CN108791903A - 通用飞机的通风和加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用飞机的通风和加热系统，包括用于将流经通用飞机的第一发动机舱且被加热后的环境空气引导至机舱的暖风供应装置和用于将流经通用飞机的第二发动机舱且被加热后的环境空气引导至挡风玻璃的除雾装置。本发明的通用飞机的通风和加热系统，通过设置暖风供应装置和除雾装置，对环境空气进行加热，可以有效的实现飞机的加热与除雾，使用简单，效果优良。
Description
技术领域
本发明属于飞机技术领域，具体地说，本发明涉及一种通用飞机的通风和加热系统。
背景技术
由于飞机上有大量的电子设备，其发热量是飞机机舱温度控制中的一个重要问题；同时为营造一个令人舒适的空气环境，并要求气流噪声小。
现代双发通用航空飞机属于低速飞行的飞机，加热系统是一个很重要的系统。因为飞机低速飞行时，大量热量由舱壁传给外界，这就需要有大容量的加热系统来补偿。地面停机时，冷而湿的飞机的快速加温也是重要的。
飞机在正常飞行条件下，特别是在高空巡航飞行后转入下降飞行时,当透明表面的内侧表面温度低于座舱零点时，将会发生内侧表面结雾。透明表面结雾不仅会使清晰度或能见度下降，而且会因结雾引起光的折射和反射，结果会导致视觉表象的失真；严重时，可能完全丧失透明性，失去透明作用，威胁着飞行安全。特别是在座舱风挡玻璃上出现这些情况时，驾驶员将无法观察机外情况，尤其在飞机起飞、着陆时，是比较危险的。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种通用飞机的通风和加热系统，目的是有效实现飞机的加热与除雾。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：通用飞机的通风和加热系统，包括用于将流经通用飞机的第一发动机舱且被加热后的环境空气引导至机舱的暖风供应装置和用于将流经通用飞机的第二发动机舱且被加热后的环境空气引导至挡风玻璃的除雾装置。
所述暖风供应装置包括用于接收暖风的第一加热管道、与第一加热管道连接的第一控制阀和与第一控制阀连接且将暖风引导至机舱中的第二加热管道，暖风是由流经设置于第一发动机舱中的第一散热器且被第一散热器加热后的环境空气形成。
所述第一控制阀为三通阀，第一控制阀具有一个进气口和两个出气口，所述第一加热管道与第一控制阀的进气口连接，所述第二加热管道与第一控制阀的一个出气口连接。
所述第一控制阀包括第一阀体和可旋转的设置于第一阀体内部且用于控制第一控制阀的两个出气口在打开状态与关闭状态之间进行切换的第一阀板。
所述第一控制阀位于所述第一发动机舱中且设置于发动机防火墙上。
所述除雾装置包括用于接收暖风的第一除雾管道、与第一除雾管道连接的第二控制阀和与第二控制阀连接且将暖风引导至挡风玻璃的第二除雾管道，暖风是由流经设置于第二发动机舱中的第二散热器且被第二散热器加热后的环境空气形成。
所述第二控制阀为三通阀，第二控制阀具有一个进气口和两个出气口，所述第一除雾管道与第二控制阀的进气口连接，所述第二除雾管道与第二控制阀的一个出气口连接。
所述第二控制阀包括第二阀体和可旋转的设置于第二阀体内部且用于控制第二控制阀的两个出气口在打开状态与关闭状态之间进行切换的第二阀板。
所述第二控制阀位于所述第二发动机舱中且设置于发动机防火墙上。
所述的通用飞机的通风和加热系统还包括用于将环境空气引导至机舱和驾驶舱的通风装置，该通风装置包括设置于通用飞机的机翼上且用于接收环境空气的第一通风管道、用于将环境空气引导至机舱的第二通风管道和用于将环境空气引导至驾驶舱的第三通风管道，通用飞机的机身上设有侧部出风口和顶部出风口，侧部出风口和顶部出风口与第二通风管道连接。
本发明的通用飞机的通风和加热系统，通过设置暖风供应装置和除雾装置，对环境空气进行加热，可以有效的实现飞机的加热与除雾，使用简单，效果优良。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明通用飞机的通风和加热系统的结构示意图；
图2是第一控制阀(或第二控制阀)的第一状态的结构示意图，图中箭头表示气体流动方向；
图3是第一控制阀(或第二控制阀)的第二状态的结构示意图，图中箭头表示气体流动方向；
图4是通风装置的结构示意图；
