CN104364508B - 包括可伸缩叶栅叶片的推力反向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，包括可以在基本上平行于机舱纵轴的方向上平移移动的活动罩，所述活动罩通过形成移动可变喷嘴的至少一个部分延伸，所述移动可变喷嘴与在机舱的基本上纵轴的方向上同样平移驱动的至少一个驱动装置相联系。所述推力反向器，其特征在于，安装转向装置以便它们可以在收回位置和操作位置之间移动，在操作位置上，它们向下游移动以便它们可以延伸穿过由活动罩打开的通道到机舱内，并且所述转向装置与至少一个驱动装置相联系，所述驱动装置可以从可变喷嘴的驱动装置中分离出来。

Description

包括可伸缩叶栅叶片的推力反向器

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器。本发明还涉及一种集成了根据本发明的推力反向器的涡轮喷气发动机的机舱。

背景技术

飞机是由均设置在机舱内的几个涡轮喷气发动机驱动的，所述机舱容纳与其操作有关的附加驱动装置组件并且保证当所述涡轮喷气发动机运转或者关机时的各种功能。

这些附加驱动装置特别地包括推力反向机械系统。

涡轮喷气发动机通常具有大体上的管状结构，包括位于涡轮喷气发动机上游的进气风口、围绕所述涡轮喷气发动机风扇的中间段、围绕所述涡轮喷气发动机燃烧室并且选择性地集成推力反向装置的下游段，涡轮喷气发动机通常以喷射喷嘴结束，所述喷射喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。

现代机舱用于容纳旁路涡轮喷气发动机，该发动机能够通过旋转风扇的叶片产生热空气流(初级流)和冷空气流(二次流)，所述冷空气流穿过环形通道在涡轮喷气发动机的外部循环，也称为流动路径，形成于涡轮喷气发动机的罩和机舱的内壁之间。所述的两个空气流从机舱的后部由涡轮喷气发动机喷射出。

在飞机着陆期间，推力反向器的作用是通过向前方重定向至少一部分由涡轮喷气发动机喷射出的空气来提高其制动能力。在这个阶段，推力反向器阻挡冷流的至少一部分流动路径并且引导所述流到机舱的前方，从而产生加入到车轮制动和飞机空气制动的反向推力。

通常，推力反向器的结构包括推力反向器罩，该罩在展开位置和收回位置之间是可置换的，一方面，在所述展开位置上罩在机舱的内部开通用于转向气流的通道，另一方面，在所述收回位置上该罩关闭该通道。

在叶栅型推力反向器的情况下，空气流的重定向是通过叶栅叶片完成的，与阻断至少部分的空气循环流动路径的转向副翼配合，所述罩仅具有旨在暴露或者覆盖这些叶栅叶片的简单滑动功能。

所述转向副翼，也称为阻断副翼，依次由活动罩的滑动激活和驱动直到阻断至少部分的位于叶栅叶片下游的流动路径，以便优化冷空气流的重定向。

众所周知，叶栅叶片安装在前框架上作为推力反向装置的固定部分并且固定在涡轮喷气发动机风扇的外壳上。所述前框架还保证支撑活动罩的致动气缸。

通常来说，机舱的下游部分是由两个大体上半圆柱形的半结构件组成的，所述半结构件在将涡轮喷气发动机固定到飞机上的发动机挂架两侧上位于上部(称为12小时)，并且在下部(称为6小时)上连接于其中。

所述半结构通过上半梁固定到发动机挂架上，并且还包括下半梁。所述下半梁和上半梁装配有用于对应半结构件的推力反向活动罩的滑轨。

为了维护的目的，所述半结构件绕着机舱的大致纵轴通过铰链枢转地安装在发动机挂架上。下部上的插销保证所述结构的关闭。

具有这样一种具有半圆柱形罩的下游结构的机舱通常被称为C或者D导管型(C管型或者D管型)机舱。

称为O型结构(O管型)的机舱也已经被开发，该结构具有下游结构，所述下游结构不再具有两个大体上半圆柱形的半结构件而是具有一个从发动机挂架的一侧延伸到另一侧的单一的大体上外围形的结构件。

因此，这种结构通常不再具有两个推力反向活动罩而是具有一个单一的大体上外围型的罩。

为了维护目的，这种下游部分不再通过半结构件绕着机舱大体上纵向的轴枢转打开，而是通过沿着所述轴的下游平移打开。

更详细地描述，可以参照文件FR2911372和FR2952681。

特别值得注意的是为了维护操作和进入涡轮喷气发动机燃烧室的目的，支撑叶栅叶片的前框架可以依次(inturn)拆离并且可以和外部罩一起向后移动。

此外，存在已知的称为短O型管的机舱结构，其中叶栅叶片还是活动地平移安装并且能够至少部分地沿着机舱中间段的厚度收回从而当推力反向器在直接喷射位置上非活动时与风扇外壳重叠。在推力反向位置上，叶栅叶片用活动罩进行替代。叶栅叶片因此不再整体收纳在活动罩内部并且从而占据允许缩短它的不太重要的空间。

