CN101529072B - 用于喷气式发动机的叶栅型推力反向器 - Google Patents

用于喷气式发动机的叶栅型推力反向器 Download PDF

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Abstract

风道(5)限定在内蒙皮(2)和外蒙皮之间，滑动整流罩(7)的内蒙皮在直接推力展开构型中结合于该外蒙皮中。滑动整流罩(7)的内蒙皮包括环形部件，该环形部件径向向内延伸，并且能够在反向推力展开构型中面对风道(5)的内蒙皮(2)的直径较大的环形部件。滑动整流罩(7)的环形部件包括至少一个风门片(8)，风门片(8)被安装为成使其能够在缩进位置和展开位置之间枢转，在展开位置中，在风门片(8)围绕其铰接的中间轴(9)的上游，风门片(8)的前部件(8a)伸入到风道(5)中。设置直线止挡装置(11)，以便在反向推力位置中以使风门片(8)枢转到展开位置中从而封闭风道(5)的方式作用在风门片(8)的后部件(8b)上。

Description

用于喷气式发动机的叶栅型推力反向器 
技术领域
本发明涉及用于喷气式发动机的叶栅型(叶片的叶栅)推力反向器，并且更具体地，涉及被称之为自然叶栅型反向器的推力反向器。 
背景技术
如附图中的图1所示，称之为自然型的这类叶栅型推力反向器3通常包括：整流罩1，其中形成装配有(叶片的)叶栅6的开口，当气体处于直接推力的情况下时，所述开口由滑动整流罩7封闭(参见图1的上半部分)，而在推力反向的情况下，所述开口通过滑动整流罩7的向下游(相对于气体流动的方向而言)直移运动打开(参见图1的下半部分)。 
内蒙皮2(环绕发动机的整流罩)与外蒙皮之间限定有风道5，滑动整流罩7的内蒙皮在直接推力的情况下配合于所述外蒙皮中。 
滑动整流罩7的内蒙皮包括环形部件，所述环形部件径向向内延伸、并且能够在推力反向的情况下与风道的内蒙皮2的直径较大的环形部件(其形成凸起)对接，从而能够以“自然”的方式或多或少地阻塞通过风道5的冷气流，从而使冷气流向前经过具有叶片6的开口偏转。 
对于涉及此类反向器的更多细节可以参考专利文件FR 2 132 380、FR 1 349 738以及US 4 232 516。 
环绕发动机的整流罩2的环形“凸起”意味着，发动机舱必须具有包围大直径的气动线，而飞行器制造者更愿意不断地缩短起落架，这就必须减小机翼下方承载的发动机舱的直径。 
而且，发动机舱的气动线可能有时不能使整流罩2的环形凸起与反向器的固定结构4的上游部件之间具有足够封闭的空间(记住滑动整流罩7的最大缩进行程是相对有限的事实)。这意味着滑动整流罩7必须缩进很长的路程，经常超过叶栅叶片6的长度，所述叶栅叶片6的长度本身受到滑动整流罩7在直接推力的情况下的细线的限制。 
最后，滑动整流罩7的下游部件处的气动线通常是最大程度地渐缩的，从而不会过远地侵占到发动机舱的径向容积中，并且不能包括用于提供最佳消音作用的“夹层”结构。 
发明内容
本发明的目的是通过提供一种前述类型的推力反向器来克服这些缺点，其中，风道的内蒙皮的气动线更类似于被称之为“传统”类型的叶栅型推力反向器中已知的气动线，因此能够采用与制造者的要求相适合的机舱整流罩。 
为此，本发明的一个目的是一种用于喷气式发动机的具有叶栅叶片的叶栅型推力反向器，其包括：整流罩，其中形成有开口，当气体处于直接推力的情况下时，该开口由滑动整流罩封闭，而当气体处于推力反向的情况下时，该开口通过滑动整流罩的朝向相对于气体流动的方向而言的下游的水平运动打开；风道，其限定在内蒙皮和外蒙皮之间，滑动整流罩的内蒙皮在直接推力的情况下装配在该外蒙皮中，滑动整流罩的内蒙皮包括环形部件，该环形部件径向向内延伸，并且能够在推力反向的情况下面对风道的内蒙皮的直径较大的环形部件，并且其中，滑动整流罩的内蒙皮的所述环形部件包括至少一个风门片，该风门片被安装成在其被缩进到滑动整流罩的内蒙皮的位置和展开位置之间围绕铰接的基本中心轴线枢转，在展开位置中，风门片的前部件在风门片的铰接中心轴线的上游伸入到风道中，并且该叶栅型推力反向器设置有直移运动中断装置，以便在推力反向的情况下在风门片的铰接中心轴线的下游作用在风门片的后部件上，从而导致风门片枢转到展开位置中，以阻塞住风道。 
