飞机辅助动力装置进气系统及飞机的制作方法

1.本实用新型涉及一种飞机辅助动力装置进气系统及包括该飞机辅助动力装置进气系统的飞机，属于飞机辅助动力装置进气系统技术领域。


背景技术：

2.民用飞机辅助动力装置(以下简称apu)主要是在地面和空中，为电源系统提供发电机轴功率，为气源系统提供引气。apu是通过进气系统以及通风冷却系统从机身外部吸入气流。apu进气系统的功能是将外界空气导入到apu压气机中去，提供apu各种工作条件下所需要的空气流量，并满足apu入口处的压力损失和尽可能小的进气畸变要求，进气系统的设计对保证apu在地面和空中的气动性能具有关键的作用。
3.一般来说，在寒冷天气，飞机起飞前需要进行除冰操作。在地面时，需要使用apu给飞机供电及引气，apu进气风门处于打开状态，在除防冰过程中，除防冰液容易进入裸露的apu进气口，可能导致apu损坏并引起较为严重的事故。因此，一般民用飞机在apu进气口设置除防冰液挡板，防止除防冰液进入apu进气口。但是，凸出飞机表面的除防冰液挡板为飞机带来较大的飞行阻力，影响飞机运营成本。对飞机来说，如何降低除防冰液挡板带来的飞行阻力是一个难题。
4.针对进气系统除防冰液挡板的设计主要需要考虑三个重点问题：一是挡板设计能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，二是挡板设计能尽可能降低其本身带来的飞行阻力，三是挡板设计不能影响进气性能。现有的apu进气系统除防冰液挡板一般都是安装在进气口凸出飞机表面的固定结构，通常存在圆弧型与直线型结构形式。
5.在一现有技术的技术方案中，除防冰液挡板为半圆弧形挡板结构，安装(沿航向)在进气口的左侧及前方，该挡板改变了从飞机垂尾流落的除防冰液及飞机前部的除防冰液流动路径，防止其进入apu进气口，但是同时，该挡板圆弧半径较大，且都在迎风面，这无疑极大地增加了飞行阻力，影响飞机经济性。且在apu进气口前方的挡板，对于apu进气口的气流产生扰动，影响进气量，影响apu进气性能。
6.在另一现有技术的技术方案中，飞机apu为下部进气方式，在进气口四周分别安装一个长条型挡板防止除防冰液流入进气口。但是此种设计方案使用了4块挡板使得该方案变得复杂，零件多大大增加重量及安装成本，且飞行阻力也较大。以上除防冰液挡板设计虽然可以实现阻挡除防冰液进入apu进气口，但是结构较为复杂且影响进气性能，也为飞机带来较大的飞行阻力，增加油耗影响飞机运营成本，降低飞机竞争力。


