本公開內(nèi)容涉及用于向飛機(jī)提供電和液壓動力的沖壓空氣渦輪。更具體地，本公開內(nèi)容涉及沖壓空氣渦輪發(fā)電機(jī)的外殼。

背景技術(shù)：
沖壓空氣渦輪用于通過飛行期間從沿飛機(jī)外部的氣流提取動力來在飛機(jī)中產(chǎn)生補(bǔ)充動力。沖壓空氣渦輪包括驅(qū)動電機(jī)和/或液壓泵的渦輪。在運(yùn)行中，將渦輪從飛機(jī)內(nèi)的收攏位置移動至剛好在飛機(jī)外部的展開位置，使得渦輪的葉片在氣流中并還與飛機(jī)具有操作間隙。渦輪安裝在支柱端部，并驅(qū)動渦輪驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸繼而驅(qū)動電機(jī)和/或液壓泵。沖壓空氣渦輪可經(jīng)歷極端負(fù)載，例如在高水平短持續(xù)事件（HLSD）期間。在飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片損失事件期間，嚴(yán)重的HLSD振動首先發(fā)生為發(fā)動機(jī)減速。然后，由于它因?yàn)榭諝庳?fù)載繼續(xù)轉(zhuǎn)動，高失衡負(fù)載繼續(xù)驅(qū)動較長持續(xù)時(shí)間的風(fēng)車狀旋轉(zhuǎn)振動。這些振動中的一者或兩者可顯著減小RAT部件的疲勞壽命。已知的是，風(fēng)車狀旋轉(zhuǎn)一般是發(fā)生在低于大多數(shù)RAT共振頻率的頻率下的無動力的飛機(jī)發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)。然而，HLSD是高水平共振振動，其中，隨著發(fā)動機(jī)減速，一個(gè)或多個(gè)RAT模式被激勵(lì)至共振，并且這導(dǎo)致通過RAT外殼的高負(fù)載。隨著飛機(jī)發(fā)動機(jī)速度下降，RAT可見的激勵(lì)頻率從高頻掃至低頻，在下行時(shí)經(jīng)過正常RAT共振頻率。因此一般不可能設(shè)計(jì)具有避免HLSD席卷（sweep）事件的自然頻率的RAT。加強(qiáng)RAT幫助RAT忍耐該事件。同樣，減速時(shí)間的時(shí)間段是風(fēng)車狀旋轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間的一小部分，所以HLSD的疲勞循環(huán)次數(shù)相對較小。從而，通過適當(dāng)負(fù)載路徑并仔細(xì)關(guān)注于最小化應(yīng)力集中的承載外殼的實(shí)際設(shè)計(jì)是可行的。沖壓空氣渦輪的發(fā)電機(jī)外殼需要抵擋這些負(fù)載，同時(shí)適應(yīng)因熱變化所致的部件尺寸的變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
示例沖壓空氣渦輪發(fā)電機(jī)組件包括保持發(fā)電機(jī)與液壓泵軸向?qū)?zhǔn)的發(fā)電機(jī)外殼。發(fā)電機(jī)外殼包括具有接觸部和分隔部的壁，該接觸部接觸發(fā)電機(jī)的定子，該分隔部與定子徑向分隔。另一示例沖壓空氣渦輪發(fā)電機(jī)外殼組件包括具有沿發(fā)電機(jī)定子長度軸向延伸的部分的壁。該壁與發(fā)電機(jī)繞樞軸在收攏位置與展開位置之間旋轉(zhuǎn)。所述壁的在發(fā)電機(jī)在收攏位置時(shí)與樞軸豎直對準(zhǔn)的部分相對于壁的其它部分徑向增厚。又一示例沖壓空氣渦輪發(fā)電機(jī)組件包括具有壁的發(fā)電機(jī)外殼。該壁具有接觸部和分隔部，該接觸部接觸發(fā)電機(jī)的定子，該分隔部與定子徑向分隔。接觸部和分隔部的至少68%具有共同的徑向厚度。共同徑向壁厚度與定子的直徑的比從0.018至0.022。在發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)安裝發(fā)電機(jī)定子的示例方法包括在發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)熱裝配發(fā)電機(jī)定子。