[发明专利]防砂滤尘过滤装置及直升飞机

说明书

本发明公开了一种防砂滤尘过滤装置，包括具有通风通道的框体、过滤器和分流器，框体包括相对设置并分别与通风通道连通的进气侧和排气侧，分流器远离进气侧布设并使框体的排气侧分隔形成清除流通道和主流通道，过滤器包括沿气流方向倾斜布设的防砂模块和防尘模块，防砂模块用于与流入通风通道的含尘气流中的砂尘碰撞从而使含尘气流中的砂尘在与壁面碰撞反弹和惯性力的作用下流入至清除流通道内并排出，防尘模块设于防砂模块出风的一侧，以使经过防砂模块过滤后的气流进行二次过滤，二次过滤后的气流流入至主流通道内。本发明还公开了一种直升飞机。本发明的防砂滤尘过滤装置，降低了防尘模块的更换和清洗频率，维护成本低。

技术领域

本发明涉及过滤装置技术领域，特别地，涉及一种防砂滤尘过滤装置。本发明还涉及一种直升飞机。

背景技术

由于直升机良好的机动性和灵活性，常用于执行运输、巡逻、搜救等特殊任务，时常工作在砂尘、盐雾、雨水等恶劣自然环境。直升机在起飞、着陆、近地面飞行或悬停时旋翼下洗流和绕机身的环流与地表砂尘相互作用容易形成局部砂尘环境，直升机的发动机吸入砂尘会出现旋转部件磨损、燃油喷嘴和涡轮叶片气膜孔堵塞等现象，导致性能下降，寿命急剧缩短，维护成本倍增。此外，发动机吸入冰、鸟等外物可能产生灾难性损伤。早期由于未引起足够重视，造成了很多无可挽回的人力物力损失，大量经验教训使发动机进气防护受到重视，60年代中期，美国军方支持开展了为期15年的RD计划，围绕材料、耐磨涂层和进气防护装置等方面开展了大量研究工作，研究发现，进气防护装置对提高发动机吞咽能力效果最为显著。分离效率是进气防护装置的关键技术指标，美国军方对某发动机进行的ACCoarse标准砂测试结果显示：分离效率85％的进气防护装置可使发动机砂尘环境使用寿命提升5倍以上，若分离效率提高至96％，发动机砂尘环境使用寿命可提升28倍之多。因此，改善发动机进气系统排异物能力对提高发动机工作可靠性和飞行安全性具有重要意义。

现有的工进气防护装置主要有三种类型：进气防护网、惯性分离器和拦阻式过滤器。进气防护网只能对发动机进行简单防护，可以防止鸟、树叶等大尺寸外物吸入发动机，但对于砂尘、冰雪、雨水等不能提供有效防护；惯性分离器通过进气型面的巧妙设计，使外物利用自身惯性分离，惯性分离器可以做到免维护，在发动机进气防护中广泛采用，但其砂尘分离能力有限；拦阻式过滤器采用过滤网进行进气防护，滤网过滤精度高，可以对发动机进行全面的进气防护，且具有结构简单、成本低等优点，但是拦阻式过滤器实际应用过程中滤网易被砂尘堵塞，加大进气损失，实际应用过程中需要频繁更换或清理滤网，维护成本高，限制了其使用范围，一般在浓度较低的砂尘环境使用或在高浓度砂尘环境短期使用。

发明内容

本发明提供的防砂滤尘过滤装置，以解决现有的拦阻式过滤器的滤网容易被砂尘堵塞、堵塞后进气损失增大、维护成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种防砂滤尘过滤装置，用于过滤含尘气流中的砂尘，包括具有通风通道的框体、沿气流方向依次排布于框体内的过滤器和分流器，框体包括相对设置并分别与通风通道连通的进气侧和排气侧，分流器远离进气侧布设并使框体的排气侧分隔形成用于排砂尘的清除流通道和用于排气的主流通道，过滤器包括沿气流方向倾斜布设的防砂模块和防尘模块，防砂模块用于与流入通风通道的含尘气流中的砂尘碰撞从而使含尘气流中的砂尘在与壁面碰撞反弹和惯性力的作用下流入至清除流通道内并排出，防尘模块设于防砂模块出风的一侧，以使经过防砂模块过滤后的气流进行二次过滤，二次过滤后的气流流入至主流通道内。

进一步地，防砂模块包括由格栅条和加强肋条组合形成的进气格栅，加强肋条的第一侧设于框体的进气侧的侧壁面上，加强肋条的第二侧与分流器连接以使加强肋条的长段与主流通道内的气流方向倾斜呈α角度布设，多个格栅条沿加强肋条的长度方向间距均匀地排布，格栅条与主流通道内的气流方向呈γ角度布设。

进一步地，α为10度至15度，γ为40度至60度。