技术实现要素：

7.本实用新型的一个目的在于，提供一种飞机辅助动力装置进气系统，其能克服现有技术存在的缺陷，能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
8.本实用新型的以上目的通过一种飞机辅助动力装置进气系统来实现，所述飞机辅
助动力装置进气系统包括除防冰液挡板，所述除防冰液挡板与飞机蒙皮固定，安装在飞机垂尾与飞机辅助动力装置进气口之间，所述除防冰液挡板相对于航向呈特定角度安装，使得所述除防冰液挡板的前端安装位置高于所述除防冰液挡板的后端安装位置，所述除防冰液挡板的前端和后端完全挡住所述飞机辅助动力装置进气口的侧边。
9.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
10.较佳的是，所述特定角度为10～20度。
11.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板安装角度，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
12.较佳的是，所述除防冰液挡板为长条s型曲面挡板。
13.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：长条挡板能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，s型截面使得挡板迎风面积小，进一步降低挡板带来的飞行阻力，降低油耗提高飞机经济性。
14.较佳的是，所述除防冰液挡板包括挡板连接段、挡板凸出段和挡板过渡段，其中，所述挡板连接段与所述飞机蒙皮固定，所述挡板凸出段与所述飞机蒙皮形成凹槽以阻挡除防冰液向所述飞机辅助动力装置进气口流动，所述挡板过渡段将所述挡板连接段与所述挡板凸出段光滑过渡。
15.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板结构设计，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
16.较佳的是，所述挡板连接段与所述飞机蒙皮之间涂有密封剂。
17.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：能有效密封挡板连接段与飞机蒙皮之间的安装间隙，防止除防冰液通过安装间隙泄漏。
18.较佳的是，所述凹槽的高度为20～30mm。
19.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板凹槽高度，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
20.较佳的是，所述凹槽的高度与所述挡板的宽度的比值为1/3～1/2。
21.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板凹槽高度与挡板宽度比值，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
22.较佳的是，所述挡板的宽度与所述挡板的长度的比值为1/14～1/10。
23.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板宽度与挡板长度比值，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
24.较佳的是，所述除防冰液挡板为钣金件。
25.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：除防冰液挡板重量轻，制造简单且安装便捷，减少人力成本。
26.本实用新型的以上目的还通过一种飞机来实现，该飞机包括如以上任一方面所述的飞机辅助动力装置进气系统。
27.根据上述技术方案，本实用新型的飞机能起到以下有益技术效果：能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
附图说明
28.图1a是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的一安装示意图。
29.图1b是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的另一安装示意图。
30.图2是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液流动路径示意图。
31.图3是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的安装位置示意图。
32.图4是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的安装侧视图。
33.图5是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的安装剖视图。
34.图6a是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的结构正视图。
35.图6b是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的结构剖视图。
36.附图标记列表
37.1：除防冰液挡板；
38.2：飞机蒙皮；
39.3：飞机垂尾；
40.4：飞机辅助动力装置进气口；
41.5：紧固件；
42.11：挡板连接段；
43.12：挡板凸出段；
44.13：挡板过渡段；
45.14：挡板迎风面；
46.α：特定角度；
47.a：航向；
48.b：飞机轴线；
49.s：除防冰液流动路径；
50.f：气流；
51.d：除防冰液；
52.h：凹槽的高度；
53.l：挡板的长度；
54.w：挡板的宽度。
具体实施方式
55.以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计、制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
56.除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
57.图1a是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的一安装示意图。图1b是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的另一安装示意图。图2是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液流动路径示意图。图3是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的安装位置示意图。图4是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的安装侧视图。图5是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的安装剖视图。图6a是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的结构正视图。图6b是本实用新型一实施例的飞机辅助动力装置进气系统的除防冰液挡板的结构剖视图。
58.如图1a至图6b所示，根据本实用新型的一实施例，飞机辅助动力装置进气系统包括除防冰液挡板1，除防冰液挡板1与飞机蒙皮2固定(例如通过紧固件5)，安装在飞机垂尾3与飞机辅助动力装置进气口4之间，除防冰液挡板1相对于航向a呈特定角度α安装，使得除防冰液挡板1的前端安装位置高于除防冰液挡板1的后端安装位置，除防冰液挡板1的前端和后端完全挡住飞机辅助动力装置进气口4的侧边。
59.需要注意的是，本技术中所用的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等词是相对于航向a而言的。
60.根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
61.具体地说，本实用新型提供了一种飞机辅助动力装置进气系统，其包括除防冰液挡板，由于该除防冰液挡板安装在飞机垂尾与飞机辅助动力装置进气口之间，除防冰液挡板的前端和后端完全挡住飞机辅助动力装置进气口的侧边，因此能有效阻挡除防冰液进入apu进气口；由于除防冰液挡板相对于航向呈特定角度安装，使得除防冰液挡板的前端安装位置高于除防冰液挡板的后端安装位置，在除防冰过程中，附着在飞机垂尾上的除防冰液在重力作用下沿着机身表面流至除防冰液挡板处，并在除防冰液挡板与飞机蒙皮形成的凹槽中沿机身向后流动，本实用新型的除防冰液流动路径s见图2，进一步有效防止除防冰液进入apu进气口；而且，本实用新型只需一块除防冰液挡板就能有效防止除防冰液进入apu进气口；
62.本实用新型的除防冰液挡板安装在飞机垂尾与飞机辅助动力装置进气口之间，即安装在飞机辅助动力装置进气口的左侧，除防冰液挡板的前端和后端完全挡住飞机辅助动力装置进气口的侧边(即，完全挡住飞机辅助动力装置进气口有可能吸入除防冰液的区域)，与半圆弧形挡板相比，本实用新型的除防冰液挡板在apu进气口前面无遮挡，不影响apu进气气流捕获，从而对apu进气性能无影响；
63.本实用新型的除防冰液挡板的迎风面积小，能有效降低挡板带来的飞行阻力，降低油耗提高飞机经济性。
64.需要注意的是，如前所述，除防冰液挡板1相对于航向a呈特定角度α安装，由于飞机辅助动力装置进气口4开设成与航向a相一致，因此，除防冰液挡板1相对于飞机辅助动力装置进气口4(即，相对于飞机辅助动力装置进气口4的侧边)也呈该特定角度α安装。
65.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，特定角度α为10～20度。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板安装角度，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
66.较佳的是，如图1a至图6b所示，特定角度α为12度。
67.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，除防冰液挡板1为长条s型曲面挡板，其中，除防冰液挡板1整体呈长条状，除防冰液挡板1具有挡板迎风面14(即，截面)，其呈s型。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：长条挡板能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，s型截面使得挡板迎风面积小，进一步降低挡板带来的飞行阻力，降低油耗提高飞机经济性。
68.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，除防冰液挡板1包括挡板连接段11、挡板凸出段12和挡板过渡段13，其中，挡板连接段11与飞机蒙皮2固定(例如通过紧固件5)，挡板凸出段12与飞机蒙皮2形成凹槽以阻挡除防冰液向飞机辅助动力装置进气口4流动，挡板过渡段13将挡板连接段11与挡板凸出段12光滑过渡。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板结构设计，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
69.较佳的是，如图1a至图6b所示，紧固件5例如可以采用铆钉。
70.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，挡板连接段11与飞机蒙皮2之间涂有密封剂，即，挡板连接段11与飞机蒙皮2固定安装时采用湿安装形式。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：能有效密封挡板连接段与飞
机蒙皮之间的安装间隙，防止除防冰液通过安装间隙泄漏。
71.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，凹槽的高度h(即，挡板凸出段12的上端离开飞机蒙皮2的距离)为20～30mm。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板凹槽高度，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
72.较佳的是，如图1a至图6b所示，凹槽的高度h为20mm。
73.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，凹槽的高度h与挡板的宽度w的比值为1/3～1/2。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板凹槽高度与挡板宽度比值，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
74.较佳的是，如图1a至图6b所示，凹槽的高度h与挡板的宽度w的比值为1/3。
75.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，挡板的宽度w与挡板的长度l的比值为1/14～1/10。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：通过适宜的除防冰液挡板宽度与挡板长度比值，能更好地有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
76.在一些实施例中，如图1a至图6b所示，除防冰液挡板1为钣金件，例如不锈钢钣金件。根据上述技术方案，本实用新型的飞机辅助动力装置进气系统能起到以下有益技术效果：除防冰液挡板重量轻，制造简单且安装便捷，减少人力成本。
77.在一些实施例中，如图6a至图6b所示，本实用新型的除防冰液挡板1为长条s型曲面挡板。除防冰液挡板1整体呈长条状，挡板的长度l通常为650～700mm，挡板的宽度w通常为50～70mm。较佳的是，挡板的长度l为680mm，挡板的宽度w为60mm。除防冰液挡板1的横截面(c-c)呈s型。
78.根据本实用新型的一实施例，飞机包括如以上任一方面所述的飞机辅助动力装置进气系统。根据上述技术方案，本实用新型的飞机能起到以下有益技术效果：能有效阻挡除防冰液进入apu进气口，不影响apu进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。
79.以上对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但本领域技术人员将会理解，上述具体实施方式并不构成对本实用新型的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本实用新型的范围。