發(fā)電機(jī)外殼的壁沿發(fā)電機(jī)定子長度軸向延伸。該壁具有接觸部和分隔部，該接觸部接觸發(fā)電機(jī)的定子，該分隔部與發(fā)電機(jī)定子徑向分隔。接觸部和分隔部的至少68%具有共同的徑向厚度。共同徑向壁厚度與發(fā)電機(jī)定子的直徑的比從0.018至0.022。附圖說明公開示例的各種特征和優(yōu)勢通過詳細(xì)說明對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。伴隨詳細(xì)說明的附圖能夠簡要描述如下。圖1是包括發(fā)電機(jī)和液壓泵的示例沖壓空氣渦輪的示意圖。圖2是圖1沖壓空氣渦輪的截面圖。圖3是圖2在線3-3上的截面圖。圖4是圖1沖壓空氣渦輪的示例發(fā)電機(jī)外殼的透視圖。圖5是圖1沖壓空氣渦輪的示例發(fā)電機(jī)外殼的另一透視圖。圖6是圖1沖壓空氣渦輪的示例發(fā)電機(jī)外殼的又一透視圖。具體實(shí)施方式參考圖1和2，示例沖壓空氣渦輪組件（RAT）10安裝至機(jī)身12并可展開以提供電力和液壓動力。示例RAT10包括響應(yīng)于沿機(jī)身12外側(cè)的氣流而旋轉(zhuǎn)的渦輪14。渦輪14支撐在附接于發(fā)電機(jī)外殼24的支柱22的端部處。發(fā)電機(jī)外殼24通過旋轉(zhuǎn)柱樞軸28安裝至機(jī)身12用于旋轉(zhuǎn)，該樞軸充當(dāng)外殼24的樞軸。沖壓空氣渦輪發(fā)電機(jī)組件18包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32，發(fā)電機(jī)定子34，以及發(fā)電機(jī)外殼24。在組裝期間，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32和發(fā)電機(jī)定子34置于外殼24內(nèi)。在一個(gè)示例中，發(fā)電機(jī)定子34壓配在發(fā)電機(jī)外殼24內(nèi)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32聯(lián)接至液壓泵38。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32相對于定子34旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生能夠供應(yīng)至例如在40處示意性所示的飛機(jī)系統(tǒng)的電力。液壓泵38從流體供應(yīng)44接受流體，并將流體泵送至在42處所示的利用加壓流體操作的各種系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)組件18和液壓泵38軸向?qū)?zhǔn)。發(fā)電機(jī)組件18和液壓泵38的旋轉(zhuǎn)部分繞共同軸線54旋轉(zhuǎn)。渦輪14繞軸線48旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動渦輪驅(qū)動軸46。渦輪驅(qū)動軸46驅(qū)動變速箱50。示例變速箱50位于渦輪14的尾部并沿著渦輪14和渦輪驅(qū)動軸46的旋轉(zhuǎn)軸線48。示例變速箱50驅(qū)動繞軸線54旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩管52，軸線54橫向于軸線48。轉(zhuǎn)矩管52從變速箱50通過支柱22延伸至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32。轉(zhuǎn)矩管52聯(lián)接至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32。示例變速箱50包括提供渦輪驅(qū)動軸46與轉(zhuǎn)矩管52之間旋轉(zhuǎn)速度的期望比率的齒輪。