除了推力反向功能，反向器活动罩属于后部并且可以具有形成喷气喷嘴的下游部分。

喷气喷嘴截面可以根据不同的飞行阶段进行调节，即，特别地，起飞、上升、巡航、下降和着陆阶段，以便根据涡轮喷气发动机的速度一直保持最佳的喷嘴截面。所述喷嘴将被称为可变喷嘴。

这种可变喷嘴与允许所述截面变化的驱动系统相关联。

为了实现可变喷嘴存在几种解决方案。

第一种解决方案是提供安装在推力反向活动罩上的枢转末端副翼，所述副翼的枢转体现在出口截面的增大或者减小。这种系统具体地描述在文件FR2929998中。

还存在以套筒式形式活动地平移安装在推力反向活动罩内部的面板，该面板的反向动作或者收回同样地引起出口截面的增大或者减小。

在这些情况中，可变喷嘴装置具有专用的驱动系统，或者也与反向活动罩相关联的双动式驱动系统。

这种解决方案允许更好地调节机舱的内部和外部气动线并且允许更好的装配结构强度。

为了简化驱动系统和减轻机舱重量，还可以设想另一个解决方案，由于机舱主体后部大体上的锥形：推力反向活动罩还通过其自身保证可变喷嘴功能。这种设置的工作原理描述在文件US5655360中。

尽管这种设置允许大体上减轻后部的重量，它的设计包括一些困难。

实际上，喷嘴模式下的活动罩位移期间，应该保证的是所述位移不会引起机舱中推力反向通道的打开。此外，活动罩必须能够收回以便允许相对于标称位置减小喷嘴截面。

这需要位于中间段的后端上的覆盖区，所述覆盖区产生不需要的外部空气动力事故。

此外，在带有可收回叶栅叶片的推力反向系统中，活动罩的位移通常引起叶栅叶片伴随的位移，或者所述叶栅叶片的位移在喷嘴模式下的罩位移期间是无用的。

此外，现有的解决方案可能很难与带有外围推力反向器罩的O管型机舱相结合，这或许是因为安装在推力反向器活动罩和外部结构之间的可能为维护目的而平移的轨道，或者是因为要与用于进入发动机隔室的组件的平移需求相兼容性的复杂性。

发明内容

本发明的目的是解决所述难题并且，这样做，涉及一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，包括至少一个活动罩，所述活动罩沿着大体上平行于机舱纵轴的方向在关闭位置和完全打开维护位置之间平移，在所述关闭位置上，其保证机舱的空气动力连续性并且禁用转向装置，所述完全打开维护位置，位于超过推力反向的位置，其中它在机舱中打开通道并且允许进入到机舱的内部，所述活动罩通过至少形成活动可变喷嘴的一部分进一步延伸，所述可变喷嘴与至少一个在减小喷射截面位置和增大截面位置之间沿着机舱的大体上纵向方向平移驱动的装置相关联，其特征在于，所述转向装置活动地纵向安装在活动罩的上游的收回位置和操作位置之间，在收回位置上，其可以封装在机舱风扇外壳和外部罩之间组成的机舱封套内，在操作位置上，其移至下游使其能够通过所述活动罩在机舱内打开通道来延伸，并且所述转向装置与至少一个和可变喷嘴的驱动装置相分离驱动装置相关。

因此，通过提供活动和能够以从形成可变喷嘴的部分相分离的方式驱动的转向装置，所述推力反向装置可以采取多重配置，能够满足在推力反向模式下和维护模式下活动部分移动的需求。

根据优选实施例，所述形成可变喷嘴的部分集成到活动罩上，其整体呈现单件状态。

可选地，根据第二优选实施例，形成可变喷嘴的部分相对于活动罩是活动地进行安装的，活动罩进一步装配有带有形成可变喷嘴的所述部分的可拆连接装置。

所述可拆连接装置或者允许可变喷嘴单独的驱动(分离装置；可变喷嘴模式)，或者允许推力反向器活动罩和喷嘴的联合驱动(锁定装置，维护模式或者推力方向模式)。

有利地，转向装置装配有带有移动罩的可拆连接装置。

所述活动罩进一步装配有带有形成可变喷嘴的部分的可拆连接装置。

根据本发明的一个特性，转向装置和活动罩之间的连接装置适于与设置在转向装置和所述推力反向器或者所述机舱的固定结构之间的锁定装置相配合。

根据依据本发明的推力反向器的另一个特性，活动罩和形成可变喷嘴的部分之间的连接装置适于与设置在转向装置和所述推力反向器或者所述机舱的固定结构之间的锁定装置相配合。

在可选或者补充方式下，所述转向装置与至少一个专用驱动装置相关联。这种专用驱动装置还构成与喷嘴可分离的驱动装置，一定程度上它允许同步(相关)驱动或者不同(不相关)驱动。

