一种飞机用辅助动力装置滑油散热系统的制作方法

本发明属于航空发动机，特别涉及一种飞机用辅助动力装置滑油散热系统。

背景技术：

1、飞机辅助动力装置(auxiliary power unit,apu)作用主要用来为主发动机提供压缩空气和辅助/应急电源。它本质上也是一台小型空气涡轮发动机，具有自己的进气装置、压气机、燃烧室、涡轮以及各个附件系统。一般安装在飞机尾部的apu舱内。

2、apu设计有滑油散热系统，用于对滑油进行散热以降低温度，保障辅助动力装置的正常工作。当前，滑油散热的冷却空气的驱动源主要采用冷却风扇和排气引射两种方式获取，冷却风扇是一台小型旋转部件，通过高速旋转的叶轮“泵抽”外界冷却空气，对气流进行增压，再通过冷却管道将增压后的冷却空气冲击滑油散热器，对滑油进行散热。这种方式因为带有旋转部件，不可避免的要消耗部分功率，而且冷却风扇前后通常需要很长的冷却气流管道，体积庞大，结构复杂，可靠性较差。而排气引射方式是在apu后端加装一台引射器，利用apu排出的高速气流，引射apu舱内的气流，气流再流经散热器对滑油进行散热，这种方式一方面需要加装一台引射器，使得辅助动力装置长度加长，重量增加；另一方面，由于散热器安装在apu末端，而储存滑油的滑油箱通常安装在apu前端，使得连接滑油箱和散热器的供油管和回油管长度大大增加，增加堵塞油路的风险；再者，冷却气流先要对附件进行冷却，气流不可避免的会被加温，导致滑油散热效果下降。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了一种飞机用辅助动力装置滑油散热系统，包括：辅助动力装置舱、飞机进气道、整体式进气单元、滑油单元和辅助动力装置本体；

2、所述辅助动力装置舱安装于飞机尾部；

3、所述飞机进气道一端与辅助动力装置舱相连接；

4、所述飞机进气道另一端与整体式进气单元连接；

5、所述整体式进气单元与辅助动力装置本体连接；

6、所述整体式进气单元与滑油单元连接。

7、更进一步地，所述飞机进气道的出口截面为矩形，长为350～400mm，宽为180～220mm。

8、更进一步地，所述整体式进气单元包括滑油散热器和进气装置；

9、所述滑油散热器设置于进气装置内壁上。

10、更进一步地，所述进气装置为蜗壳状，包括进气装置上部和进气装置下部两个部分，上下两部分通过螺栓相连接；

11、其中，进气装置上部顶端设置有矩形进气口。

12、更进一步地，所述滑油散热器为空气滑油换热器。

13、更进一步地，所述滑油散热器的长为150～200mm，宽为50～80mm。

14、更进一步地，所述滑油散热器的材质为铝合金。

15、更进一步地，所述滑油单元包括供油管、回油管、滑油泵和滑油箱；

16、所述滑油箱与辅助动力装置本体连接；

17、所述滑油箱一侧设置有滑油泵；

18、所述滑油泵的出油口与供油管连接，滑油泵的进油口与回油管连接；

19、所述供油管与滑油散热器一端连接；

20、所述回油管与滑油散热器另一端连接。

21、更进一步地，所述辅助动力装置本体由压气机、燃烧室、涡轮和齿轮传动单元组成；

22、所述齿轮传动单元一端与进气装置一端连接；

23、所述进气装置另一端与压气机一端连接；

24、所述压气机另一端与燃烧室一端连接；

25、所述燃烧室另一端与涡轮连接。

26、更进一步地，还包括：飞机排气管；

27、所述飞机排气管与辅助动力装置本体通过卡箍连接。

28、与现有技术相比，本发明的实施例至少具有以下优点：

29、1)相对于风扇冷却方式，取消了旋转部件，减少了功率消耗，降低了apu结构复杂程度，增强可靠性；

30、2)相对于排气引射散热方式，取消了排气引射器，使得apu结构更加紧凑；

31、3)同时，滑油散热器放置于apu冷端区域，克服了冷却空气需要流经apu高温区加热，导致冷却效果差的问题；

32、4)滑油供油管和回油管长度大为降低，大大降低了滑油管路堵塞的风险。

33、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，包括：辅助动力装置舱(1)、飞机进气道(2)、整体式进气单元、滑油单元和辅助动力装置本体(9)；

2.根据权利要求1所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述飞机进气道(2)的出口截面为矩形，长为350～400mm，宽为180～220mm。

3.根据权利要求1所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述整体式进气单元包括滑油散热器(3)和进气装置(4)；

4.根据权利要求3所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述进气装置(4)为蜗壳状，包括进气装置上部(4-1)和进气装置下部(4-2)两个部分，上下两部分通过螺栓相连接；

5.根据权利要求3所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述滑油散热器(3)为空气滑油换热器。

6.根据权利要求5所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述滑油散热器(3)的长为150～200mm，宽为50～80mm。

7.根据权利要求6所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述滑油散热器(3)的材质为铝合金。

8.根据权利要求5所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述滑油单元包括供油管(5)、回油管(6)、滑油泵(7)和滑油箱(8)；

9.根据权利要求4所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，所述辅助动力装置本体(9)由压气机(9-1)、燃烧室(9-2)、涡轮(9-3)和齿轮传动单元(9-4)组成；

10.根据权利要求9所述的飞机用辅助动力装置滑油散热系统，其特征在于，还包括：飞机排气管(10)；

技术总结
本发明公开了一种飞机用辅助动力装置滑油散热系统，包括：辅助动力装置舱、飞机进气道、整体式进气单元、滑油单元和辅助动力装置本体；所述辅助动力装置舱安装于飞机尾部；所述飞机进气道一端与辅助动力装置舱相连接；所述飞机进气道另一端与整体式进气单元连接；所述整体式进气单元与辅助动力装置本体连接；所述整体式进气单元与滑油单元连接。本发明相对于风扇冷却方式，取消了旋转部件，减少了功率消耗，降低了结构复杂程度，增强可靠性；相对于排气引射散热方式，取消了排气引射器，使得结构更加紧凑；滑油散热器放置于冷端区域，克服了冷却空气需要流经高温区加热，导致冷却效果差的问题。

技术研发人员：吴西云,冯涛,赵建,朱伟俊
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13