桅杆的另一端连接到机翼或机身。在下文中，相对于穿过动力装置的空气流的方向给出了动力装置的不同部件的轴向位置。

在吊舱的前部部分上的是进气口，该进气口通向由吊舱的内壁形成的内管道。内管道将空气引导向发动机，该发动机可以是例如涡轮螺旋桨发动机。进气口设置有唇缘，该唇缘的内边缘与内管道相接，且该唇缘的外边缘与吊舱的外壁相接。该唇缘具有包括捕获空气而不产生分离的空气动力学功能，因为这些分离不利于风扇叶片的服务寿命。

在飞行阶段期间，霜或冰会形成在发动机进气口上。发动机上游的冰积聚会大大减损动力装置的性能，并且在极端情况下，冰块会脱离且被吸入内管道中并损坏发动机，这需要附加的维护操作。为了防止霜或冰的形成，将除冰系统定位在唇缘中。

一般地，进气口是动力装置的特定部分，其在下游终止于使结构加劲的后框架中。在进气口的另一端处的是具有D形横截面的外围通道，该外围通道更普遍地被称为D型管道。D型管道的前部部分由唇缘形成，并且后部部分由前框架形成，该前框架封闭形成在唇缘的后部上的碟形物。通过除冰管路从发动机输送的热空气在D型管道中循环，因此防止了霜的形成。该气动除冰系统目前用于吊舱除冰系统中，所述吊舱除冰系统也普遍地被称为吊舱防冰或NAI系统。气动NAI系统具有：排气孔口，其允许将D型管道中的加压热空气排放到外部；以及调节系统，其控制热空气到D型管道中的注入。当飞行条件需要对动力装置进气口唇缘除冰时，NAI系统可以处于作用模式，或者当飞行条件不需要对动力装置进气口唇缘除冰时，NAI系统可以处于非作用模式。

当除冰系统处于非作用模式时，会出现音噪或呼啸声，这会增加飞行器的认证噪声级，并且还会引起噪声烦扰度（呈呼啸声的形式），该噪声烦扰度会在距离机场达几十千米远处被听到，特别是在着陆之前的进场阶段期间。

这种呼啸声是激励器-共振器系统耦合的结果。当NAI系统处于非作用模式时，D型管道表现为像空腔一样，其仅通过排气孔口与外部连通。越过排气孔口的空气流由于剪切而产生涡流，当这些涡流遇到这些排气孔口的下游边缘时，它们趋向于变形。这些涡流结构的变形速度产生了噪声。如果在噪声的发射和涡流的脱落之间建立了追溯环路，则该噪声会变成纯音。这种追溯环路是使用涡流在孔口的下游边缘上变形时发射的声能来作用于从上游边缘产生的脱落的涡流并给予它们节奏的结果。然后，这种音噪（被称为激励器）可以激励D型管道的空腔模式，该空腔模式然后强加其所谓共振频率而具有放大作用（被称为共振器）。这种呼啸声的频率和强度取决于排气孔口的几何形状、D型管道的空腔模式以及排气孔口处空气的局部流动条件。

发明内容

本发明旨在减少或甚至消除当NAI系统非作用时在与由D型管道形成的空腔连通的每个排气孔口处产生的激励器音噪。