飞机发动机进气系统排水结构的制作方法

1.本实用新型涉及飞机发动机设计领域，具体地，涉及一种飞机发动机进气系统的排水结构。


背景技术：

2.目前，常见的飞机涡扇发动机的进气系统包括进气道、进气整流罩、发动机、风扇匣和风扇罩。其中，由于进气整流罩通常是内径较大的端部开放式环状部件，因此在雨雪天气中，雨水雪水可能积存在进气道中。而且，目前的涡扇发动机的涵道比越来越大，导致涡扇发动机的整体尺寸越来越大，进气整流罩的尺寸也越来越大，因此进气道中存在积水的可能性也越来越大。进气道中存在的积水可能会影响发动机的正常运行，因此需要设计合适的排水结构，将进气道中的积水排出飞机发动机。
3.在现有技术中，常见的进气系统排水结构，通常包括布置在风扇匣壁上的通孔，其主要目的是将飞机发动机的进气道与风扇匣壁和风扇罩之间的风扇匣腔流体连通，通过该通孔将积水从进气道排进风扇匣腔，进而通过进一步排液结构排出飞机发动机。
4.这种现有的通孔结构可能存在的隐患：发动机进气系统的排水通孔仅用于解决在飞机发动机停机时，将发动机进气系统内积存的雨水通过该通孔排出，进而通过布置在风扇罩上的进一步排液结构排至地面。当飞机发动机运行时，进气道中的气流速度会显著增大，因此进气道中的气压相应地降低。此时，风扇匣腔中的气压将会高于进气道中的气压，由于该通孔使得该风扇匣腔与进气道流体连通，因此风扇匣腔和进气道之间的压差会导致倒吸现象的出现。当飞机发动机运行时，该倒吸现象可能会使风扇匣腔内存在的可燃液体被吸入进气道。
5.涡扇发动机飞机和装有辅助动力装置的飞机，应满足下列要求：必须有相应措施防止由可燃液体系统的放液嘴、通气口或其他部件漏出或溢出的危险量燃油进入发动机或辅助动力装置进气系统。因此，被吸入进气道的可燃液体是非常危险的，一旦被吸入进气道的可燃液体达到危险量，可能导致严重事故的发生。
6.因此，存在对飞机发动机进气系统的排水结构进一步改进的需求，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

