專利名稱：飛機發(fā)動機系統(tǒng)及其風扇區(qū)機械接口的設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機發(fā)動機系統(tǒng)，更具體地，涉及一種飛機發(fā)動機系統(tǒng)及其風扇區(qū)機械接口的設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
當發(fā)動機采用將附件齒輪箱安裝在風扇區(qū)的構(gòu)型時，發(fā)動機風扇區(qū)成為火區(qū)，需要與非火區(qū)的吊掛之間設(shè)置防火墻進行隔離，以滿足相關(guān)適航要求。同時安裝在附件齒輪箱上的發(fā)電機、液壓泵、燃油泵、起動機以及安裝在風扇機匣上的發(fā)動機控制器等電子設(shè)備需要通過防火墻，以和飛機連接。如圖1所示，在傳統(tǒng)的吊掛設(shè)計中，發(fā)動機I采用將附件齒輪箱2安裝在風扇區(qū)的構(gòu)型，其中風扇罩連接盒鉸鏈梁3是無蓋空心盒體，永久固定安裝在吊掛4的前側(cè)上，屬于吊掛的一部分，用來連接發(fā)動機短艙風扇罩。隔離發(fā)動機和吊掛的防火墻就設(shè)置在鉸鏈梁的航向兩側(cè)及底部，各個系統(tǒng)的機械接口均需要布置在連接盒鉸鏈梁3的航向兩側(cè)防火墻上。上述設(shè)計導致防火墻結(jié)構(gòu)本身重量較重，還需要在航向兩側(cè)及底部使用大量的防火材料，因此大大增加了吊掛的重量。另外，系統(tǒng)接口布置對空間要求較高，需要留出較多空間安裝布置系統(tǒng)接口以及留出接口之間的維護間隙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種飛機發(fā)動機系統(tǒng)及其機械接口的設(shè)計方法，其能克服傳統(tǒng)機械接口安裝的不利，減少飛機吊掛重量，并降低對布置空間和防護的過高要求。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種飛機發(fā)動機系統(tǒng)，其包括吊掛和發(fā)動機，所述吊掛具有支架，所述發(fā)動機具有作為火區(qū)的風扇區(qū)和非火區(qū)，所述飛機發(fā)動機系統(tǒng)還包括垂直防火墻，其將發(fā)動機的風扇區(qū)與位于非火區(qū)的吊掛隔離開，所述垂直防火墻布置在所述吊掛的支架上，所述垂直防火墻到所述吊掛的支架的外邊緣的距離小于100mm，所述防火墻的外輪廓與所述吊掛的外輪廓相對應；其中，所述飛機發(fā)動機系統(tǒng)的液壓管、燃油管和滅火管的接口以及供電電纜和信號線束的穿墻密封件設(shè)置在所述垂直防火墻上。其中，所述防火墻采用不銹鋼耐火立板結(jié)構(gòu)構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種飛機發(fā)動機的風扇區(qū)機械接口的設(shè)計方法，包括步驟(I)確定垂直防火墻在吊掛的支架上的位置，使垂直防火墻到吊掛的支架的外邊緣的距離小于IOOmm ；(2)按照所述吊掛的外輪廓確定所述垂直防火墻的外輪廓；
(3)根據(jù)飛機發(fā)動機的液壓管、燃油管和滅火管的管徑確定液壓管、燃油管和滅火管的接頭的型號，根據(jù)飛機發(fā)動機的起動管的管徑確定起動管的連接法蘭和卡箍的型號以及起動管的穿墻密封件的尺寸，根據(jù)供電電纜和信號線束的數(shù)量和尺寸確定供電電纜和信號線束的穿墻密封件的數(shù)目和尺寸；(4)根據(jù)液壓管、燃油管和滅火管的接頭的尺寸、起動管的穿墻密封件的尺寸和供電電纜和信號線束的穿墻密封件的尺寸，在所述垂直防火墻上確定系統(tǒng)管路線纜的布置方案；(5)對未在垂直防火墻上設(shè)計分離接頭的系統(tǒng)進行布置，其中起動管的分離法蘭設(shè)置在發(fā)動機的風扇罩的鉸鏈梁的內(nèi)部，供電線纜和信號線束的分離接頭設(shè)置在發(fā)動機的風扇罩的鉸鏈梁一側(cè)的壁板上。