[发明专利]具有后发动机和辅助动力单元的飞行器

说明书

提供了一种在前端和后端之间延伸的飞行器。该飞行器包括：定位在飞行器的后端附近的辅助动力单元，辅助动力单元具有辅助动力单元入口管道和辅助动力单元排气管道；以及定位在飞行器的后端附近的边界层摄取风扇，边界层摄取风扇具有支撑轴，其中，辅助动力单元排气管道延伸穿过边界层摄取风扇的支撑轴的一部分。

技术领域

本主题总体上涉及一种飞行器推进系统，其包括位于飞行器的后端的发动机和辅助动力单元。

背景技术

传统的商用飞行器通常包括机身，一对机翼以及提供推力的推进系统。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机，例如涡轮风扇喷气发动机。每个涡轮风扇喷气发动机被安装到飞行器的机翼中的相应一个，例如在机翼下方的悬挂位置，与机翼和机身分开。这样的构造允许涡轮风扇喷气发动机与不受机翼和/或机身影响的独立的自由气流相互作用。这种构造可以减少进入每个相应的涡轮风扇喷气发动机的入口的空气内的湍流量，这对飞行器的净推进力具有积极的影响。

然而，在包括涡轮风扇喷气发动机的飞行器上的阻力也对飞行器的净推进力有影响。飞行器上的阻力(包括表皮摩擦，形式和感应阻力)的总量通常与接近飞行器的空气的自由流速度与飞行器下游的由于飞行器上的阻力产生的尾流的平均速度之差成正比。

已经提出了抵抗阻力的影响和/或提高涡轮风扇喷气发动机的效率的系统。例如，某些推进系统结合有边界层摄取系统，以将在例如机身和/或机翼上形成边界层的一部分相对缓慢移动的空气引导到涡轮风扇喷气发动机的风扇区段上游的涡轮风扇喷气发动机中。

此外，在某些构造中，可以使用燃气涡轮发动机来驱动发电机。例如，燃气涡轮发动机可以是飞行器的辅助动力单元(APU)，该APU包括用于为飞行器的各种系统产生电力的发电机。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中变得显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种在前端和后端之间延伸的飞行器。该飞行器包括：辅助动力单元，辅助动力单元定位在飞行器的后端附近；辅助动力单元具有辅助动力单元入口管道和辅助动力单元排气管道；以及边界层摄取风扇，边界层摄取风扇定位在飞行器的后端附近，边界层摄取风扇具有支撑轴，其中，辅助动力单元排气管道延伸穿过边界层摄取风扇的支撑轴的一部分。

在某些示例性实施例中，飞行器包括混合器，混合器与辅助动力单元和边界层摄取风扇连通，使得混合器接收并混合来自边界层摄取风扇的边界层气流和来自辅助动力单元排气管道的辅助动力单元排气流。

在某些示例性实施例中，飞行器包括在辅助动力单元排气管道与边界层摄取风扇的支撑轴之间的绝热部分。

在某些示例性实施例中，边界层摄取风扇限定中心轴线，并且包括：风扇，风扇可绕中心轴线旋转，并且包括附接到风扇轴的多个风扇叶片；机舱，机舱围绕多个风扇叶片；和结构构件，结构构件从边界层摄取风扇的支撑轴延伸到机舱。

在某些示例性实施例中，辅助动力单元排气管道包括旁路部分，旁路部分延伸穿过结构构件到机舱，其中，通过旁路部分到机舱的辅助动力单元排气流被构造为对机舱进行除冰。

在某些示例性实施例中，飞行器，包括：电动机，电动机的驱动轴偏离风扇轴；和齿轮，齿轮与驱动轴和风扇轴连通，以驱动边界层摄取风扇。

在某些示例性实施例中，辅助动力单元排气管道沿着边界层摄取风扇的轴向方向延伸穿过边界层摄取风扇的支撑轴的中心。

在某些示例性实施例中，边界层摄取风扇在飞行器的后端处被结合到飞行器的尾部中。

在某些示例性实施例中，边界层摄取风扇的一部分构成飞行器的后端。