本发明专利技术涉及一种用于阻挡水流进入冲压进气道的装置及具有其的飞行器。该装置包括位于进气口内侧的挡板，其贴靠进气道的底壁设置，远侧端绕垂直于进气方向的轴线枢转地连接至进气道的底壁，并且近侧端设置有向斜前方翘起的迎风部，挡板被构造为能够在水流冲击迎风部时绕轴线枢转至封闭进气道的位置。根据本发明专利技术，当气流通过进气道时，可以顺利进气；而在同样的飞行速度下当水流通过进气道时，作用于迎风部的冲击力能够促使挡板枢转并封闭进气道，阻止水流的持续通过。该结构简单可靠，无需额外的能源系统、线缆和管路，因而相对于其他控制方案可以显著地降低重量、节省飞机空间并且节省成本。节省成本。节省成本。
【技术实现步骤摘要】
用于阻挡水流进入冲压进气道的装置及具有其的飞行器
[0001]本专利技术涉及民用航空领域，具体涉及一种用于阻挡水流进入冲压进气道的装置及具有其的飞行器。
技术介绍
[0002]诸如民航客机等飞行器具有通过冲压进气的方式进气的系统，该系统设置有冲压进气口。如果冲压进气口朝下设置，当机场跑道有积水时，飞机下降过程中轮胎溅起的水流很可能会大量涌入到冲压进气口内；而如果冲压进气口朝上设置，那么在雨天会有大量的雨水进入冲压进气口内。这会导致后续设备和管路遭受大量积水，过多的水流对飞机管路和设备造成损坏。
[0003]为了避免上述情况，传统的改进方法有两种：
[0004]1.提高冲压进气口下游的换热器、阀门等的强度及防水等级。这样的方法会导致设备重量增加，且研发成本上升。
[0005]2.增加控制阀门，通过电动控制冲压进气道的开闭来防止过多的水流进入冲压进气道。该方法因为引入了控制阀，会导致飞机重量上升，且信号交联逻辑复杂，研发成本上升。
[0006]因此，需要提供一种用于阻挡水流进入冲压进气道的装置及具有其的飞行器，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于，提供一种用于阻挡水流进入冲压进气道的装置及具有其的飞行器，以避免过量的水流和/或较大的雨滴进入冲压进气道对高温设备造成急速冷却的损坏、以及对进气口下游的设备和管路造成强度损伤的问题。
[0008]根据本专利技术的第一个方面，所述装置安装在所述冲压进气道的进气口处，包括设置在所述进气口内侧的挡板，所述挡板贴靠所述进气道的底壁设置，远离所述进气口的远侧端绕垂直于进气方向的轴线枢转地连接至所述进气道的底壁，并且靠近所述进气口的近侧端设置有向斜前方翘起的迎风部，所述挡板被构造为能够在水流冲击所述迎风部时绕所述轴线枢转至封闭所述进气道的位置。
[0009]根据本专利技术的技术方案，当气流通过进气道时，气流对迎风部的冲击力不足以克服挡板的重力等而使其枢转，因此挡板本身维持平躺状态，可以顺利进气。而在同样的飞行速度下，当水流或大雨滴通过进气道时，由于水的密度是空气的800倍左右(近地面飞行阶段)，水流或大雨滴作用于迎风部的冲击力能够克服挡板的重力等，促使挡板枢转并封闭进气道，阻止水流或大雨滴的持续通过，该结构简单可靠，无需消耗能量，不需要额外的控制器、能源系统、线缆和管路，因而相对于其他控制方案可以显著地降低重量、节省飞机空间并且节省成本。
[0010]在一种实施方式中，进气道的顶壁设置有凹槽，所述凹槽被构造为当所述挡板枢
转至封闭所述进气道的位置时能够容纳所述迎风部。
[0011]根据本方案，利用凹槽容纳迎风部，可以避免顶壁与挡板之间产生较大的缝隙，使挡板的主体部分更加严密地封闭进气道。
[0012]在一种实施方式中，所述装置还包括促动结构，所述促动结构被构造为，当所述挡板枢转至封闭所述进气道的位置时，对所述挡板施加使所述挡板返回贴靠所述底壁的位置的力。
[0013]根据本方案，促动结构可以在重力之外补充提供挡板返回底壁的启动力矩，从而抵消一部分气流对挡板的作用力，避免在水流消失之后挡板自身的重力不足以克服气流产生的枢转力矩而出现挡板不能自发地返回底壁位置的情况，
[0014]在一种实施方式中，所述促动结构包括：
[0015]第一磁场发生装置，所述第一磁场发生装置设置于所述进气道的顶壁；和
[0016]第二磁场发生装置，所述第二磁场发生装置设置于所述挡板的迎风部；
[0017]其中，所述第一磁场发生装置和所述第二磁场发生装置的同性磁极相对。
[0018]在一种实施方式中，所述第一磁场发生装置设置在所述凹槽内。
[0019]根据上述各方案，通过磁斥力的方式促动挡板返回底壁，结构简单。并且只有在挡板的迎风部抵靠顶壁时才会有磁斥力的作用，避免促动结构在挡板向上枢转的初期即发挥作用而产生负面影响。可以理解，当迎风部抵靠顶壁时，挡板整体的迎风面积较大，水流作用于挡板的冲击力产生的向上枢转力矩能够克服磁斥力和重力所产生的向下枢转力矩之和，从而使挡板保持在阻挡冲压进气道的位置。
