CN101588967A - 用于飞机喷气发动机的发动机舱 - Google Patents

用于飞机喷气发动机的发动机舱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机的发动机舱，该类发动机舱包括下游结构，该下游结构包括外部结构(6)，该外部结构与旨在围绕该涡轮喷气发动机的下游部的同心的内部结构(9)限定环形流道(8)，其特征在于：所述内部结构(9)的至少部分被安装以致其能够沿着该发动机舱的纵向轴线平移运动，从而其能够在工作位置和维护位置之间运动，在工作位置，该内部结构用作该涡轮喷气发动机下游部的壳体，在维护位置，该内部结构露出该涡轮喷气发动机的所述下游部。

Description

用于飞机喷气发动机的发动机舱
技术领域
本发明涉及包括下游结构的类型的飞机涡轮喷气发动机的发动机舱，该下游结构包括外部结构，该外部结构与旨在围绕涡轮喷气发动机的下游部的同心内部结构一起限定环形流管，该管也已知为流道。
背景技术
飞机通过多个涡轮喷气发动机推进，每个发动机容纳在发动机舱中，该发动机舱还容纳有当涡轮喷气发动机运行或静止时与其运行相关并执行不同功能的辅助的驱动装置组。这些辅助的驱动装置特别地包括用于驱动推力反向装置的机械系统。
发动机舱通常具有管状结构，该管状结构包括在涡轮喷气发动机上游的进气口、旨在围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间部、容纳推力反向装置和旨在围绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游部，并且该管状结构通常终止在喷管，喷管的出口位于涡轮喷气发动机的下游。
现代发动机舱倾向于容纳旁通涡轮喷气发动机，旁通涡轮喷气发动机经由旋转风扇的叶片，能够产生来自涡轮喷气发动机燃烧室的热气流(也已知为主气流)，和通过也被称为流道的环形通道绕着涡轮喷气发动机的外面流动的冷气流(第二或旁路气流)。
如这样的用于发动机的发动机舱通常具有已知为外部固定结构(OFS)的外部结构，其与围绕处在风扇后面的实际发动机的结构的已知为内部固定结构(IFS)的同心内部结构一起限定旨在为绕着发动机外面通过的冷气提供通道的流道。所述主气流和旁路气流经由发动机舱的后部从发动机中喷射出。
每个飞机推进单元因此由发动机舱及发动机形成，并经由连接到发动机或发动机舱上的塔架或支柱而悬挂在飞机的固定结构上，例如在机翼下面或者在机身上。
发动机舱的内部结构通常由两个基本半圆柱形的半壳形成，两个基本半圆柱形的半壳在发动机舱对称的纵向垂直面的每侧上各一个，并被安装以致它们可以以这样的方式运动，它们能够在工作位置和维护位置之间展开，以为发动机的维护操作提供通道。
根据现有技术，这两个半壳通常绕着纵轴线枢转地安装，该纵轴线在反向装置的顶部形成铰接(在12点位置)。所述半壳通过位于沿着底部(在6点位置)的会合的线的闩锁而保持在闭合位置。
为此，需要预先打开外部结构以能够打开半壳。外部和内部结构通过插孔和连接杆系统而连接并保持打开。
根据某些实施例，内部结构的每个半壳经由连接岛牢固地固定到外部结构相应的半壳上，从而其能够与外部结构一起打开。这样的实施例是有利的，并只需要用于外部结构的一个铰接线。
打开到维护位置的操作是费力的，因为他们必须升起半壳，而这些处于展开位置的半壳可能构成对维护人员危险的障碍，特别地假如支撑装置断裂时。
发明内容
本发明的目的在于避免上述缺点，因此本发明涉及用于涡轮喷气发动机的发动机舱，该类发动机舱包括下游结构，该下游结构包括外部结构，该外部结构与旨在围绕该涡轮喷气发动机的下游部的同心的内部结构限定出环形流道，其特征在于：所述内部结构的至少部分被安装以致其能够沿着该发动机舱的纵向轴线平移运动，从而其能够在工作位置和维护位置之间运动，在工作位置，该内部结构用作该涡轮喷气发动机的下游部的壳体，在维护位置，该内部结构露出该涡轮喷气发动机的所述下游部。
这样，通过提供能够在发动机舱纵向上平移的内部结构，所述内部结构不再必须从侧面打开来进入涡轮喷气发动机，而只要简单地进行平移运动。结果，本发明能够减少必须升起的质量，同时也能够减少外部结构的部件，并可能简化涉及打开的操作及为此所需的装置。更需要特别注意的是支撑连接杆的减轻、任何内部铰接线的免除和外部铰接线的减轻。
这也导致维护操作过程中更高的安全水平。需要注意的是，内部结构可以在无需完全打开外部结构的情况下进行其平移运动，只要简单地在该外部结构中提供小的舱口就可以了。
