[发明专利]适用于飞机的空调组件舱的通风系统及包括其的飞机

说明书

本发明公开了一种适用于飞机的空调组件舱的通风系统及包括其的飞机，该通风系统包括：引射套管，其位于靠近飞机的空调系统的冲压空气排气管路的排气口的位置，将一段冲压空气排气管路包裹在内，并外延出飞机的蒙皮表面；可调节的蒙皮进气口，其通向空调组件舱，并被构造为能够使得外部的空气流入空调组件舱并至少部分地流向引射套管。根据本发明的适用于飞机的空调组件舱的通风系统及包括其的飞机，能够灵活通风系统的有效流通面积和流通量，实现空调组件舱通风的功能，具有流量可调节、燃油代偿损失低、重量轻、地面无温升的优点。

技术领域

本发明涉及飞机的空调组件舱的通风以及飞机的冲压空气系统，尤其涉及一种适用于飞机的空调组件舱的通风系统及包括其的飞机。

背景技术

随着对民用飞机经济性要求越来越严苛，轻量化、高结构效率、安全、经济、舒适、环保的复合材料在飞机的结构及蒙皮上受到大规模应用。把两种以上的材料，例如增强纤维(玻璃纤维，芳纶纤维，碳纤维)和有机聚合物基体通过按某种比例和组成形式组合在一起，使各类材料性能优势互补，从而制成一种新的复合型材料。复合材料具有超高的比强度和比刚度，大幅度减重，机体结构轻量化(增加有效载荷，增大航程，降低油耗)；复合材料具有优异的结构一体化成型能力，减少连接和零件数量，提高结构功能完整性和可维护性；复合材料具有融合了各组分材料的优势性能，出众的材料性能助力实现飞机结构力学特征的优化(气弹，颤振，寿命，耐腐蚀)。因此，目前先进的民用飞机的机身、鼓包、中央翼等多采用复合材料。

其中，举例来说，飞机主结构如机身、机翼、垂尾、平尾、舱门通常采用碳纤维层压板，方向舵、短舱、系统设备通常采用碳纤维夹层，整流罩、雷达罩、低压管路通常采用玻璃纤维。然而，复合材料的耐热性与常规的钢铝合金相比，仍有不少的提升空间，常见的复合材料其耐受温度一般在70℃到80℃，经过特殊工艺提升的复合材料其耐受温度也有120℃的，但其生产成本也较高。因此，先进民用飞机对传导到复合材料部件上的温度有一定限制。

另一方面，随着对民用飞机舒适性要求越来越严苛，特别是对于宽体飞机，其制冷需求受载客人数及设备的影响，通常需要采用制冷温控系统、辅助冷却系统、空气准备系统等多套系统协调为飞机提供制冷能力，这些设备及高压管路等常被布置在中央翼盒与翼身整流罩鼓包之间的区域，这些设备表面温度大都超过200℃，失效状态下最高可达260℃，其温度远超复合材料中央翼盒及鼓包蒙皮的耐受温度80℃，将影响区域的结构安全性，影响相关系统设计及后期取证工作。因此，目前常见的解决办法是增加空调组件舱区域的通风系统，通过通风降低该区域的区域温度，使传递到复合材料鼓包蒙皮上的温度低于耐受温度限制。

目前，现有的空调组件舱通风系统，基本均采用主动吹气式通风技术。如图1所示为一种现有技术的主动吹气式通风系统。这种传统形式的空调组件舱通风系统，这种空调组件舱通风系统一般位于中央翼油箱51附近，并包括涡轮风扇61、涡轮风扇的供气活门、交输活门65、地面入口(叶栅进气口62)、飞行入口(NACA进气口64)、笛形管66、等部分组成部分，其优点是通过主导式、定点式的方式，有利通风及散热效果。

其中，在地面状态，高压气源驱动涡轮风扇61，将外部环境空气通过叶栅进气口62引至空调组件舱52内，在空调组件舱52内通过笛形管66送风，在舱内形成了良好的换热后，舱内空气通过整流罩底部的一个排气口排出机外。在飞行状态，外部环境空气通过NACA进气口64的冲压效应进入空调组件舱52，通过笛形管66为舱内吹袭换热，而后舱内空气通过整流罩(即翼身整流罩鼓包53)底部的排气口(即叶栅排气口63)排出机外。