[发明专利]用于保护发动机支柱的结构完整性的系统和方法

说明书

一种用于保护发动机支柱的结构完整性的系统和方法，该系统可包括第一监控器、第二监控器以及通信地耦接至第一监控器和第二监控器的控制器。第一监控器可紧邻将涡轮发动机耦接至飞机的机体的发动机支柱安装。第二监控器可紧邻第一监控器安装。第一监控器和第二监控器每个可被构造成在涡轮发动机的运转期间当达到指示发动机外壳中的烧穿的触发温度时出故障。控制器可被构造成当第一监控器和第二监控器两者出故障时自动地降低涡轮发动机的运转参数。

技术领域

本公开总体上涉及飞机结构，并且更具体地，涉及一种用于保护发动机支柱(strut)的结构完整性的系统和方法。

背景技术

飞机的燃气涡轮发动机通常包括压缩器、燃烧室和涡轮机的布置。压缩器从进气口接收空气并且对该空气加压以传输至燃烧室。在燃烧室中，燃料被注入到空气中并被点燃，导致过热高压空气燃料混合物以及几千度的温度。过热气体从燃烧室行进到涡轮机中，该涡轮机使燃烧气体膨胀以产生发动机推力。

商用飞机的燃气涡轮发动机通常借助于发动机支柱安装至机翼或者机身。例如，发动机支柱可从机翼的底面延伸并且可耦接至涡轮发动机的发动机芯部。发动机支柱必须能够在高过载和高气动载荷下支撑相对大质量的发动机的同时将高推力载荷传递至机翼。此外，发动机支柱必须在燃烧室外壳的烧穿(这可被描述为通过可从燃烧室发出的一股过热气体在燃烧室外壳中形成的孔)的情况下保持其承载能力。

当前的发动机支柱被设计成在烧穿的情况下保持它们的结构完整性。然而，对于涡轮发动机设计的趋势是越来越高的压力以及越来越高的温度。未来的发动机设计的这种增加的压力和温度存在可超过发动机支柱的能力的烧穿的风险。一个可能的解决方案是通过结合高温材料来增加发动机支柱的耐温能力。令人遗憾地，这种方法可明显地增加发动机支柱的成本和结构质量。

如可以看出的，在本技术行业中存在对一种成本有效且重量轻的用于保护发动机支柱的结构完整性的系统和方法的需要。

发明内容

通过本公开具体解决并缓解与发动机支柱相关的上述需要，本公开提供了一种用于保护发动机支柱的结构完整性的系统。该系统可包括第一监控器、第二监控器以及通信地耦接至第一监控器和第二监控器的控制器。第一监控器可紧邻将涡轮发动机耦接至飞机的机体的发动机支柱安装。第二监控器可紧邻第一监控器安装。第一监控器和第二监控器每个可被构造成当达到指示发动机外壳中的烧穿的触发温度时出故障。控制器可被构造成当第一监控器和第二监控器两者出故障时自动地降低涡轮发动机的运转参数。

在又一实施方式中，第一监控器可紧邻将涡轮发动机耦接至飞机的机翼的发动机支柱安装。第一监控器和第二监控器每个可被构造成在涡轮发动机的运转期间当达到指示燃烧室外壳中的烧穿的触发温度时出故障。当第一监控器和第二监控器两者出故障时，控制器可自动地降低涡轮发动机的发动机推力。

还公开了一种用于保护发动机支柱的结构完整性的方法。该方法可包括使通过发动机支柱耦接至飞机的机体的涡轮发动机运转。此外，该方法可包括使紧邻发动机支柱安装并且通信地耦接至控制器的第一监控器和第二监控器中的至少一个的温度增加。该方法还可包括当达到触发温度时使第一监控器和第二监控器中的至少一个出故障。此外，该方法可包括使用控制器确定第一监控器和第二监控器中的至少一个是否已出故障，并且如果第一监控器和第二监控器两者已出故障，则使用控制器降低涡轮发动机的运转参数。

已论述的特征、功能以及优点可独立地在本公开的各种实施方式中实现或者可结合在其他实施方式中，其进一步细节可参考以下说明及附图来了解。

附图说明

当参考附图时，本公开的这些和其他特征将变得显而易见，其中，贯穿始终，相同的编号指代相同的部件，并且其中：