根据优选实施例，所述驱动装置由叶栅叶片组成。

有利地，所述推力反向器是称为O管类型的推力反向器。

本发明还涉及一种涡轮喷气发动机机舱，其特征在于，它装配有至少一个根据本发明的推力反向器。

附图说明

根据参照附图的下面的详细描述，本发明将被更好地理解，其中：

-图1是带有O型管和带有具有可收回叶栅叶片的推力反向器的涡轮喷气发动机机舱的立体图，

-图2a、2b、2c是本发明第一实施例的不同结构下的示意图，

-图3a、3b、3c、3d是本发明第二实施例的不同结构下的示意图，

-图4a、4b、4c是本发明第三实施例的不同结构下的示意图，

-图5a到5h代表锁定和连接根据第三实施例的机舱的活动部分的不同步骤，

-图6a、6b、6c是本发明第四实施例的不同结构下的示意图。

具体实施方式

图1是带有O型管和装配有推力反向装置的涡轮喷气发动机机舱1的一般示意图。

所述机舱1用于从发动机挂架(不可见)通过作为连接接口的固定块2悬挂。

它通常包括进气口上游段3、围绕涡轮喷气发动机风扇外壳4的中间段5(图1中不可见)，和装配有推力反向装置的下游段7。

如上所述，推力反向装置包括在发动机挂架的两边上延伸的大体上外围罩10，以及叶栅叶片11的组件。

叶栅叶片11沿着机舱1的大体上纵向活动地平移安装在收回位置和展开位置之间，在收回位置上它们至少部分地沿着下游部分上游的中间段5的厚度被存储并且覆盖至少部分的风扇外壳4，展开位置上它们在下游段延伸中间段5的下游。

罩10沿着大体上平行于几个位置之间的机舱1的纵轴平移活动地进行安装：

-对应于关闭位置(也称为直接喷射位置)的第一位置并且其中它保证机舱1的空气动力连续性。在该位置上，叶栅叶片11位于收回位置。

-第二位置，称为推力反向位置，其中罩10向后移动并且在机舱1内打开反向通道。在该位置上，叶栅叶片11向后移动并且经过通道重定向空气流。

-第三位置，称为维护位置，其中活动罩10完全向后移动并且在机舱内打开重要通道以便允许访问机舱内部。

本申请目的是如前述的机舱并且此外装配有可变喷嘴装置的机舱，所述喷嘴装置包括形成与在至少一个减小喷射截面位置和/或者一个增大截面位置之间用于平移驱动的至少一个装置相关联的活动可变喷嘴。

图2a到2c示出了根据本发明的第一实施例的机舱100。

在该实施例中，可变喷嘴由可变罩的末端部分10a构成，可变喷嘴与可变罩相集合。所述喷嘴的变化因此通过位移罩10和喷嘴部分10a组件需要的距离来完成从而获得需要的截面。

根据该实施例，每个活动部分能够由专用驱动装置驱动允许在所述活动部分的非相关或者相关甚至整个独立驱动之间进行选择驱动，。

更精确地说，如前所述，叶栅叶片11构成第一活动部分，所述第一活动部分能够由驱动气缸12的第一组件平移驱动。

活动罩10和它的形成可变喷嘴10a的部分一起构成第二活动部分，所述第二活动部分能够由驱动气缸13的第二组件平移驱动。

图2a示出了直接喷射结构下的机舱100，带有关闭的活动罩和收回的叶栅叶片11。喷嘴截面变化是利用气缸13通过绕着活动罩10的关闭位置轻微位移获得的.

