[发明专利]航空发动机、飞行器和航空发动机防护方法

说明书

本发明涉及一种航空发动机、飞行器和航空发动机防护方法，其中航空发动机包括风险部件、驱动装置(5)、监控装置(2)和控制装置(6)，驱动装置(5)设置在风险部件上并被配置为驱动风险部件振动，以通过风险部件的振动将与风险部件接触的空中飞物切碎，监控装置(2)被配置为监测空中飞物的出现，控制装置(6)与监控装置(2)和驱动装置(5)信号连接，并被配置为根据监控装置(2)的监测结果控制驱动装置(5)的启闭。本发明可以通过驱动装置驱动风险部件振动，并通过风险部件的振动将空中飞物切碎，降低空中飞物对风险部件的损伤。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种航空发动机、飞行器和航空发动机防护方法。

背景技术

在飞机出现以前，没有高速人造飞行器，鸟类在空中的飞行与人类的活动互相没有重叠，不会对彼此造成危害，然而飞机的出现使得情况发生了变化。由于飞机飞行速度快，与飞鸟发生碰撞后会造成极大的破坏，严重时会造成飞机的坠毁。尤其在飞机起飞和降落的过程中，最容易发生鸟击。

目前，鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一，特别对于由喷管喷射出的燃气与风扇排出的空气共同产生反作用推力的涡扇发动机来说，飞鸟常常会被吸入进气口，造成涡轮发动机的扇叶变形，或者卡住发动机，使发动机停机甚至起火，对飞行器动力系统的破坏常常是致命的，会直接导致飞机失速坠毁。

飞机在飞行中与飞鸟相撞，对造成飞机发动机造成的损伤，称为发动机鸟撞损伤。鸟的质量虽小，但飞机和鸟的相对速度却很大，可能对某些关键部件造成损伤并危及飞行安全，所以对涡扇发动机的设计和强度都有严格要求，并进行鸟撞试验以确保安全。发动机应能承受一定数量和质量的鸟击，在经历鸟吉后应仍能保持要求的性能。近年来，根据实际情况需要，对大型民用发动机提出了更加严格的鸟撞规定。

绝大多数鸟类都有体形小、质量轻的特征，因而鸟击的破坏主要来自飞行器的速度而非鸟类本身的质量。随着航空技术的发展，人造飞行器的速度不断提高，根据动量定理，一只0.45公斤的鸟与时速80公里的飞机相撞，会产生1500牛顿的力，与时速960公里的飞机相撞，会产生21.6万牛顿的力，高速运动使得鸟击的破坏力达到惊人的程度。

目前，涡扇发动机防止鸟撞的方法主要包含两大类，一类是被动方式，增加发动机可能遭受鸟击部件的结构强度；另一类是主动方式，防止鸟类进入发动机。采用被动方式提高发动机风扇叶片抗鸟撞能力的方法主要是增加叶片本身的结构强度，但是结构强度的增加通常会带来重量的增加，这并不利于飞机整体性能的提升。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明实施例提供一种航空发动机、飞行器和航空发动机防护方法，能够减小空中飞物对风险部件造成的损伤。

根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机，包括：

风险部件；

驱动装置，设置在风险部件上并被配置为驱动风险部件振动，以通过风险部件的振动将与风险部件接触的空中飞物切碎；

监控装置，被配置为监测空中飞物的出现；和

控制装置，与监控装置和驱动装置信号连接，被配置为根据监控装置的监测结果控制驱动装置的启闭。

在一些实施例中，驱动装置包括超声波换能器。

在一些实施例中，风险部件包括叶片，叶片包括叶身和与叶身连接的榫头，驱动装置安装在榫头上。

在一些实施例中，航空发动机还包括短舱，监控装置和控制装置均设置在短舱内。

在一些实施例中，监控装置包括视频识别装置。