机械分布式推进传动系和架构制造技术

本申请公开机械分布式推进传动系和架构，涉及一种具有集成式边界层吸入推进装置的航空器，其具有机械分布式推进系统

【技术实现步骤摘要】
机械分布式推进传动系和架构
[0001]本申请是
2019
年8月5日提交的名称为：“机械分布式推进传动系和架构”的中国专利申请
201910715925.7
的分案申请
。
[0002]本专利技术各方面在独立权利要求中限定，各方面的任选特征在从属权利要求中限定
。


[0003]本公开涉及增效航空器领域；更具体地说，涉及具有机械分布式推进传动系和架构的航空器
。

技术介绍

[0004]对改善商用航空器的燃料效率存在强烈的经济愿望
。
然而，自商用喷气机时代开始以来，基本的航空器平台并未发生变化
。
主要的商用航空器配置
(
管翼配置
)
是高度优化和成熟的平台，从中越来越难以进一步改善燃料效率
。
举例来说，虽然由于改善的空气动力学导致机翼扫掠略有减少，但从
20
世纪
60
年代到今天的管翼航空器的轮廓显示出相当大的相似性
。
几十年来，工程师们评估和优化了管翼配置的子系统和部件，以改善效率和安全性
。
例如，发动机配置已经从涡轮喷气发展到涡轮风扇，到旁通比约为
8.0
的高旁通比涡轮风扇，到提供高达
12.0
的更高旁通比的齿轮涡轮风扇
。
这个成熟平台的益处与改进平台的难度相抵消
。
也就是说，性能提高变得越来越难以实现
。r/>例如，发动机效率的改善是缓慢的并且正在达到涡轮风扇发动机的理论限制
。
通过将随着时间的推移而不断成熟的推进
、
空气动力学和结构效率改善的组合，航空器效率每年提高约
1.5
％
(
按每座位千克计算
)。
[0005]为了以更快的速度为航空公司和消费者提供经济利益，可以使用新的配置
。
在整个商用喷气机时代，已经为航空器提出了各种重新配置，然而此类重新配置在现有的航空运输基础设施中不可行或对于开发而言过于激进
。
此外，该领域的人认为，单独推进系统的进步本身不能继续成为主要的促变因素
。
例如，当前设计实践的继续将导致机舱阻力增加
、
推进器重量增加以及由于大风扇而导致的机翼下安装挑战
。
[0006]鉴于前述内容，需要一种与成熟的空气输送系统兼容的新型节能的航空器配置
。
推进系统和机体
(airframe)
之间的高度集成可能是未来配置所提供的大量节省的一个组成部分
。
然而，这种集成为发动机和机身制造商带来了新的挑战
。