在這個(gè)示例中，以比渦輪驅(qū)動軸46更大的速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩管52。變速箱50能夠構(gòu)造為相對于渦輪14的旋轉(zhuǎn)提供任何期望的速度比。確定轉(zhuǎn)矩管52旋轉(zhuǎn)的速度以提供驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32所需的期望旋轉(zhuǎn)速度并產(chǎn)生在期望頻率的電能的期待量。隨后將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能傳送至在40處示意性所示的飛機(jī)系統(tǒng)。第二驅(qū)動軸56將液壓泵38與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32旋轉(zhuǎn)聯(lián)接，使得液壓泵38與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32以相同速度旋轉(zhuǎn)。由于液壓泵38和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子32聯(lián)接一起旋轉(zhuǎn)，液壓泵20在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力的同時(shí)將加壓流體連通至飛機(jī)系統(tǒng)30。液壓泵38和發(fā)電機(jī)18可一起或分別供應(yīng)動力。發(fā)電機(jī)外殼24包括安裝支架60和集成旋轉(zhuǎn)支架58。安裝支架60附接至致動器62。致動器62驅(qū)動RAT10在機(jī)身12內(nèi)的收攏位置與圖1示意性所示的展開位置之間移動。旋轉(zhuǎn)支架58安裝至旋轉(zhuǎn)柱樞軸28以支撐RAT10。支柱22附接至發(fā)電機(jī)外殼24并因此隨發(fā)電機(jī)外殼24的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動而移動。液壓泵38安裝至發(fā)電機(jī)外殼24，并因此也在往來展開位置期間隨發(fā)電機(jī)外殼24旋轉(zhuǎn)。參考圖3至6，外殼24包括繞軸線54周向延伸的壁64。壁64提供接受轉(zhuǎn)子32和定子34的腔66。顯然，壁64不直接接觸定子34的整個(gè)外圓周。壁64包括一些接觸部68和一些分隔部72。接觸部68直接接觸定子34，且分隔部72從定子34軸向分隔開。在這個(gè)示例中，壁64包括與六個(gè)分隔部72在周向上交替的六個(gè)接觸部68。顯然，貫穿大部分外殼24，接觸部68和分隔部72具有大約相同的徑向厚度t。在這個(gè)示例中，分隔部72具有0.121英寸（3.073毫米）的厚度t，且接觸部68具有0.135英寸（3.429毫米）的厚度。平均厚度是0.128英寸（3.251毫米）。分隔部72是接觸部68厚度的90%。在另一示例中，兩部分都是0.128英寸（3.251毫米）厚。0.128英寸（3.251毫米）的平均厚度可變化+/-10%以獲得期望比。例如，在0.115英寸（2.921毫米）厚度，比是0.115/6.398=0.18min。在0.141英寸（3.581毫米）厚度，比是0.141/6.398=0.22。在這個(gè)示例中，在壁64的垂直于軸線54的軸截面（大致在圖3中示出）處，截面的接觸部和截面的分隔部的至少68%具有共同徑向厚度。因此，壁64的平均厚度t繞壁64的圓周大致相同。在一個(gè)示例中，厚度是約從0.115至0.141英寸（2.92至3.58毫米）。在這個(gè)示例中，定子34具有外直徑d，且共同徑向厚度與定子34的直徑d的比是從0.018至0.022。也是在這個(gè)示例中，定子34的外直徑d是6.405英寸（162.687毫米），且在這截面中發(fā)電機(jī)外殼處的外直徑是7.62英寸（193.548毫米）。過渡部76從接觸部68延伸至分隔部72，使得壁64繞整個(gè)定子34是連續(xù)的。