优选地，所述内部结构以至少两个半部的形式制成。
再优选地，这些半部位于该发动机舱纵向对称平面的每一侧。
有利地，所述内部结构包括至少一个锁装置，用于锁在所述工作位置。
再有利地，所述锁装置可以通过从半壳的下游到上游设置的柔性的致动线缆而起作用。
优选地，所述外部结构能够以平移运动打开，所述内部结构经由至少一个驱动连接杆连接到该外部结构。
有利地，通过至少一个轨道/滑块系统，所述内部结构能够相对于该发动机舱平移地运动。
作为替代或附加，所述内部结构具有至少一个在上游可通过框架固定到所述涡轮喷气发动机的固定整流部。
有利地，所述固定整流部在下游固定到将该涡轮喷气发动机悬挂在支柱上的装置。
作为替代或附加，所述固定整流部在下游具有悬挂在所述涡轮喷气发动机上的装置。
有利地，所述固定整流部具有这样的形状，使得在工作位置，其基本上落入该内部结构的外部轮廓的里面。
根据第一实施例，所述滑块旨在固定到所述涡轮喷气发动机的下游部，而相应的轨道固定到该内部结构上，或者反之亦然。
根据第二实施例，所述固定整流部具有至少一个侧轨道或滑块，其能够与所述内部结构相应的滑块或轨道协作。
本发明还涉及旨在插入到如上所述的发动机舱内的旁通涡轮喷气发动机，其特征在于：其具有下游部，该下游部包括至少一个能够与固定在该发动机舱内部结构上的轨道或滑块协作的滑块或轨道。
有利地，旨在固定到该涡轮喷气发动机下游部的滑块或轨道具有至少一个弯曲的上游部和基本笔直的下游部，该弯曲的上游部允许在沿着该涡轮喷气发动机下游部的运动过程中相对于该内部结构径向发散或聚合，该基本笔直的下游部优选地基本平行于该发动机舱的对称平面。为确保内部结构在其平移过程中的稳定性，可以提供几个沿着内部结构和/或沿着涡轮喷气发动机分布的滑块，并且每一个滑块具有相同的轮廓。
优选地，用于径向发散或聚合的所述上游部是抛物线状的。
本发明最后涉及用于飞行器的推进单元，其特征在于：其包括：一方面，根据本发明所述的涡轮喷气发动机，另一方面，根据本发明第一实施例所述的发动机舱。
显然，本发明还涉及包括根据本发明所述的发动机舱以及根据现有技术的涡轮喷气发动机的推进单元，其没有滑块或轨道。
附图说明
本发明其他特征和优点将通过阅读下面通过例子并参考附图给出的说明而变得清楚明白，其中：
图1是根据本发明的包括在工作位置的内部结构的发动机舱截面侧视图；
图2是根据本发明的发动机舱的内部结构在工作位置的前端视图；
图3是图2中发动机舱的内部结构在工作位置的侧视图；
图4是根据本发明的发动机舱的下游部的示意截面正视图；
图5是用于引导前面的发动机舱的内部结构的半壳滑动的滑道的示意俯视图；
图6类似于图2，处于维护位置；
图7类似于图1，处于维护位置，只有内部结构的半部。
图8类似于图3，处于维护位置；
图9是根据本发明的发动机舱处于工作位置的纵向侧视图；
图10是图9的发动机舱的立体图；
图11从不同角度描述了处于工作位置的相同发动机舱的立体图；
图12类似于图9视图，发动机舱处于维护位置；
图13类似于图10视图，处于维护位置；
图14类似于图11视图，处于维护位置；
图15是根据图9至14的发动机舱的下游部的正面示意截面图。
具体实施方式
图1至8描述了根据本发明的发动机舱的第一实施例。如图1所示的截面图，发动机舱1包括上游的进气结构2、围绕涡轮喷气发动机5的风扇4的中间结构3和下游结构，该下游结构本身以公知的方式包括称作为OFS的外部结构6，该外部结构6容纳有推力反向装置7，并与围绕延伸到风扇4后面的涡轮喷气发动机5的下游部的同心的内部结构(IFS)9一起限定环形流管8。
如在图2和3中更具体地所示，发动机舱的内部结构9由基本半圆柱形的两个半壳10a和10b形成，两个半壳10a和10b位于发动机舱的对称纵向垂直平面P的两侧。
在图3中，涡轮喷气发动机5的结构基本上被内部结构9的半壳10a和10b遮蔽。
每个半壳10a或10b通过驱动连杆(未示出)连接到发动机舱1的外部结构6，并被安装以致其能够通过至少一个轨道12在工作位置和维护位置之间滑动，该轨道12能够与滑块13(参见图4)协作，该滑块固定至涡轮喷气发动机5。更具体地，每个半部具有两个轨道，每个轨道能够与沿着发动机舱的纵轴线设置的相应的滑块协作。很清楚地，为了在滑动过程中获得内部结构9良好的稳定性，可以采用必要多的轨道/滑块系统。每个滑块13具有弯曲的(本例子是抛物线)上游部13a和基本笔直的下游部13b，上游部13a用于相对于涡轮喷气发动机5径向地发散/聚合，该基本笔直的下游部13b用于平行于发动机舱的对称平面P轴向平移。