图中标记为：1、第一发动机舱；2、第二发动机舱；3、第一散热器；4、第二散热器；5、第一加热管道；6、第二加热管道；7、第一控制阀；701、第一阀体；702、第一阀板；8、第二控制阀；801、第二阀体；802、第二阀板；9、第一除雾管道；10、第二除雾管道；11、第一通风管道；12、第二通风管道；13、第三通风管道；14、侧部出风口；15、顶部出风口；16、操纵杆；17、挡风玻璃。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，本发明提供了一种通用飞机的通风和加热系统，包括用于将流经通用飞机的第一发动机舱1且被加热后的环境空气引导至机舱的暖风供应装置和用于将流经通用飞机的第二发动机舱2且被加热后的环境空气引导至挡风玻璃17的除雾装置。
具体地说，如图1所示，本发明的通用飞机为双发通用航空飞机，其具有两个发动机舱，分别为第一发动机舱1和第二发动机舱2，第一发动机舱1和第二发动机舱2分别位于机身的一侧，第一发动机舱1和第二发动机舱2分别与一个机翼固定连接。第一发动机舱1和第二发动机舱2的结构基本相同，第一发动机舱1的内部设置有一个第一发动机和第一散热器3，第一散热器3作为发动机冷却系统的部件之一，第一发动机运行时，冷却液从第一发动机流经第一散热器3并返回到第一发动机，对第一发动机进行降温。第二发动机舱2的内部设置有一个第二发动机和第二散热器4，第二散热器4作为发动机冷却系统的部件之一，第二发动机运行时，冷却液从第二发动机流经第二散热器4并返回到第二发动机，对第二发动机进行降温。第一散热器3和第二散热器4的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。
如图1所示，暖风供应装置包括用于接收暖风的第一加热管道5、与第一加热管道5连接的第一控制阀7以及与第一控制阀7连接且将暖风引导至机舱和/或驾驶舱中的第二加热管道6，暖风是由流经设置于第一发动机舱1中的第一散热器3且被第一散热器3加热后的环境空气形成。第一散热器3与从第一发动机中流出的冷却液发生热交换，吸收冷却液中的热量，这样当外界的环境空气进入第一发动机舱1中且流经第一散热器3时，环境空气与第一散热器3发生热交换，环境空气被加热，形成暖风流入第一加热管道5中。第一发动机舱1的内部具有将外界的环境空气引导至第一散热器3的进气管，该进气管和第一加热管道5分别位于第一散热器3的一侧，第一加热管道5的进气口朝向第一散热器3，第一加热管道5的出气口与第一控制阀7连接。第二加热管道6的进气口与第一控制阀7连接，第二加热管道6的出气口用于将暖风向机舱内部排出，用于机舱加热。第一加热管道5和第一控制阀7位于第一发动机舱1的内部，第二加热管道6的进气口位于第二发动机舱2的内部，第二加热管道6的出气口位于机舱的内部，第二加热管道6并从机翼内部穿过，第二加热管道6优选为柔性软管，布置方便，容易控制第二加热管道6的走向，使气流能够顺畅流动。上述结构的暖风供应装置，充分利用了发动机运转时产生的余热，节约能源，可以有效实现飞机的快速升温，结构简单，效果优良。
如图2和图3所示，第一控制阀7为三通阀，第一控制阀7具有一个进气口和两个出气口，第一加热管道5与第一控制阀7的进气口连接，第二加热管道6与第一控制阀7的一个出气口连接，该出气口使暖风流向第二加热管道6，第一控制阀7的另一个出气口用于使暖风流向第一发动机舱1内部，这样在机舱不需要加热时使暖风能够经第一发动机舱1排出。第一控制阀7包括第一阀体701和可旋转的设置于第一阀体701内部且用于控制第一控制阀7的两个出气口在打开状态与关闭状态之间进行切换的第一阀板702。第一阀体701为内部中空的结构，第一阀体701具有一个进气口(该进气口即为第一控制阀7的进气口)和两个出气口(该两个出气口即为第一控制阀7的出气口)，进气口为在第一阀体701的一个侧壁上贯穿设置的通孔，两个出气口为在第一阀体701的另外两个侧壁上贯穿设置的通孔，第一阀板702设置在第一阀体701的内腔体中，第一阀板702与第一阀体701为转动连接，第一阀板702用于控制两个出气口的开闭，但是第一阀板702不能控制两个出气口同时进行关闭，每次只能控制一个出气口关闭，使另一个出气口处于打开状态。第一阀板702在两个出气口之间来回旋转，对于第一控制阀7的两个出气口，其中一个出气口与第二加热管道6连接，另一个出气口用于使暖风流向第一发动机舱1内部，当第一阀板702旋转至使与第二加热管道6连接的出气口处于关闭状态的位置时，另一个出气口处于打开状态，进而第一控制阀7中的暖风则经该另一个出口流向第一发动机舱1的内部；当与第二加热管道6连接的出气口处于打开状态时，第一阀板702旋转至使另一个出气口处于关闭状态的位置处，进而第一控制阀7中的暖风则流向第二加热管道6中，进而暖风被引导流入机舱中。