技术特征：
1.一种飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述飞机辅助动力装置进气系统包括除防冰液挡板，所述除防冰液挡板与飞机蒙皮固定，安装在飞机垂尾与飞机辅助动力装置进气口之间，所述除防冰液挡板相对于航向呈特定角度安装，使得所述除防冰液挡板的前端安装位置高于所述除防冰液挡板的后端安装位置，所述除防冰液挡板的前端和后端完全挡住所述飞机辅助动力装置进气口的侧边。2.如权利要求1所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述特定角度为10～20度。3.如权利要求1所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述除防冰液挡板为长条s型曲面挡板。4.如权利要求3所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述除防冰液挡板包括挡板连接段、挡板凸出段和挡板过渡段，其中，所述挡板连接段与所述飞机蒙皮固定，所述挡板凸出段与所述飞机蒙皮形成凹槽以阻挡除防冰液向所述飞机辅助动力装置进气口流动，所述挡板过渡段将所述挡板连接段与所述挡板凸出段光滑过渡。5.如权利要求4所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述挡板连接段与所述飞机蒙皮之间涂有密封剂。6.如权利要求4所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述凹槽的高度为20～30mm。7.如权利要求4所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述凹槽的高度与所述挡板的宽度的比值为1/3～1/2。8.如权利要求4所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述挡板的宽度与所述挡板的长度的比值为1/14～1/10。9.如权利要求1所述的飞机辅助动力装置进气系统，其特征在于，所述除防冰液挡板为钣金件。10.一种飞机，包括如权利要求1-9中任一项所述的飞机辅助动力装置进气系统。

技术总结
本实用新型涉及飞机辅助动力装置进气系统及飞机。该飞机辅助动力装置进气系统包括除防冰液挡板，所述除防冰液挡板与飞机蒙皮固定，安装在飞机垂尾与飞机辅助动力装置进气口之间，所述除防冰液挡板相对于航向呈特定角度安装，使得所述除防冰液挡板的前端安装位置高于所述除防冰液挡板的后端安装位置，所述除防冰液挡板的前端和后端完全挡住所述飞机辅助动力装置进气口的侧边。根据上述技术方案，本实用新型能起到以下有益技术效果：能有效阻挡除防冰液进入APU进气口，不影响APU进气性能，降低挡板带来的飞行阻力。降低挡板带来的飞行阻力。降低挡板带来的飞行阻力。


技术研发人员：朱婷 周成思 王润洲 王晗 沙景恬 王栋
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：2023.04.19
技术公布日：2023/6/16