[0020]在一种实施方式中，沿着所述轴线的方向，所述迎风部的尺寸小于所述挡板的主体部分的尺寸。
[0021]根据本方案，在水流或大雨滴作用于迎风部的冲击力足以使挡板枢转的情况下，适当地减小迎风部的尺寸，有利于减轻挡板的重量。
[0022]在一种实施方式中，沿着所述轴线的方向，所述迎风部设置于所述挡板的中部。
[0023]根据本方案，可以使流体作用于迎风部的冲击力对挡板产生沿轴线方向均匀分布的枢转力矩。
[0024]在一种实施方式中，当所述挡板枢转至封闭所述进气道的位置时，所述挡板朝向所述进气口倾斜。
[0025]根据本方案，当水流或大雨滴不再冲击挡板时，该挡板可以在重力的作用下自动地落下从而恢复进气。
[0026]在一种实施方式中，所述装置还包括锁定结构，所述锁定结构被构造为，在所述挡板没有受到水流或大雨滴的冲击时，将所述挡板锁定在贴靠所述进气道的底壁的位置。
[0027]根据本方案，可以避免挡板由于振动颠簸、气流扰动等因素不期望地枢转而封闭进气道。
[0028]在一种实施方式中，所述锁定结构被构造为通过磁吸的方式锁定所述挡板。
[0029]根据本方案，磁吸的锁定方式结构简单，并且便于解锁，避免锁定力过大而影响挡板对水流冲击响应的灵敏性。
[0030]根据本专利技术的第二个方面，还提供一种飞行器，所述飞行器配备有冲压进气系统，所述冲压进气系统的冲压进气道内设置有如上所述的装置。
[0031]在一种实施方式中，所述冲压进气系统为发动机辅助进气系统、空调系统、辅助动力系统和惰化系统中的至少一个，本专利技术针对朝上和朝下的进气口均适用。
[0032]根据本专利技术的技术方案，当气流通过进气道时，气流对迎风部的冲击力不足以克服挡板的重力等而使其枢转，因此挡板本身维持平躺状态，可以顺利进气。而在同样的飞行速度下，当水流或大雨滴通过进气道时，由于水的密度是空气的800倍左右(近地面飞行阶段)，水流或大雨滴作用于迎风部的冲击力能够克服挡板的重力等，促使挡板枢转并封闭进气道，阻止水流或大雨滴的持续通过，该结构简单可靠，无需消耗能量，不需要额外的控制器、能源系统、线缆和管路，因而相对于其他控制方案可以显著地降低重量、节省飞机空间并且节省成本。
附图说明
[0033]为了更好地理解本专利技术的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本专利技术的优选实施方式，对本专利技术的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
[0034]图1为根据本专利技术的一种优选实施方式的用于阻挡水流进入冲压进气道的装置在冲压进气道进气时的状态示意图；
[0035]图2为图1中所示的装置在冲压进气道进入水流时的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于阻挡水流进入冲压进气道的装置，所述装置安装在所述冲压进气道的进气口(13)处，其特征在于，所述装置包括位于所述进气口(13)内侧的挡板(20)，所述挡板(20)贴靠所述进气道(10)的底壁(11)设置，远离所述进气口(13)的远侧端绕垂直于进气方向的轴线(AX)枢转地连接至所述进气道(10)的底壁(11)，并且靠近所述进气口(13)的近侧端设置有向斜前方翘起的迎风部(22)，所述挡板(20)被构造为能够在水流冲击所述迎风部(22)时绕所述轴线(AX)枢转至封闭所述进气道(10)的位置。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进气道(10)的顶壁(12)设置有凹槽(14)，所述凹槽(14)被构造为当所述挡板(20)枢转至封闭所述进气道(10)的位置时能够容纳所述迎风部(22)。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括促动结构，所述促动结构被构造为，当所述挡板(20)枢转至封闭所述进气道(10)的位置时，对所述挡板(20)施加使所述挡板(20)返回贴靠所述底壁(11)的位置的力。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述促动结构包括：第一磁场发生装置，所述第一磁场发生装置设置于所述进气道(10)的顶壁(12)；和第二磁场发生装置，所述第二磁场发生装置设置于所述挡板(20)的迎风部(22)；其中，所述第一磁场发...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，薛勇，姜亮，周云，郗乙安，黄春光，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：
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