7.为解决上述现有技术所存在的问题，本实用新型提出了一种飞机发动机进气系统排水结构，该排水结构能够有效防止发动机风扇匣与风扇罩之间的腔室内存在的泄漏的可燃液体在发动机进气道气流流速增大而压力降低的情况下，被吸入到发动机进气系统的情况的发生。并且该排水结构制造简单，安装效率高，经济效益高。
8.因此，本实用新型提出了一种飞机发动机进气系统排水结构，该排水结构布置在飞机发动机的进气系统中用于排出积水，飞机发动机包括发动机风扇匣和风扇罩，该发动机风扇匣包括风扇匣壁、风扇匣腔。
9.其中，排水结构包括：至少一个排水孔，该至少一个排水孔布置在风扇匣壁中；至少一根排水延长管，该至少一根排水延长管与至少一个排水孔流体连通，排水延长管的固定端固定在风扇匣壁的内表面上，排水延长管的自由端延伸到风扇匣腔内，从而防止风扇匣腔内的液体被吸入飞机发动机的进气系统中。
10.根据本实用新型的一个实施例，排水孔的延伸方向与风扇匣壁所在平面之间的夹角等于或小于90
°
。
11.根据本实用新型的一个实施例，排水延长管的延伸方向与风扇匣壁所在平面之间的夹角等于或小于90
°
。
12.根据本实用新型的一个实施例，排水延长管的固定端通过焊接、粘合、铆接、螺纹连接或其组合中的一种连接方式与排水孔连接。
13.根据本实用新型的一个实施例，排水延长管的固定端的内径大于或等于排水孔的内径。
14.根据本实用新型的一个实施例，排水延长管的横截面形状是圆形、方形或三角形中的一种。
15.根据本实用新型的一个实施例，排水结构还包括布置在风扇罩中的风扇罩排液部，用于将积水排到发动机风扇匣之外。
16.根据本实用新型的一个实施例，排水延长管的自由端位于风扇罩排液部的上方。
17.根据本实用新型的一个实施例，排水延长管的中心轴线与风扇罩排液部相交。
18.根据本实用新型的一个实施例，风扇罩排液部由一个或多个孔隙组成，其中，该一个或多个孔隙的横截面形状包括圆形、正方形、矩形、三角形或其组合中的一种或多种。
19.相比于现有技术，本实用新型所提出的飞机发动机进气系统排水结构具有以下有益效果：
20.1、通过本实用新型的飞机发动机排水结构，在飞机发动机停机时，可以通过排水孔将积存在发动机进气道中的雨水排出到飞机发动机风扇匣腔中，避免进气道中的积水影响飞机发动机的正常运行，提高飞机运行的安全性；
21.2、在飞机发动机运行时，由于进气道中的气流速度增大而气压降低，进气道与风扇匣腔之间会存在气压差，因此会发生倒吸现象，通过本实用新型的飞机发动机排水结构，排水延长管的设计可以避免飞机发动机风扇匣腔中的可燃液体被吸入发动机进气道，避免事故隐患，保证飞机的安全运行；
22.3、通过本实用新型的飞机发动机排水结构，可以通过风扇罩上的排液部将风扇匣腔内的液体排出飞机发动机，从而提高其安全性，此外，通过将排水延长管构造为使其自由端对准风扇罩排液部，可以提高排水结构的排水效率；
23.综上，本实用新型的飞机发动机排水结构，通过排水孔、排水延长管和风扇罩排液部的巧妙设计，可以有效避免从可燃液体系统的放液嘴、通气口或其他部件漏出或溢出的危险量燃油进入发动机进气系统，既可以提高飞机运行的安全性，又可以提高排水结构的排水效率，制造简单、安装方便、经济效益高。
附图说明
24.图1是根据本实用新型的一个实施例的飞机发动机进气系统排水结构的排水孔的
布置示意图；
25.图2是根据本实用新型的一个实施例的飞机发动机进气系统排水结构的局部剖视图。
26.附图标记列表
27.100——发动机；
28.101——进气道；
29.101a——进气口；
30.102——发动机风扇；
31.104——风扇匣壁；
32.104a——风扇匣壁内表面；
33.104b——风扇匣壁外表面；
34.106——风扇匣腔；
35.108——风扇罩；
36.200——排水结构；
37.202——排水孔；
38.204——排水延长管；
39.204a——延长管固定端；
40.204b——延长管自由端；
41.206——排液部；
42.208——排液孔隙；
43.aa——中心轴线。
具体实施方式
44.下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。显而易见地，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别描述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面结合图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。
45.图1是根据本实用新型的一个实施例的飞机发动机进气系统排水结构103的排水孔202的布置示意图。如图1所示，飞机发动机100包括进气道101、发动机风扇102、风扇匣壁104、风扇匣腔106、风扇罩108以及中心轴线aa。
46.在图1所示的实施例中，排水结构103包括一个排水孔202，排水孔202用于将进气道101中的积水排到风扇匣腔106中。但在其他实施例中，排水结构103也可以包括不止一个排水孔202。排水孔202布置在风扇匣壁104中，优选为布置在中心轴线aa的下方，更优选为布置在中心轴线aa的正下方。排水孔202延伸穿过风扇匣壁104，优选为竖直地延伸穿过风扇匣壁104，即，排水孔202构造为其延伸方向与中心轴线aa垂直相交。
47.然而，在其他实施例中，排水孔202也可以不竖直地延伸穿过风扇匣壁104，即排水孔202的延伸方向与中心轴线aa之间的夹角也可以小于90
°
。
48.在本文中，将风扇匣壁104在进气道101侧的壁面称为风扇匣壁104的外表面104b，将风扇匣壁104在风扇匣腔106侧的壁面称为风扇匣壁104的内表面104a。
49.替代地，排水孔202可以构造为其在风扇匣壁外表面104b上的一端在中心轴线aa的方向上更靠近飞机发动机进气口101a，而其在风扇匣壁内表面104a上的一端在中心轴线aa的方向上更远离进气口101a，即可以构造为使排水孔202的中心轴线在指向发动机中心轴线aa的方向上更偏向进气口101a，倾斜地延伸穿过风扇匣壁104。
50.排水孔202使进气道101和风扇匣腔106流体连通，使得在飞机发动机100停机时，因下雨或下雪而积存在进气道101的雨水可以通过排水孔202从进气道101流到风扇匣腔106中，从而避免积水影响飞机发动机100的正常运行。
51.图2是根据本实用新型的一个实施例的飞机发动机进气系统排水结构103的剖视图。如图2所示，排水结构103包括延伸穿过风扇匣壁104的排水孔202和排水延长管204，排水延长管204布置在风扇匣腔106中。排水延长管204包括固定端204a和自由端204b。排水延长管204构造为与排水孔202流体连通，其固定端204a固定在风扇匣壁内表面104a上与排水孔202连接，固定端204a的内径可以大于或等于排水孔202的内径。优选地，排水延长管204的延伸方向与中线轴线aa(图2未示出)在同一平面上，即排水延长管204的延伸方向在与风扇匣壁内表面104a垂直的平面上，如图2所示。
52.排水延长管204的固定端204a可以通过焊接、粘合、铆接或其组合中的一种连接方式与排水孔202进行连接。在本实用新型的另一实施例中，固定端204a也可以通过螺纹连接与排水孔202连接，此时，可以在排水孔202内设置内螺纹，并在排水延长管204的固定端204a上设置相应的与之啮合的外螺纹。排水延长管204的横截面形状是圆形、方形或三角形中的一种。
53.排水延长管204的延伸方向与风扇匣壁内表面104a的夹角可以大于或等于90
°
。优选地，如图2所示，排水孔202构造为其固定端204a在中心轴线aa的方向上更靠近飞机发动机进气口101a，而其自由端204b在中心轴线aa的方向上更远离进气口101a，即构造为使排水延长管204的中心轴线在指向进气道101的方向上更偏向进气口101a，在风扇匣腔106内倾斜地延伸。
54.在图2所示的实施例中，排水结构103还可以包括布置在风扇罩108中的排液部206，用于将风扇匣腔106中的液体排出飞机发动机100(比如，通过排水孔202从进气道流到风扇匣腔106中的积水、从可燃液体系统泄漏的可燃液体，或者其他液体)。优选地，排液部206布置为与排水孔202、排水延长管204的延伸方向在同一平面上，该平面与风扇匣壁内表面104a垂直，如图2所示。
55.排液部206包括延伸穿过风扇罩108的一个或多个孔隙208，即，排液部206可以构造为由一个孔隙208组成，优选地可以构造为由多个孔隙208组成。该孔隙208的横截面形状可以包括圆形、正方形、矩形、三角形或其组合中的一种或多种。优选地，这里的排液部206可以构造为蜂窝型格栅。
56.在图2所示的实施例中，排液部206布置在排水延长管204的下方，优选为布置在排水延长管204的延长方向上，即，排液部206优选地布置为与排水延长管204的中心轴线相交。换言之，排液部206布置为排水延长管204的自由端204b对准排液部206，使得进气道101中的积水可以通过排水孔202和排水延长管204被引导流至风扇罩108上的排液部206，从而
直接通过排液部206排出飞机发动机100，提高飞机发动机100排出液体的效率。
57.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、结构或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、结构或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、结构或者设备中还存在另外的相同要素。
58.实用新型的描述是为了示例和描绘起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变型对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

