具有发动机和冷却系统的飞行器技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器(100)，其具有发动机(301)、燃料箱(108)、待加热装置(304)、空气进口(307)、热交换器(302)、通过经过所述热交换器(302)来将所述空气进口(307，308)与所述待加热装置(304)连接的管(310)、连接在所述燃料箱(108)与所述发动机(301)的燃烧室之间的燃料管(326)、以及从风扇管道为所述热交换器(302)供给的空气管(316)。所述飞行器(100)具有附加热交换器(110)和导流管(112)，所述附加热交换器安装在所述热交换器(302)与所述空气进口(307，308)之间的所述管(310)上，所述导流管经过所述附加热交换器(110)且在每个端部处连接到所述燃料管(326)。使用燃料来冷却空气使得可以使用更小且因此体积更小的热交换器。使得可以使用更小且因此体积更小的热交换器。使得可以使用更小且因此体积更小的热交换器。

【技术实现步骤摘要】
具有发动机和冷却系统的飞行器


[0001]本专利技术涉及一种具有发动机和冷却系统的飞行器。

技术介绍

[0002]飞行器传统上具有机身，机身界定用于乘客和机组人员的机舱。在描述中，术语“机舱”不仅包括乘客就座的机舱，还包括驾驶舱。飞行器还具有例如用于对机翼除冰的除冰器件。机舱和除冰器件构成待加热装置。
[0003]飞行器还具有可以驱动飞行器并且从燃料箱中供给航空燃料的至少一个涡轮喷气发动机。
[0004]飞行器还具有空气调节系统，空气调节系统吸入涡轮喷气发动机处的热空气，空气调节系统调节由此吸入的空气的温度，并将由此调节的空气送向待加热装置(即机舱)以调节其温度、以及送向除冰器件。
[0005]因此，调节系统具有热交换器、过滤器、管、阀等，并且从涡轮喷气发动机获取热空气以对其进行处理并将其送至其目的地、特别是送向待加热装置。
[0006]图3是现有技术中的这种飞行器300的示意性描绘。飞行器300具有涡轮喷气发动机301，涡轮喷气发动机除其他之外还结合有变速箱，并且还具有风扇，风扇设置在风扇管道中并且旨在涡轮喷气发动机301中产生沿涡轮喷气发动机301中的空气移动方向的气流，其中，以已知的方式，气流然后在风扇下游在涡轮喷气发动机301的主管道或二次管道中移动。
[0007]涡轮喷气发动机301还具有发动机压缩机和发动机涡轮，发动机压缩机具有在风扇下游的低压压缩机和在低压压缩机下游的高压压缩机，发动机涡轮具有在高压压缩机下游的高压涡轮和在高压涡轮下游的低压涡轮。
[0008]由风扇吹送并经过主管道的空气依次经过低压压缩机、高压压缩机、高压涡轮和低压涡轮，然后被朝外部喷射。在高压压缩机与高压涡轮之间，空气经过燃烧室，在燃烧室中空气与燃料混合以使燃料燃烧。
[0009]高压压缩机具有多个压缩级，其中压力在移动方向上从上游到下游、从第一级的低压经过中间级的中压增加到最后级的高压。
[0010]飞行器300还具有待加热装置304(机舱、除冰器件)和空气调节系统。空气调节系统具有第一热交换器302、旨在从高压压缩机抽吸低压或中压空气的第一空气进口307、以及旨在从高压压缩机抽吸高压空气的第二空气进口308。
[0011]空气调节系统还具有第一管310，所述第一管经过所述第一热交换器302并且在所述第一热交换器302的下游为所述待加热装置304供给。在所述第一热交换器302的上游，所述第一管310被分成两个子管，所述两个子管中的一个流体地连接到所述第一空气进口307，并且所述两个子管中的另一个流体地连接到所述第二空气进口308。在这种情况中，每个子管配备有阀312、314，这使得可以根据飞行器300的要求调节来自每个进气口307、308的空气的通过，并且为此，飞行器300具有旨在命令阀312和314打开和关闭的控制单元。
[0012]空气调节系统还具有第一空气管316，所述第一空气管为所述第一热交换器302供给从所述风扇管道抽吸的空气。为了调节进入第一热交换器302的空气的流速，第一空气管316在所述第一热交换器302的入口处配备有阀317，该阀安装在第一空气管316上并且由控制单元命令打开和关闭。
[0013]因此，在空气进口307和308处吸入的热空气在经过第一热交换器302时被在风扇管道处吸入的冷空气冷却，该冷空气继而被加热并释放到外部，同时，冷却的空气通过第一管道310被朝向待加热装置304引导。
[0014]为了使涡轮喷气发动机301冷却，飞行器300具有第二热交换器318，该第二热交换器旨在实现来自风扇管道的气流与来自涡轮喷气发动机301的油流之间的热交换。
[0015]为此，飞行器300具有第二空气管320以及第一油路322，第二空气管从风扇管道抽吸空气以为第二热交换器318供给，第一油路从涡轮喷气发动机301抽吸油并在油已经经过第二热交换器318之后再注入该油。
[0016]因此，在涡轮喷气发动机301处吸入的热油在经过第二热交换器318时被在风扇管道处吸入的冷空气冷却，该冷空气继而被加热并向外部释放，同时，冷却的油被朝向涡轮喷气发动机301引导。
[0017]飞行器300具有可以储存航空燃料的燃料箱108和为涡轮喷气发动机301的燃烧室供给的燃料管326。在燃料箱108的出口处布置有泵303，以驱动燃料进入燃料管326。
[0018]为了确保涡轮喷气发动机301更好地冷却，飞行器300具有第三热交换器328，该第三热交换器旨在实现来自燃料箱108的燃料与来自涡轮喷气发动机301的油流之间的热交换。
[0019]为此，燃料管326从燃料箱108抽吸燃料以为第三热交换器328供给，并且第二油路330从涡轮喷气发动机301抽吸油并在油已经经过第三热交换器328之后再注入该油。
[0020]因此，在涡轮喷气发动机301处吸入的热油在经过第三热交换器328时被从燃料箱108抽吸的燃料冷却，该燃料继而被加热并向燃烧室输送，同时，冷却的油被朝向涡轮喷气发动机301引导。
[0021]飞行器300还具有发电机332，该发电机产生用于供应飞行器300的电流。为了确保使发电机332冷却，飞行器300具有第四热交换器334，该第四热交换器旨在实现来自燃料箱108的燃料与来自发电机332的油流之间的热交换。
[0022]为此，燃料管326从燃料箱108抽吸燃料以为第四热交换器334供给，并且第三油路336从发电机332抽吸油并在油已经经过第四热交换器334之后再注入该油。
[0023]因此，在发电机332处吸入的热油在经过第四热交换器334时被从燃料箱108抽吸的燃料冷却，该燃料继而被加热并向燃烧室输送，同时，冷却的油被朝向发电机332引导。
[0024]在这里所呈现的实施例中，第四热交换器334在燃料管326上处于第三热交换器328的上游，从而燃料管在到达燃烧室之前依次经过第四热交换器334然后第三热交换器328。
[0025]飞行器300还具有回流管338，回流管在阀340(该阀安装在第四热交换器334与第三热交换器328之间的燃料管326上并且由控制单元命令打开和关闭)处流体地连接在燃料管326与燃料箱108之间。因此，燃料可以冷却来自发电机332的油并且返回到燃料箱108中，而不将燃料送向燃烧室。
[0026]尽管这种设备性能良好，但是需要使用较大尺寸的第一热交换器，以确保充分冷却。因此，需要找到一种不同的设备，该设备中第一热交换器更小，因此体积更小重量更轻。