依靠这些设置，风道的内蒙皮的气动线通过内蒙皮的环形“凸起”的尺寸减小而变柔和，这种减小由在推力反向的情况下使用小风门片来补偿，所述小风门片展开以便在位于风门片的铰接中心轴线的下游的风门片的后部件上的水平运动中断装置的作用下阻塞住风道。 
可有利地设置有弹性装置，以便在直接推力的情况下使风门片返回其缩进位置。 
在一个实施方式中，风道的内蒙皮的直径较大的环形部件包括止挡构件，该止挡构件呈气动形状，并能够在推力反向的情况下与风门片的后部件对接，且能够使后者枢转到其展开位置中。 
止挡构件有利地具有用于与风门片的后部件滑动接触或滚动接触的表面，以减小或消除摩擦。 
止挡构件还可以具有开口，根据该开口是指向上游还是下游，该开口形成发动机冷却空气进气口或发动机排气口。 
根据一种有利的可能性，整流罩具有止挡元件，该止挡元件用于在直接推力的情况下用作风门片的后部件的运动的障碍物，并且将风门片固定在缩进位置中。该止挡构件有利地具有用于与风门片的后部件滑动接触或滚动接触的表面，以减少或消除摩擦。 
在另一种实施方式中，风门片的后部件铰接于至少一个联杆的第一端部，该联杆的第二端部被安装成在滑道中自上游滑动至下游，该滑道具有向下游的直移运动中断端部，该向下游的直移运动中断端部被设计成，在推力反向的过程中固定联杆的第二端部，使得在滑动整流罩沿下游方向的行程结束处，风门片枢转到展开位置中。 
在又一种实施方式中，风门片的后部件铰接于至少一个具有滑块的伸缩联杆的第一端部，该联杆通过第二端部铰接于位于反向器的上游的固定结构，并且具有滑块的联杆处于最大延伸状态时的长度确定成，在滑动整流罩沿下游方向的行程结束处，风门片枢转到展开位置中。 
实施方式的最后两种形式具有在直接推力的情况下在风道中不具有障碍物(止挡构件)的优点。 
根据实施方式的替代形式，联杆被安装成围绕位于叶栅叶片的下游的固定点铰接。 
根据本发明的再一种实施方式，风门片的后部件具有枢转元件，该枢转元件能够在移动整流罩直移运动的过程中与固定地安装于叶栅叶片的后部环绕件上的斜台协作，从而使风门片随着移动整流罩的缩进而枢转。 
本发明的另一个主题是包括如上文中所限定的自然叶栅型推力反向器的喷气式发动机舱。 
附图说明
无论如何，通过阅读下文中参照附图的以非穷举的说明的方式给出的详细说明，本发明将得到更好地理解并且更多的特征将变得显而易见，其中： 
图1(已讨论)是已知类型的“自然”叶栅型推力反向器的纵断面的示意图； 
图2是根据本发明的第一实施方式的推力反向器的横断面的视图； 
图3是图2的具体部件、即风门片的立体示意图； 
图4是图2的反向器在直接推力的情况下的类似于图1的视图； 
图5是在反向推力的情况下类似于图4的视图； 
图6是图2至5的具体部件、即风门片止挡构件的立体示意图； 
图7是类似于图6的视图，示出了风门片止挡件的实施方式的替代形式； 
图8是类似于图4的上半部分、并且示出图7的风门片止挡件的动作的视图； 
图9是类似于图8的视图，示出了实施方式的另一种替代形式，所述实施方式包括用以将风门片固定在缩进位置中的止挡件； 
图10是类似于图8和图9的视图，示出本发明的另一个实施方式； 
图11是在推力反向的情况下类似于图10的视图；以及 
图12和13示出了将风门片分别驱动到直接喷射和推力反向位置中的另一种方式。 
具体实施方式
图2至11中所示的与图1中的元件类似的元件由图1中所使用的相同的附图标记表示。 
图2至11的推力反向器3与图1所示的推力反向器的本质不同之处在于，环绕发动机的整流罩2的环形“凸起”的直径略小，使得在推力反向的情况下，环形“凸起”能够轻易地面对滑动整流罩7的内蒙皮的径向向内延伸的环形部件(而不会与其接触)。 
滑动整流罩7的内蒙皮的该环形部件包括围绕其周向分布的多个枢转风门片8(参见图2)。风门片8的数量、尺寸以及包层根据要求的反向性能来限定。 
风门片8的一个示例详细地示于图3中。将风门片8安装为，在其缩进到滑动整流罩7的内蒙皮中的位置与展开位置之间围绕铰接中心轴线9枢转，在所述展开位置中，位于风门片8的铰接中心轴线9的上游的风门片8的前部件8a朝发动机的轴伸入到风道5中。 
风门片8通过弹性系统弹性地返回缩进位置，此处弹性系统由围绕风门片8的铰接轴9安装的扭力弹簧10表示。 