如图1至图3所示，第一控制阀7位于第一发动机舱1中且设置于发动机防火墙上，第一加热管道5位于发动机防火墙的一侧且第一加热管道5位于发动机防火墙和第一散热器3之间，第二加热管道6位于发动机防火墙的另一侧，发动机防火墙位于第一加热管道5和第二加热管道6之间，第二加热管道6所在一侧的温度小于第一加热管道5所在一侧的温度，第二加热管道6不容易损坏，使用寿命长。第一阀板702与第一阀体701为转动连接，通过控制第一阀板702的转动角度，可以调节第一控制阀7的与第二加热管道6连接的出气口的开度大小，进而可以很方便的实现向机舱中提供的暖气量大小的调节，实现机舱中温度大小的控制。
如图1所示，除雾装置包括用于接收暖风的第一除雾管道9、与第一除雾管道9连接的第二控制阀8和与第二控制阀8连接且将暖风引导至挡风玻璃17的第二除雾管道10，暖风是由流经设置于第二发动机舱2中的第二散热器4且被第二散热器4加热后的环境空气形成。第二散热器4与从第二发动机中流出的冷却液发生热交换，吸收冷却液中的热量，这样当外界的环境空气进入第二发动机舱2中且流经第二散热器4时，环境空气与第二散热器4发生热交换，环境空气被加热，形成暖风流入第一除雾管道9中。第二发动机舱2的内部具有将外界的环境空气引导至第二散热器4的进气管，该进气管和第一除雾管道9分别位于第二散热器4的一侧，第一除雾管道9的进气口朝向第二散热器4，第一除雾管道9的出气口与第二控制阀8连接。第二除雾管道10的进气口与第二控制阀8连接，第二除雾管道10的出气口用于使暖风吹向舱盖上的挡风玻璃17，用于挡风玻璃17除雾。第一除雾管道9和第二控制阀8位于第二发动机舱2的内部，第二除雾管道10的进气口位于第二发动机舱2的内部，第二除雾管道10的出气口位于驾驶舱的内部，第二除雾管道10并从机翼内部穿过，第二除雾管道10优选为柔性软管，布置方便，容易控制第二除雾管道10的走向，使气流能够顺畅流动。上述结构的除雾装置，充分利用了发动机运转时产生的余热，节约能源，可以有效实现飞机的快速除雾，提高安全性，而且结构简单，效果优良。
如图2和图3所示，第二控制阀8为三通阀，第二控制阀8具有一个进气口和两个出气口，第一除雾管道9与第二控制阀8的进气口连接，第二除雾管道10与第二控制阀8的一个出气口连接，该出气口使暖风流向第二除雾管道10，第二控制阀8的另一个出气口用于使暖风流向第二发动机舱2内部，这样在挡风玻璃17不需要除雾时使暖风能够经第二发动机舱2排出。第二控制阀8包括第二阀体801和可旋转的设置于第二阀体801内部且用于控制第二控制阀8的两个出气口在打开状态与关闭状态之间进行切换的第二阀板802。第二阀体801为内部中空的结构，第二阀体801具有一个进气口(该进气口即为第二控制阀8的进气口)和两个出气口(该两个出气口即为第二控制阀8的出气口)，进气口为在第二阀体801的一个侧壁上贯穿设置的通孔，两个出气口为在第二阀体801的另外两个侧壁上贯穿设置的通孔，第二阀板802设置在第二阀体801的内腔体中，第二阀板802与第二阀体801为转动连接，第二阀板802用于控制两个出气口的开闭，但是第二阀板802不能控制两个出气口同时进行关闭，每次只能控制一个出气口关闭，使另一个出气口处于打开状态。第二阀板802在两个出气口之间来回旋转，对于第二控制阀8的两个出气口，其中一个出气口与第二除雾管道10连接，另一个出气口用于使暖风流向挡风玻璃17，当第二阀板802旋转至使与第二除雾管道10连接的出气口处于关闭状态的位置时，另一个出气口处于打开状态，进而第二控制阀8中的暖风则经该另一个出口流向第二发动机舱2的内部；当与第二除雾管道10连接的出气口处于打开状态时，第二阀板802旋转至使另一个出气口处于关闭状态的位置处，进而第二控制阀8中的暖风则流向第二除雾管道10中，进而暖风被引导流向挡风玻璃17。
如图1至图3所示，第二控制阀8位于第二发动机舱2中且设置于发动机防火墙上，第一除雾管道9位于发动机防火墙的一侧且第一除雾管道9位于发动机防火墙和第二散热器4之间，第二除雾管道10位于发动机防火墙的另一侧，发动机防火墙位于第一除雾管道9和第二除雾管道10之间，第二除雾管道10所在一侧的温度小于第一除雾管道9所在一侧的温度，第二除雾管道10不容易损坏，使用寿命长。第二阀板802与第二阀体801为转动连接，通过控制第二阀板802的转动角度，可以调节第二控制阀8的与第二除雾管道10连接的出气口的开度大小，进而可以很方便的实现吹向挡风玻璃17的暖气量大小的调节。
如图1所示，通用飞机的驾驶舱中设有用于控制第一控制阀7和第二控制阀8的两个操纵杆16，其中一个操纵杆16分别通过拉索与第一阀板702连接，另一个操纵杆16分别通过拉索与第二阀板802连接。