其中，在步驟(I)中，所述垂直防火墻到所述吊掛的外邊緣的距離為30 50mm。其中，在步驟(2)中，所述垂直防火墻的外輪廓與所述吊掛的外輪廓相同。其中，在步驟(3)中，所述液壓管、燃油管和滅火管的接頭的接口在所述防火墻上的位置與所述吊掛的外輪廓的間距應大于15mm。其中，在步驟(4)中，將液壓管和燃油管的接頭布置在所述垂直防火墻的表面的一部分上，將起動管、滅火管的接頭和供電電纜和信號線束的穿墻密封件混合布置在所述垂直防火墻的表面的另一部分上。其中，在步驟(4)中，將燃油管和液壓管的接頭布置在所述垂直防火墻的表面的一部分上，將滅火管的接頭和供電電纜和信號線束的穿墻密封件布置在所述垂直防火墻的表面的另一部分上，并將起動管布置于所述一部分和所述另一部分之間。技術(shù)效果本發(fā)明直接實現(xiàn)了吊掛和發(fā)動機風扇區(qū)的隔離，大大簡化了防火墻布置，減輕了重量。而且，風扇罩連接盒鉸鏈梁無需做成盒體，減輕了結(jié)構(gòu)重量。新的系統(tǒng)管路線纜機械接口布置，大大減小了對布置空間的要求，便于實現(xiàn)。


下面結(jié)合附圖來詳細描述本發(fā)明的飛機發(fā)動機的風扇區(qū)機械接口的設(shè)計方法的優(yōu)選實施方式。在附圖中，相同的附圖標記表示相同的組件，其中圖1是風扇罩連接盒鉸鏈梁的示意圖；圖2是吊掛前端垂直防火墻上機械接口和管路線纜布置的示意圖；圖3是起動管的機械接口布置的示意圖；以及圖4是電類的機械接口布置的示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明飛機發(fā)動機系統(tǒng)包括吊掛4和發(fā)動機1，吊掛4具有支架，發(fā)動機I具有作為火區(qū)的風扇區(qū)和非火區(qū)。該飛機發(fā)動機系統(tǒng)還包括垂直防火墻16，其將發(fā)動機的風扇區(qū)與位于非火區(qū)的吊掛隔離開，該垂直防火墻布置在吊掛的支架上，該垂直防火墻到吊掛的支架的外邊緣的距離小于100mm，防火墻的外輪廓與吊掛的外輪廓相對應。其中，飛機發(fā)動機系統(tǒng)的液壓管、燃油管和滅火管的接口以及供電電纜和信號線束的穿墻密封件設(shè)置在垂直防火墻16上。根據(jù)本發(fā)明的機械接口的設(shè)計方法包括下列步驟(I).確定垂直防火墻16在吊掛4的支架上的位置，使垂直防火墻16到吊掛4的支架的外邊緣的距離小于100mm;優(yōu)選地，所述垂直防火墻到所述吊掛的外邊緣的距離為30 50mm ;(2).按照吊掛前端垂直防火墻16位置處的當?shù)氐鯍?外輪廓確定不銹鋼立板結(jié)構(gòu)的垂直防火墻的外部輪廓，需要考慮吊掛蒙皮厚度以及結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)布置間的間隙，一般要求系統(tǒng)布置與吊掛外輪廓間距15mm以上；(3).根據(jù)液壓管、燃油管和滅火管的管徑確定液壓管、燃油管和滅火管的接頭型號(例如Parker公司提供的液壓管殼體回油管接頭158508-08F-E17和燃油接頭5020-XXX以及滅火管標準接頭MS21924J12)，根據(jù)起動管的管徑確定起動管的連接法蘭型號(例如Arrowhead公司提供的AS1895/16-400和AS1895/17-400法蘭組合)。圖2中示出了液壓壓力管接頭13、液壓殼體管接頭14、液壓吸油管接頭15、燃油管接頭17、滅火管接頭19。