在图4至8所示的第一实施方式中，整流罩2的环形凸起包括呈气动形状的止挡构件11，所述止挡构件11被设计为在推力反向的情况下与风门片8的后部件8b对接，所述风门片8的后部件8b位于风门片8的铰接中心轴线9的下游。 
一旦滑动整流罩7已缩进预定距离，风门片8的后部件8b就与止挡构件11接触。随着滑动整流罩7继续被缩进，风门片8围绕其中心轴线9枢转到展开位置中(参见图5)从而阻塞风道5。 
止挡构件11呈气动形状，以便经由障碍物使其对直接推力模式下的性能的影响最小化。 
止挡构件11详细地示于图6中。止挡构件11在其上半部处具有表面13，所述表面13用于与风门片8的后部件8b滚动接触从而避免摩擦。 
滚动表面13被设计为，抵抗由于在高度震动环境中重复使用而导致的磨损和变形。 
该止挡构件的实施方式的替代形式11’详细地示于图7中。止挡构件11’与前述止挡构件的不同之处在于，其具有开口15，根据所述开口15是指向上游还是下游，它形成发动机冷却空气进口或发动机排气口。 
图8示出了当止挡构件11’的开口15指向上游，从而形成发动机冷却空气进口时，所述止挡构件11’是如何在直接推力的情况下动作的。 
对于止挡构件11’的所有要求就是，它枢转180°，以沿下游方向引导开15，于是它在发动机整流罩2中形成排气口。补充气流或旁路气流通过止挡构件11’的气动形状的速度有助于排气。 
反向器3在转变中像“传统的”自然反向器一样动作，即，在滑动整流罩7正在缩进的同时，与在直接推力模式下的通路横截面关联的整流罩1中的开口的未覆盖横截面从不小于发动机舱的上游进气口的横截面。 
图9示出了另一个实施方式，其中，整流罩1具有止挡元件14，所述止挡元件14被设计为在直接推力的情况下用作风门片8的后部件8b的运动的障碍物，并且将风门片8固定在缩进位置中。 
在该示例中，止挡元件14安装在叶栅叶片6所在的区域中，并且在直接推力的情况下，风门片8的后部件8b与止挡元件14永久地接触。 
止挡元件14还具有用于与风门片8的后部件8b滚动接触的表面从而避免摩擦。 
图10和图11示出了又一个实施方式，其中，风道5在直接推力的情况下不具有气动障碍物(也就是说，具体而言，在发动机整流罩2上不具有任何止挡构件)。 
风门片8的后部件8b铰接于联杆16的第一端部。联杆16的第二端部被安装成沿滑道(未示出)自上游滑动至下游，所述滑道可形成叶栅6组件的一部分。 
该滑道具有直移运动中断下游端部，所述直移运动中断下游端部被设计为在推力反向的过程中，一旦滑动整流罩7已缩进预定距离，所述直移运动中断下游端部就固定住联杆16的第二端部。 
随着滑动整流罩7继续其缩进行程，联杆16的第一端部就因此继续拉动风门片8的后部件8b，所述风门片8的后部件8b在滑动整流罩7处于其行程结束时枢转并且到达展开位置。 
无论是在直接推力的情况下还是在反向推力的情况下，联杆16都保持住风门片8，通过迫使风门片8处于其极限位置中来防止任何振动效应。一种用于调节联杆16的附连装置的机构可以与该组件关联。 
可以将联杆16安装为使其不在滑道中运动，而是被围绕位于叶栅下游的固定点铰接，并且在移动整流罩缩进时，通过围绕所述联杆的枢轴枢转所述联杆导致风门片枢转。 
图12和图13示出了如何在不使用安装在环绕发动机的整流罩上的止挡件的情况下移动风门片8的第三示例。 
为此，后部叶栅叶片环绕件17包括适当的斜台18，所述斜台18可以是所述后部叶栅叶片环绕件17的整体部件或附连在所述后部叶栅叶片环绕件17上，在移动整流罩7缩进时，所述斜台18作用在枢转元件19上，该枢转元件19与风门片08关联，能够支承诸如滚子20之类的帮助滚动的系统。斜台18和枢转元件19的结合使得能够根据所需的反向效果，定位在移动整流罩7的缩进末端处将管道5全部或部分阻挡住的风门片。 
因此本发明在使发动机舱的外部尺寸最优化的同时，提供了很大的推力反向效果，使其能够被容纳在飞机机翼的下方。 
尽管已经使用具体的示例性实施方式对本发明进行了描述，但是非常明显的是，本发明不会通过任何方式限制于所述实施方式，并且本发明包括结合所述实施方式描述的装置的所有技术等效物，所述所有等效物落入到本发明的范围内。 