一般地，在圖3的截面圖中，過渡部76具有徑向且圓周部件，且接觸部68和分隔部72在徑向部件上缺少變化。波動的環(huán)境溫度和熱能水平可導(dǎo)致壁64和定子34相對于彼此膨脹或收縮。提供接觸部68，分隔部72和過渡部76使壁64能夠伸縮并適應(yīng)這些熱應(yīng)力變化，同時(shí)仍舊提供支撐足以在收攏配置中抵擋高水平短持續(xù)時(shí)間和風(fēng)車狀旋轉(zhuǎn)振動。過渡部72的壁厚度與接觸部68大約相同以維持合適的周向撓性。在分隔部72與定子34之間的徑向間隙作為軸向延伸的通道78。分隔部72提供通道78的外邊界。通道78用于沿定子34的圓周軸向用管道輸送氣流。空氣的流動從發(fā)電機(jī)組件18移除熱能以冷卻發(fā)電機(jī)組件18。通過在發(fā)電機(jī)外殼24的頂面（102）上切出的槽（101）排出熱空氣。在泵外殼的安裝基座的側(cè)壁的底部提供附加的通風(fēng)孔（103）。示例壁64軸向延伸至少定子34的軸向長度。在一些示例中，定子34的軸向長度是ls，且壁64的軸向長度是大于ls的lw。在這個(gè)示例中，主定子34的軸向長度是3.725英寸（94.6毫米）。發(fā)電機(jī)外殼的壁的軸向長度是5.88英寸（149.4毫米）。分割線（splitline）的厚度是0.862英寸（21.9毫米）。如在圖5中可見的，在支柱與致動器附接柄之間的位置80處需要堅(jiān)固的、剛性的負(fù)載路徑。這個(gè)區(qū)域形成至圍繞定子的圓周環(huán)的錨接特征。由于它僅發(fā)生在圓周環(huán)上的一個(gè)位置，它不限制圓周環(huán)的撓性以由于熱膨脹需要而膨脹。在這個(gè)示例中，位置80周向延伸壁64的圓周的約9%。由于壁64的厚度繞軸線54一般是一致的，因此壁64包括在接觸部68的圓周位置處的小臺（divot）84。小臺84反映接觸部68與分隔部72的徑向位置之間的差異。如意識到的，如果壁64未包括小臺84，那么壁64的厚度會相對于分隔部72在接觸部68的區(qū)域中增加。因此，小臺84輔助壁64的均勻箍型膨脹，并還作為材料減少特征。示例過渡部76包括相對大的半徑。在一個(gè)示例中，過渡部76中的一個(gè)的外半徑90是約0.520英寸（13.2毫米）。為便于外殼24適應(yīng)高水平短持續(xù)時(shí)間加載和其它類型負(fù)載，在選定區(qū)域加強(qiáng)示例外殼24。例如，盡管壁64的厚度相對一致，但徑向厚度在區(qū)域86和88增加至大于t的某個(gè)量。區(qū)域86和88被認(rèn)為是在從支柱至樞軸柱28的負(fù)載路徑上的橫向加強(qiáng)肋。如果考慮渦輪14在12:00位置從軸線54延伸，那么區(qū)域86和88分別位于4:30和7:30位置。區(qū)域86和88周向延伸距離C86和C88。在一個(gè)示例中，這些距離每個(gè)代表壁64的360度圓周的每個(gè)15度。當(dāng)示例發(fā)電機(jī)組件18在收攏位置時(shí)，區(qū)域86和88與旋轉(zhuǎn)柱樞軸28豎直對準(zhǔn)。區(qū)域86和88也據(jù)說與旋轉(zhuǎn)柱樞軸28在共同的平面上。在這個(gè)示例中，豎直的是指當(dāng)在地面上或在直或水平飛行時(shí)收攏發(fā)電機(jī)組件18的典型位置。因此，區(qū)域86和88在從支柱界面延伸回到旋轉(zhuǎn)柱樞軸28的負(fù)載路徑上。示例外殼24包括有助于抵抗高振動水平的高強(qiáng)度低重量設(shè)計(jì)的其它特征。例如，可將附加材料添加至外殼24的在旋轉(zhuǎn)支架58或在其附近的區(qū)域（見圖4）。外殼24也可包括旋轉(zhuǎn)支架58區(qū)域中的大席卷半徑。以上描述本質(zhì)上是示例性而非限制的。對所公開示例的變化和變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員可為顯而易見的，而不必要背離本公開內(nèi)容的本質(zhì)。因此，給予本公開內(nèi)容法律保護(hù)的范圍只能僅通過研究以下權(quán)利要求來確定。