[发明专利]用于飞行器后风扇的入口组件

说明书

本发明涉及一种用于飞行器后风扇的入口组件，具体而言，本公开内容针对一种安装到飞行器(10)的机身(12)上的用于减小进入后风扇(300)的空气流旋流畸变的低畸变入口组件(302)。此外，入口组件(302)包括在入口(334)处围绕风扇的风扇轴(312)的圆周安装在预定位置处的多个结构部件(307)，例如支柱(309)或边条。一个或多个预定位置可确定为进入入口(334)的旋流畸变的函数。同样，一个或多个结构部件(307)构造成减小进入风扇(300)的空气流的旋流畸变。在一些实施例中，入口组件(302)还可包括入口导叶(308)。在备选实施例中，入口组件(302)可没有入口导叶(308)。

技术领域

本主题大体上涉及用于飞行器推进系统的后发动机，且更具体地涉及减小进入风扇的空气流的旋流畸变的用于后发动机的后风扇的入口组件。

背景技术

常规商用飞行器大体上包括机身、一对机翼、以及提供推力的推进系统。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机，例如涡扇喷气发动机。各个涡扇喷气发动机安装到飞行器的机翼的相应一个上，例如在机翼下方的悬置位置中，与机翼和机身分开。此构造允许涡扇喷气发动机与未由机翼和/或机身影响的单独的自由流空气流相互作用。该构造可减少进入各个相应涡扇喷气发动机的入口的空气内的湍流量，这具有对飞行器的净推进推力的积极影响。

然而，包括涡扇喷气发动机的飞行器上的阻力也具有对飞行器的净推进推力的影响。包括表皮摩擦、形状(form)和诱发阻力(induced drag)的飞行器上的阻力的总量大体上与接近飞行器的空气的自由流速度与由于飞行器上的阻力而产生的来自飞行器下游的尾流的平均速度之间的差异成比例。

因此，已经提出了系统以抵消阻力的效果且/或以改善涡扇喷气发动机的效率。例如，某些推进系统结合边界层摄入系统来将形成穿过例如机身和/或机翼的边界层的相对较慢的移动空气的一部分发送到涡扇喷气发动机中。尽管该构造可通过再激励来自飞行器下游的边界层空气流来减小阻力，但来自进入涡扇喷气发动机的边界层的相对较慢移动的空气流大体上具有非均匀或扭曲的速度分布(velocity profile)。结果，此涡扇喷气发动机可经历效率损失而最小化或抵消飞行器上的减小阻力的任何效益。

此外，一些推进系统包括电动后发动机，其具有飞行器尾翼上的后风扇，以通过摄入机身边界层来得到推进效益。在操作期间，后风扇的入口可看到由于从机身底部到顶部的向上流引起的强旋流畸变(swirl distortion)。旋流畸变可能不利于风扇的可操作性，且可引起空气动力问题和/或操作问题。

因此，解决前述问题的用于后风扇的改进的入口组件将是本领域中受欢迎的。更具体而言，减小旋流畸变的后风扇的入口组件将是尤其有益的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐明，或可从描述中清楚，或可通过实践本发明来学习。

一方面，本公开内容针对一种用于安装到飞行器的机身的后端上的边界层摄入风扇组件。边界层摄入风扇组件包括可围绕边界层摄入风扇的中心轴线旋转的风扇。更具体而言，风扇包括可围绕沿中心轴线延伸的风扇轴旋转的多个风扇叶片。风扇组件还包括包绕风扇的多个风扇叶片的机舱或壳体。因此，机舱与飞行器的机身限定入口。更具体而言，当边界层摄入风扇安装在飞行器的后端处时，入口大致围绕飞行器的机身延伸。风扇组件还包括构造成带有用于减小进入入口的空气流的旋流畸变的低畸变入口组件。更具体而言，入口组件包括构造在入口内的一个或多个入口导叶，以及在入口处围绕风扇的风扇轴的圆周安装在预定径向位置处的一个或多个结构部件。因此，结构部件以及可选地入口导叶构造成减小进入风扇的入口的旋流畸变。