技术实现思路

[0007]本公开涉及一种先进的节省燃料的航空器，其具有能够吸入航空器边界层的集成式推进系统
。
例如，可提供这样的机身，其通过将推进系统集成到机身中，使得能够吸入航空器边界层以提供燃料效率益处，从而改善航空器燃料效率
。
在另一个示例中，可提供新的机械分布式推进传动系和架构以继续改善航空器燃料效率
。
[0008]根据第一方面，用于在航空器中使用的机械分布式推进系统包括：发动机，以产生机械驱动动力；驱动轴，其可操作地耦接到发动机以接收机械驱动动力；方向反转传动装
置，其具有第一旋转轴和第二旋转轴，第一旋转轴可操作地耦接到驱动轴以接收机械驱动动力，其中方向反转传动装置被配置成将在第一旋转轴处接收的机械驱动动力从第一方向转向为在第二旋转轴处面向第二方向；以及推进器风扇，其耦接到第二旋转轴，以将机械驱动动力转换成推力
。
[0009]在某些方面，方向反转传动装置包括第一成角度驱动组件，用于将机械驱动动力的路径转变第一角度，以及第二成角度驱动组件，用于将机械驱动动力的路径转变第二角度
。
[0010]在某些方面，第一角度和第二角度中的每个均相等
。
[0011]在某些方面，第一角度和第二角度中的每个均为直角
。
[0012]在某些方面，第一成角度驱动组件和第二成角度驱动组件经由直线驱动轴组件机械地彼此耦接
。
[0013]在某些方面，第一成角度驱动组件包括具有第一旋转轴线的第一旋转轴和具有第三旋转轴线的第三旋转轴，第一旋转轴和第三旋转轴经由第一组锥齿轮机械地彼此耦接，其中第一旋转轴线和第三旋转轴线以第一角度相对于彼此定位
。
[0014]在某些方面，第二成角度驱动组件包括具有第二旋转轴线的第二旋转轴和具有第四旋转轴线的第四旋转轴，第二旋转轴和第四旋转轴经由第二组锥齿轮机械地彼此耦接，其中第二旋转轴线和第四旋转轴线以第二角度相对于彼此定位
。
[0015]在某些方面，第三旋转轴和第四旋转轴机械地彼此耦接
。
[0016]在某些方面，第三旋转轴和第四旋转轴经由滑动花键耦接器机械地彼此耦接
。
[0017]在某些方面，方向反转传动装置包括导管歧管和多个流体导管，以向方向反转传动装置供应润滑剂
。
[0018]在某些方面，推进器风扇定位在航空器上以吸入在航空器的机身上流动的边界层
。
[0019]在某些方面，推进器风扇与机身融合
。
[0020]在某些方面，推进器风扇经由机身限定的一组整体机舱整流罩扩散器与机身融合
。
[0021]在某些方面，推进器风扇与机身的后机身子组件集成
。
[0022]在某些方面，机身包括具有非圆形横截面的中央机身子组件
。
[0023]在某些方面，机身包括具有双气泡形横截面的中央机身子组件
。
[0024]在某些方面，后机身子组件被制造为半硬壳式结构，其具有紧固到内部结构的多个机身蒙皮件，该机身蒙皮件可以使用复合材料制造
。
[0025]在某些方面，机械分布式推进系统被构造成向前取向，其中发动机配置成向尾部排出排气
。
[0026]在某些方面，机械分布式推进系统配置成反转取向，其中发动机配置成向前排出排气
。
[0027]在某些方面，发动机被耦接到面向后的发动机排气装置以将排气改向尾部
。
[0028]在某些方面，推进器风扇被单独定位且与发动机分开
。
[0029]在某些方面，推进器风扇与机身集成在一起，并且发动机定位在机身内并位于推进器风扇的前方
。
[0030]根据第二方面，一种航空交通工具包括：机身；机翼装置，其可操作地耦接到所述机身；在所述机身的尾部端的尾翼，尾翼具有多个飞行控制面；推进器风扇，其集成在所述机身的尾部端，所述机身的尾部端被成形有将流过机身的边界层引导至推进器风扇的几何形状；发动机，其位于机身内以用于产生机械驱动动力；以及方向反转传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种航空交通工具，包括：具有前端和后端的机身；可操作地耦接到所述机身的机翼组；在所述机身的所述后端处的尾翼，所述尾翼具有多个飞行控制表面；集成在所述机身的所述后端处的推进器风扇，所述机身的所述后端被成形成具有将在所述机身上流动的边界层引导到所述推进器风扇的几何形状；发动机，其位于所述机身内以产生机械驱动动力，其中所述发动机被配置成朝向所述前端排出排气；以及方向反转传动装置，其接收来自所述发动机的所述机械驱动动力，并将所述机械驱动动力从第一方向转向为面向第二方向
。2.
根据权利要求1所述的航空交通工具，其中所述推进器风扇被定位成吸入在所述机身上流动的边界层
。3.
根据权利要求2所述的航空交通工具，其中所述推进器风扇与所述机身融合
。4.
根据权利要求2所述的航空交通工具，其中所述推进器风扇经由所述机身限定的一组整体机舱...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：极光飞行科学公司，
类型：发明
国别省市：