图2b示出了推力反向位置下的机舱100。气缸13在其反向位置上推进活动罩10，气缸12展开叶栅叶片11穿过机舱100内由活动罩10的位移造成的开口。

图2c示出了维护位置上的机舱100。叶栅叶片11收回并且气缸13在完全向后位置上推进活动罩10向下游。设置在机舱100上的开口足够大以便允许访问机舱内部。

图3a到3d示出了根据本发明的第二实施例的机舱200。

在该实施例中，可变喷嘴是由活动罩的末端部分10a构成的，以套筒形式活动地安装在活动罩10内部，活动罩10构成中间结构。

在该实施例中，因此存在三个活动部分，即叶栅叶片11、推力反向活动罩10和可变喷嘴部分10a。

喷嘴的变化因此是通过单独位移可变喷嘴部分10a实现的，所述推力反向活动罩10维持在关闭位置上，与叶栅叶片11集合。可变喷嘴部分10a的位移是通过驱动气缸131组件实现的。

与机舱100一样，叶栅叶片11是通过专用驱动气缸12的组件驱动的允许在与可变喷嘴10a的驱动不相关或者相关的所述叶栅叶片的驱动之间进行选择。

叶栅叶片11和推力反向活动罩10装配有门闩类型的可拆连接装置。

图3a示出了直接喷射结构下的机舱200,带有关闭的活动罩10并且与叶栅叶片11集合，所述叶栅叶片11处于收回位置。

喷嘴截面变化是通过利用气缸131自主地单独绕着其参考位置位移喷嘴部分10a实现的(图3b：通过向后移动喷嘴部分10a增大喷射截面)。

图3c示出了推力反向位置上的机舱200。在该阶段，活动罩10仍然连接到叶栅叶片11上。气缸131推进可变喷嘴部分10a并且气缸12展开叶栅叶片11穿过机舱200中由活动罩10位移产生的开口。

图3d示出了维持位置上的机舱200。在该阶段上，活动罩10从叶栅叶片上分离。叶栅叶片11收回并且在完全向后位置上气缸13向下游推进带有移动罩10的喷嘴部分10a。由于设置在所述活动罩10和已经允许驱动所述罩的喷嘴部分10a之间的行程末端邻接，使得活动罩的驱动成为可能。可选地，销型机械连接可以手动设置在活动罩10和喷嘴10a之间以便仅对于维持阶段附加它们的动作。

设置在机舱200上的开口足够大以便能够访问机舱的内部。

图4a到4c展示了根据本发明第三实施例的机舱300。

在该实施例中，与机舱100一样，可变喷嘴是由活动罩的末端部分10a构成的，其与所述活动罩集合。喷嘴变化因此是通过位移罩10和部分喷嘴10a组件需要的距离实现的从而获得所需的截面。

当然，不同于机舱1，两个活动组件，即叶栅叶片11和罩10/喷嘴10a组件，每个不再具有它们的专用驱动装置，而是通过连接到罩10/喷嘴10a组件的驱动装置132的一个单一组件驱动。

叶栅叶片11和罩10/喷嘴10a组件之间的可分离驱动是通过叶栅叶片11和活动罩10之间的可拆锁定装置实现的。

当断开这些锁定装置时，驱动装置132允许在喷嘴10a截面变化模式或者在维护模式下驱动罩10/喷嘴10a组件(分别见图4a和4c)。

当连接这些锁定装置时，它们保证罩10和叶栅叶片11的连接，驱动装置132从而允许在推力反向模式下驱动罩10/喷嘴10a组件和叶栅叶片11(图4b)。

锁定和连接机舱300不同的活动部分的不同步骤的例子示出在图5a到5h中。

在图5a中，关闭罩10/喷嘴10a组件。叶栅叶片11和活动罩10之间的锁定装置50断开并且远离叶栅叶片11所携带的对应螺栓53。

叶栅叶片11在中间段内部可收回，并且通过门闩40固定在适当位置上，所述门闩40被锁定叶片41封锁并且与由叶栅叶片11携带的对应螺栓43相啮合，传统锁定系统是本领域人员所熟知的并且允许在飞行状态下通过风扇外壳4或者机舱300的任何其他固定部分锁定叶栅叶片11而允许推力反向器的非打开。

图5b示出了一种结构，其中活动罩10/喷嘴10a组件轻微地向后移动以增大喷嘴截面10a(可变喷嘴模式)。在这种结构下，叶栅叶片11保持锁定在收回位置上。罩10/喷嘴10a组件在其完全关闭位置之前和其推力反向向后位置之前之间位移。

图5c中，罩10/喷嘴10a组件向后移动足够距离并且在推力反向模式下进行切换。为此，锁定装置50啮合对应的螺栓53，这导致叶栅叶片11和罩10的连接(图5d)。弹簧片51在锁定位置上封锁锁定装置。