根據(jù)供電電纜和信號線束的數(shù)量和尺寸確定穿墻密封件的數(shù)目和尺寸(例如2根供電電纜需要2個穿墻密封件，2根信號線束需要2個穿墻密封件，可選用Glenair的防火穿墻密封件)。圖2中示出了饋電線I穿墻密封件20、饋電線2穿墻密封件10、信號線束I穿墻密封件18和信號線束2穿墻密封件11。(4).根據(jù)上述系統(tǒng)的接頭和穿墻密封件尺寸以及吊掛外輪廓限制，在垂直防火墻上確定系統(tǒng)管路線纜的布置方案，一種方式是將可燃液體接頭(燃油管和液壓管的接頭)布置在同一側(cè)，將起動管21、滅火管和電纜混合布置在另一側(cè)；另一種方式是將可燃液體接頭(燃油管和液壓管的接頭)布置在同一側(cè)，電纜布置在另一側(cè)，起動管布置于兩者中間。兩側(cè)之間可設(shè)有結(jié)構(gòu)隔熱板12。(5).根據(jù)選定的布置方案，對未在防火墻上設(shè)計分離接頭的系統(tǒng)(起動管、供電線纜和信號線束)，其中起動管分離法蘭22設(shè)置在風扇罩鉸鏈梁內(nèi)部。供電線纜分離接頭23和信號線束分離接頭24設(shè)置在風扇罩鉸鏈梁一側(cè)壁板上(與現(xiàn)有設(shè)計類似)。根據(jù)吊掛結(jié)構(gòu)和外形輪廓，確定可以設(shè)置垂直防火墻的位置以及外廓尺寸。同時搜集需要進行布置的系統(tǒng)管路線纜的接頭形式和尺寸，以及穿墻密封件形式和尺寸，以備布置時權(quán)衡研究。確定風扇罩鉸鏈梁結(jié)構(gòu)形式以及備選的接口連接位置。在上述實施例中，在吊掛前端設(shè)垂直防火墻時，周向采用防火橡膠封嚴條密封。液壓和燃油接頭接口布置在垂直防火墻上，防火墻為接口分離面。發(fā)動機液壓和燃油管路從發(fā)動機左側(cè)風扇機匣后側(cè)穿過吊掛連接盒鉸鏈梁，連接到防火墻上的接口。起動管分離卡箍接口設(shè)在吊掛連接盒鉸鏈梁內(nèi)，防火墻上設(shè)有穿墻密封件。滅火管噴嘴接口設(shè)在防火墻上或穿過防火墻，設(shè)在短艙內(nèi)。饋電線I連接終端接口設(shè)在吊掛連接盒鉸鏈梁內(nèi)的發(fā)動機風扇機匣安裝邊上，單獨穿過防火墻并設(shè)有密封件。饋電線I從發(fā)動機左側(cè)風扇機匣前端穿過吊掛連接盒鉸鏈梁，連接到連接終端。饋電線2連接器接口設(shè)在吊掛連接盒鉸鏈梁專門的側(cè)邊結(jié)構(gòu)壁板上，單獨穿過防火墻并設(shè)有密封件。信號類電纜連接器接口設(shè)在吊掛連接盒鉸鏈梁專門的側(cè)邊結(jié)構(gòu)壁板上，經(jīng)過優(yōu)化分為兩股穿過防火墻并設(shè)有密封件。發(fā)動機信號類電纜從發(fā)動機右側(cè)布置連接到吊掛連接盒鉸鏈梁。
本發(fā)明中所述具體實施案例僅為本發(fā)明的較佳實施案例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種飛機發(fā)動機系統(tǒng)，其包括吊掛和發(fā)動機，所述吊掛具有支架，所述發(fā)動機具有作為火區(qū)的風扇區(qū)和非火區(qū)，其特征在于，所述飛機發(fā)動機系統(tǒng)還包括 垂直防火墻，其將發(fā)動機的風扇區(qū)與位于非火區(qū)的吊掛隔離開，所述垂直防火墻布置在所述吊掛的支架上，所述垂直防火墻到所述吊掛的支架的外邊緣的距離小于100mm，所述防火墻的外輪廓與所述吊掛的外輪廓相對應； 其中，所述飛機發(fā)動機系統(tǒng)的液壓管、燃油管和滅火管的接口以及供電電纜和信號線束的穿墻密封件設(shè)置在所述垂直防火墻上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機發(fā)動機系統(tǒng)，其特征在于，所述防火墻采用不銹鋼耐火立板結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