如图4所示，本发明的通用飞机的通风和加热系统还包括用于将环境空气引导至机舱和驾驶舱的通风装置，该通风装置包括设置于通用飞机的机翼上且用于接收环境空气的第一通风管道11、用于将环境空气引导至机舱的第二通风管道12和用于将环境空气引导至驾驶舱的第三通风管道13，通用飞机的机身上设有侧部出风口14和顶部出风口15，侧部出风口14和顶部出风口15与第二通风管道12连接。第一通风管道11为在设置在通用飞机的机翼的下表面上的NACA口进气道，第二通风管道12和第三通风管道13设置在机身的内部。通用飞机在正常飞行中，环境空气流过第一通风管道11，进入第一通风管道11中的环境空气通过中央机翼部分的密封舱流向机身，然后环境空气由在机身上的出气口处设置的分流器分流，其中一部分环境空气流入第二通风管道12中，另一部分环境空气流入第三通风管道13中。第二通风管道12和第三通风管道13优选为柔性软管，布置方便，容易控制走向，使气流能够顺畅流动。上述结构的通风装置，结构简单，可以营造一个令人舒适的空气环境，气流噪声小，而且可以实现飞机机舱中的电子设备的温度的有效控制，避免电子设备过热。
如图4所示，作为优选的，侧部出风口14设置在通用飞机的机身上的相对两侧，让乘客乘坐的乘客区域位于机身上两侧布置的侧部出风口14之间，顶部出风口15设置在通用飞机的机身的顶部，顶部出风口15设置多个，侧部出风口14位于顶部出风口15的下方，乘客区域也位于顶部出风口15的下方，通风效果好。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：包括用于将流经通用飞机的第一发动机舱且被加热后的环境空气引导至机舱的暖风供应装置和用于将流经通用飞机的第二发动机舱且被加热后的环境空气引导至挡风玻璃的除雾装置。
2.根据权利要求1所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述暖风供应装置包括用于接收暖风的第一加热管道、与第一加热管道连接的第一控制阀和与第一控制阀连接且将暖风引导至机舱中的第二加热管道，暖风是由流经设置于第一发动机舱中的第一散热器且被第一散热器加热后的环境空气形成。
3.根据权利要求2所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述第一控制阀为三通阀，第一控制阀具有一个进气口和两个出气口，所述第一加热管道与第一控制阀的进气口连接，所述第二加热管道与第一控制阀的一个出气口连接。
4.根据权利要求3所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述第一控制阀包括第一阀体和可旋转的设置于第一阀体内部且用于控制第一控制阀的两个出气口在打开状态与关闭状态之间进行切换的第一阀板。
5.根据权利要求2至4任一所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述第一控制阀位于所述第一发动机舱中且设置于发动机防火墙上。
6.根据权利要求1至5任一所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述除雾装置包括用于接收暖风的第一除雾管道、与第一除雾管道连接的第二控制阀和与第二控制阀连接且将暖风引导至挡风玻璃的第二除雾管道，暖风是由流经设置于第二发动机舱中的第二散热器且被第二散热器加热后的环境空气形成。
7.根据权利要求6所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述第二控制阀为三通阀，第二控制阀具有一个进气口和两个出气口，所述第一除雾管道与第二控制阀的进气口连接，所述第二除雾管道与第二控制阀的一个出气口连接。
8.根据权利要求7所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述第二控制阀包括第二阀体和可旋转的设置于第二阀体内部且用于控制第二控制阀的两个出气口在打开状态与关闭状态之间进行切换的第二阀板。
9.根据权利要求6至8任一所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：所述第二控制阀位于所述第二发动机舱中且设置于发动机防火墙上。
10.根据权利要求1至9任一所述的通用飞机的通风和加热系统，其特征在于：还包括用于将环境空气引导至机舱和驾驶舱的通风装置，该通风装置包括设置于通用飞机的机翼上且用于接收环境空气的第一通风管道、用于将环境空气引导至机舱的第二通风管道和用于将环境空气引导至驾驶舱的第三通风管道，通用飞机的机身上设有侧部出风口和顶部出风口，侧部出风口和顶部出风口与第二通风管道连接。
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