如图5e和5f所示，一旦叶栅叶片11与活动罩10相连接，它们在它们的收回位置上游解锁。

螺栓43因此获得释放，叶栅叶片11与罩10一起通过驱动装置132被平移驱动向下游(图5g)。

图5h说明了用于维护模式下的操作的锁定装置的结构。

在该操作模式下，叶栅叶片11维持在收回位置上并且被门闩40锁定在上游。

活动罩的锁定装置50绕着对应的螺栓53倾斜以便允许罩10/喷嘴10a组件向下游维护位置附加平移。

为此，封锁门闩50的弹簧片51被工具或者构件54隔离。向后的动作是自由的。

图6a到6c示出了根据本发明第四实施例的机舱400。

在该实施例中，如同机舱200，可变喷嘴是活动罩的末端部分10a构成的，以套筒式模式活动地安装在活动罩10的内部，所述活动罩构成中间结构。

在该实施例中，因此存在三个活动部分，即叶栅叶片11、推力反向罩10和可变喷嘴部分10a。

因此喷嘴的变化是通过单独位移可变喷嘴部分10a实现的，推力反向活动罩10保持在关闭位置上。可变喷嘴部分10a的位移是利用驱动气缸131组件实现的。

与机舱200不同，机舱400没有仅装配一个连接到喷嘴10a上的驱动装置133组件。

叶栅叶片11、活动罩10和喷嘴之间的可分离驱动是通过一方面叶栅叶片11和活动罩10之间，另一方面活动罩10和喷嘴10a之间的可拆锁定装置实现的，如同机舱200。

当活动罩10和喷嘴10a之间的锁定装置断开时，驱动装置133允许在喷嘴截面10a变化模式下单独驱动喷嘴部分10a(图6a)。这些锁定装置的操作与上面对机舱所描述的内容相同。

在推力反向模式下的操作期间，罩10和喷嘴10a之间的锁定装置相连接，罩10和叶栅叶片11之间的锁定装置也是如此(图6b)。

最后，在维护模式下的操作期间，手动地断开叶栅叶片11和罩10之间的锁定装置而罩10保持连接到喷嘴10a上(图6c)。

尽管用特定实施例对本发明已经进行了描述，很明显地本发明绝没有限制于此，并且它包括本发明的范围内已描述方法的所有技术以及它们的结合的等同方案。

Claims (11)

1.一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，包括至少一个活动罩，所述活动罩沿着平行于机舱纵轴的方向在关闭位置和完全打开维护位置之间平移，在所述关闭位置上，其保证机舱的空气动力连续性并且禁用转向装置，所述完全打开维护位置，位于超过推力反向的位置，其中它在机舱中打开通道并且允许进入到机舱的内部，所述活动罩通过至少形成活动可变喷嘴的一部分进一步延伸，所述可变喷嘴与至少一个在减小喷射截面位置和增大截面位置之间沿着机舱的纵向方向平移驱动的装置相关联，其特征在于，所述转向装置活动地纵向安装在活动罩的上游的收回位置和操作位置之间，在收回位置上，其封装在机舱风扇外壳和外部罩之间组成的机舱封套内，在操作位置上，其移至下游使其能够通过所述活动罩在机舱内打开通道来延伸，并且所述转向装置与至少一个和可变喷嘴的驱动装置相分离的驱动装置相关。

2.根据权利要求1所述的推力反向器，其特征在于，所述形成可变喷嘴的部分集成到活动罩上，其整体呈现单件状态。

3.根据权利要求1所述的推力反向器，其特征在于，所述形成可变喷嘴的部分相对活动罩活动地进行安装，活动罩进一步装配有与形成可变喷嘴的所述部分相连接的可拆装置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的推力反向器，其特征在于，转向装置装配有与所述活动罩相连接的可拆装置。

5.根据权利要求3所述的推力反向器，其特征在于，所述活动罩装配有与形成可变喷嘴的部分相连接的可拆装置。

6.根据权利要求4所述的推力反向器，其特征在于，转向装置和活动罩之间的连接装置适于与设置在转向装置和所述推力反向器或者所述机舱的固定结构之间的锁定装置相配合。

7.根据权利要求3或5所述的推力反向器，其特征在于，活动罩和形成可变喷嘴的部分之间的连接装置适于与设置在转向装置和所述推力反向器或者所述机舱的固定结构之间的锁定装置相配合。

8.根据权利要求1至3和5中任一项所述的推力反向器，其特征在于，所述转向装置与至少一个专用驱动装置相关。

9.根据权利要求1至3和5中任一项所述的推力反向器，其特征在于，所述转向装置由叶栅叶片组成。

10.根据权利要求1至3和5中任一项所述的推力反向器，其特征在于，它由O管型推力反向器组成。

11.一种涡轮喷气发动机机舱，其特征在于它装配有至少一个根据权利要求1到10中任一项所述的推力反向器。