技术特征：
1.一种飞机发动机进气系统排水结构，所述排水结构布置在飞机发动机的进气系统中用于排出积水，所述飞机发动机包括发动机风扇匣和风扇罩，所述发动机风扇匣包括风扇匣壁和风扇匣腔，其特征在于，所述排水结构包括：至少一个排水孔，所述至少一个排水孔布置在所述风扇匣壁中；至少一根排水延长管，所述至少一根排水延长管与所述至少一个排水孔流体连通，所述排水延长管的固定端固定在所述风扇匣壁的内表面上，所述排水延长管的自由端延伸到所述风扇匣腔内，从而防止所述风扇匣腔内的液体被吸入飞机发动机的进气系统中。2.根据权利要求1所述的排水结构，其特征在于，所述排水孔的延伸方向与所述风扇匣壁所在平面之间的夹角等于或小于90
°
。3.根据权利要求1所述的排水结构，其特征在于，所述排水延长管的延伸方向与所述风扇匣壁所在平面之间的夹角等于或小于90
°
。4.根据权利要求1所述的排水结构，其特征在于，所述排水延长管的所述固定端通过焊接、粘合、铆接、螺纹连接或其组合中的一种连接方式与所述排水孔连接。5.根据权利要求1所述的排水结构，其特征在于，所述排水延长管的所述固定端的内径大于或等于所述排水孔的内径。6.根据权利要求1所述的排水结构，其特征在于，所述排水延长管的横截面形状是圆形、方形或三角形中的一种。7.根据权利要求1所述的排水结构，其特征在于，所述排水结构还包括布置在所述风扇罩中的风扇罩排液部，用于将积水排到所述发动机风扇匣之外。8.根据权利要求7所述的排水结构，其特征在于，所述排水延长管的自由端位于所述风扇罩排液部的上方。9.根据权利要求7所述的排水结构，其特征在于，所述排水延长管的中心轴线与所述风扇罩排液部相交。10.根据权利要求7所述的排水结构，其特征在于，所述风扇罩排液部由一个或多个孔隙组成，所述孔隙的横截面形状包括圆形、正方形、矩形或三角形中的一种或多种。

技术总结
本实用新型提出了一种飞机发动机进气系统排水结构，该排水结构包括至少一个排水孔和至少一根排水延长管，排水孔布置为延伸穿过风扇匣壁，排水延长管构造为其固定端与排水孔连接而其自由端在风扇匣腔内延伸。此外，该排水结构还可以包括布置在风扇罩中的风扇罩排液部。该排水结构可以有效避免从可燃液体系统的放液嘴、通气口或其他部件漏出或溢出的危险量燃油进入发动机进气系统，提高飞机运行的安全性。性。性。


技术研发人员：王厉哲 尹艳军 陈卉 陶文操 舒杰
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/6/28