技术实现思路

[0027]本专利技术的目的是提供一种具有发动机和冷却系统的飞行器，使得可以使用比现有技术中更小的热交换器。
[0028]为此，提出了一种飞行器，所述飞行器具有：
[0029]‑
发动机，所述发动机具有带有多个压缩级的高压压缩机、燃烧室和风扇管道，
[0030]‑
燃料箱，所述燃料箱容纳燃料，
[0031]‑
待加热装置，
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器(100)，具有：
‑
发动机(301)，所述发动机具有带有多个压缩级的高压压缩机、燃烧室和风扇管道，
‑
燃料箱(108)，所述燃料箱容纳燃料，
‑
待加热装置(304)，
‑
第一空气进口(307)和第二空气进口(308)，所述第一空气进口旨在从所述高压压缩机抽吸低压或中压空气，所述第二空气进口旨在从所述高压压缩机抽吸高压空气，
‑
第一热交换器(302)，
‑
第一管(310)，所述第一管经过所述第一热交换器(302)并且在所述第一热交换器(302)的下游为所述待加热装置(304)供给，其中，在所述第一热交换器(302)的上游，所述第一管(310)被分成两个子管，所述两个子管中的一个流体地连接到所述第一空气进口(307)，并且所述两个子管中的另一个流体地连接到所述第二空气进口(308)，
‑
燃料管(326)，所述燃料管流体地连接在所述燃料箱(108)与所述发动机(301)的燃烧室之间，以及
‑
第一空气管(316)，所述第一空气管为所述第一热交换器(302)供给从所述风扇管道抽吸的空气，
‑
附加热交换器(110)，所述附加热交换器在所述第一热交换器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克西姆，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：