3.一種飛機發(fā)動機的風扇區(qū)機械接口的設(shè)計方法，其特征在于，包括步驟 (1)確定垂直防火墻在吊掛的支架上的位置，使垂直防火墻到吊掛的支架的外邊緣的距離小于IOOmm ； (2)按照所述吊掛的外輪廓確定所述垂直防火墻的外輪廓； (3)根據(jù)飛機發(fā)動機的液壓管、燃油管和滅火管的管徑確定液壓管、燃油管和滅火管的接頭的型號，根據(jù)飛機發(fā)動機的起動管的管徑確定起動管的連接法蘭和卡箍的型號以及起動管的穿墻密封件的尺寸，根據(jù)供電電纜和信號線束的數(shù)量和尺寸確定供電電纜和信號線束的穿墻密封件的數(shù)目和尺寸； (4)根據(jù)液壓管、燃油管和滅火管的接頭的尺寸、起動管的穿墻密封件的尺寸和供電電纜和信號線束的穿墻密封件的尺寸，在所述垂直防火墻上確定系統(tǒng)管路線纜的布置方案； (5)對未在垂直防火墻上設(shè)計分離接頭的系統(tǒng)進行布置，其中起動管的分離法蘭設(shè)置在發(fā)動機的風扇罩的鉸鏈梁的內(nèi)部，供電線纜和信號線束的分離接頭設(shè)置在發(fā)動機的風扇罩的鉸鏈梁一側(cè)的壁板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述垂直防火墻到所述吊掛的外邊緣的距離為30 50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述垂直防火墻的外輪廓與所述吊掛的外輪廓相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述液壓管、燃油管和滅火管的接頭的接口在所述防火墻上的位置與所述吊掛的外輪廓的間距應大于15mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計方法，其特征在于，在步驟(4)中，將液壓管和燃油管的接頭布置在所述垂直防火墻的表面的一部分上，將起動管、滅火管的接頭和供電電纜和信號線束的穿墻密封件混合布置在所述垂直防火墻的表面的另一部分上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計方法，其特征在于，在步驟(4)中，將燃油管和液壓管的接頭布置在所述垂直防火墻的表面的一部分上，將滅火管的接頭和供電電纜和信號線束的穿墻密封件布置在所述垂直防火墻的表面的另一部分上，并將起動管布置于所述一部分和所述另一部分之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飛機發(fā)動機系統(tǒng)以及飛機發(fā)動機的風扇區(qū)機械接口的設(shè)計方法，其中，所述飛機發(fā)動機系統(tǒng)包括垂直防火墻，其將發(fā)動機的風扇區(qū)與位于非火區(qū)的吊掛隔離開，所述垂直防火墻布置在所述吊掛的支架上，所述垂直防火墻到所述吊掛的支架的外邊緣的距離小于100mm，所述防火墻的外輪廓與所述吊掛的外輪廓相對應，所述飛機發(fā)動機系統(tǒng)的液壓管、燃油管和滅火管的接口以及供電電纜和信號線束的穿墻密封件設(shè)置在所述垂直防火墻上。本發(fā)明將垂直防火墻設(shè)置于吊掛前端，直接實現(xiàn)了吊掛和飛機發(fā)動機風扇區(qū)的隔離，大大簡化了防火墻布置，減輕了重量。
文檔編號B64D37/32GK103029840SQ201210472690
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者朱巖, 陳迎春, 唐宏剛, 戚學鋒, 趙海濤, 郭海沙, 田宏星 申請人:中國商用飛機有限責任公司, 中國商用飛機有限責任公司上海飛機設(shè)計研究院