Claims (12)

1.一种用于喷气式发动机的具有叶栅叶片(6)的叶栅型推力反向器(3)，其包括：整流罩(1)，所述整流罩(1)中形成有开口，当气体处于直接推力的情况下时，所述开口由滑动整流罩(7)封闭，而当气体处于推力反向的情况下时，所述开口通过滑动整流罩(7)的朝向相对于气体流动的方向而言的下游的直移运动打开；风道(5)，所述风道(5)限定在内蒙皮(2)和外蒙皮之间，所述滑动整流罩(7)的内蒙皮在直接推力的情况下装配在所述外蒙皮中，所述滑动整流罩(7)的内蒙皮包括环形部件，所述环形部件径向向内延伸并且能够在推力反向的情况下面对所述风道(5)的内蒙皮(2)的直径较大的环形部件，
其特征在于，所述滑动整流罩(7)的内蒙皮的所述环形部件包括至少一个风门片(8)，所述风门片(8)被安装成在其被缩进到所述滑动整流罩(7)的内蒙皮中的位置与一展开位置之间围绕铰接的基本中心轴线(9)枢转，在所述展开位置中，所述风门片(8)的前部件(8a)在所述风门片(8)的铰接中心轴线(9)的上游伸入到所述风道(5)中；并且，所述叶栅型推力反向器(3)设置有直移运动中断装置(11、11’、16)，以便在推力反向的情况下在所述风门片(8)的铰接中心轴线(9)的下游作用在所述风门片(8)的后部件(8b)上，从而使所述风门片(8)枢转到其展开位置中，以阻塞住所述风道(5)。
2.如权利要求1所述的推力反向器，其特征在于，设置有弹性装置(10)，以便在直接推力的情况下使所述风门片(8)返回其缩进位置。
3.如权利要求1或2所述的推力反向器，其特征在于，所述风(5)的内蒙皮(2)的直径较大的环形部件包括止挡构件(11、11’)，所述止挡构件(11、11’)呈气动形状，并能够在推力反向的情况下与所述风门片(8)的后部件(8b)对接，且能够使所述风门片(8)的后部件(8b)枢转到其展开位置中。
4.如权利要求3所述的推力反向器，其特征在于，所述止挡构件(11)具有用于与所述风门片(8)的后部件(8b)滑动接触或滚动接触的表面(13)。
5.如权利要求3所述的推力反向器，其特征在于，所述止挡构件(11’)具有开口(15)，根据所述开口(15)是指向上游还是下游，所述开口(15)形成发动机冷却空气进气口或发动机排气口。
6.如权利要求1或2所述的推力反向器，其特征在于，所述整流罩(1)具有止挡元件(14)，所述止挡元件(14)被设计成，在直接推力的情况下用作所述风门片(8)的后部件(8b)的运动的障碍物，并且将所述风门片(8)固定在所述缩进位置中。
7.如权利要求6所述的推力反向器，其特征在于，所述止挡元件(14)具有用于与所述风门片(8)的后部件(8b)滑动接触或滚动接触的表面。
8.如权利要求1或2所述的推力反向器，其特征在于，所述风门片(8)的后部件(8b)铰接于至少一个联杆(16)的第一端部，所述联杆(16)的第二端部被安装成在一滑道中从上游滑动至下游，所述滑道具有下游直移运动中断端部，所述下游直移运动中断端部被设计成：在推力反向的过程中，固定所述联杆(16)的第二端部，使得在所述滑动整流罩(7)沿下游方向的行程结束处，所述风门片(8)枢转到所述展开位置中。
9.如权利要求1或2所述的推力反向器，其特征在于，所述风门片(8)的后部件(8b)铰接于至少一个具有滑块的伸缩联杆的第一端部，所述联杆通过第二端部铰接于位于所述反向器(3)的上游的固定结构(4)，并且，所述具有滑块的联杆处于最大延伸状态时的长度确定成在所述滑动整流罩(7)沿下游方向的行程结束处，所述风门片(8)枢转到所述展开位置中。
10.如权利要求9所述的推力反向器，其特征在于，所述联杆(16)被安装成绕位于所述叶栅叶片(6)的下游的固定点铰接。
11.如权利要求1或2所述的推力反向器，其特征在于，所述风门片(8)的后部件(8b)具有枢转元件，所述枢转元件能够在所述移动整流罩直移运动的过程中与固定地安装于所述叶栅叶片(6)的后部环绕件(17)上的斜台协作，从而使所述风门片随着所述移动整流罩的缩进而枢转。
12.一种包括如权利要求1至9中任一项所述的叶栅型推力反向器的喷气式发动机舱。
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