当其运动时，发动机舱的外部结构6通过驱动连接杆而拖动内部结构的半壳10a和10b。
很清楚地，根据现有技术，外部结构6可以保持打开系统，借此其绕着铰接轴线枢转，然后外部结构6不连接到内部结构9上，能够采用例如用于锁住内部结构的半部的系统来手动地操作内部结构9。同样地，外部结构在没有被来自内部结构(IFS)的连接杆驱动的情况下可向下游方向运动，内部结构能够手动地操作。
因此需要注意的是，该新颖的打开内部结构的方式可以，但是不是必需地，与打开外部结构的相应的方法关联。
在实际中，在滑动的第一阶段E，半壳10a离开工作位置(参加图2)，并从发动机舱对称平面P以基本抛物线的轨迹发散，直至稳固地压靠在发动机舱的外部结构的内壁上(还可以参见图5)，该轨迹与滑块13的上游部13a的形状相一致。
在半壳10a滑动的第二阶段T，半壳10a以平行于对称平面P的路径随着滑块3的下游部13b，直至涡轮喷气发动机5的结构如图8所示的在维护位置上被暴露。
需要注意的是，内部结构9的半部10a、10b可能进行互相独立的平移运动，如图7所示。
而且，基于涡轮喷气发动机5的外部形状，发散的初始曲线部的存在是一个优选的实施例，。如果可能，可清楚地想到，可以提供沿着一个或多个滑块的完全直线的平移运动，且一个或多个轨道安装到该一个或多个滑块上。
在阶段E过程中的发散也可以在向后轴向平移阶段T的过程中，防止半壳10a和飞机的支柱(未示出)之间任何的碰撞，其中涡轮喷气发动机5连接到该支柱。
当然，由于上游部3a的形状，半壳10a、10b相对于涡轮喷气发动机的径向发散或聚合分别伴随着发动机舱1在下游或上游方向上小的轴向平移运动。
不言而喻，半壳10a、10b返回至工作位置是通过上游的轴向平移运动(沿着部13b)而实现的，其中向涡轮喷气发动机5的径向聚合(沿着部13a)跟随该上游的轴向平移运动。
每个半壳10a、10b还包括从下游到上游设置的多个锁装置，用于锁在工作位置。“柔性轴”型的柔性的致动线缆(未示出)从后部引入，并向每个半壳10a、10b的前面配置，柔性的致动线缆可以用于驱动这些锁。一旦发动机风扇的挡板已经被打开，该锁系统可以从后部和/或经由外部结构的前框架进入。
图9至15描述了根据本发明的包括内部结构110的发动机舱的第二实施例。为了便于理解，只对改变的内部结构110和中间部3的风扇4的壳进行了说明。该发动机舱1的整个结构是可实施的。
需要注意的是，在图9至11中，在处于工作位置的发动机舱的内部结构110遮蔽该涡轮喷气发动机5。
内部结构110由在顶部纵向延伸的固定整流部114和基本圆柱形的围绕涡轮喷气发动机5的可动壳113形成。该壳113具有沿着顶部纵向延伸的槽134，该槽的形状与固定整流部114互补。
该固定整流部114在上游(相对于气体流动的方向)固定到安装在涡轮喷气发动机5上的框架115上，并在下游经由支撑连接杆117连接到涡轮喷气发动机5，并经由连接杆118支撑悬挂支柱116，该悬挂支柱的目的在于将发动机舱连接在飞机机翼下面(机翼未示出)。
框架115具有环形穿孔的结构，同心地围绕涡轮喷气发动机5，该涡轮喷气发动机5在该涡轮喷气发动机5结构的内部V型槽处连续地连接至该环形穿孔的结构。
很清楚，框架115的穿孔结构依赖于涡轮喷气发动机的构造而不是必需的。
作为替代，需要注意的是，可以提供多个固定整流部114和多个可动部113。特别地，可以提供固定整流部114于描述为12点钟的位置，并以同样的方式提供第二固定整流部于6点钟位置。
通过本身已知的防护装置，可保护框架115的环形结构不受到涡轮喷气发动机5释放的热的破坏，并且框架115的环形结构具有一定的轴向深度，以减小内部固定结构IFS的上游结构的长度，从而一旦IFS已经被拉回，可对需要进入的涡轮喷气发动机的部件提供较好的进入。
通过在上游工作位置和下游维护位置之间将壳113的纵向槽134的侧壁在固定整流部114侧壁上滑动，发动机舱的内部结构110的壳113可滑动地安装在固定整流部114的每侧上。
为此，固定整流部114的侧壁具有轨道140(图15中可见)，以引导壳113的轴向(纵向)平移运动，该壳具有相应的滑块141。显然，相反的设置(轨道在壳113上而滑块在固定整流部上)也是可以的。
作为替代，如图15所示，轨道140或滑块141可以不沿着侧壁设置，而是采用其他构造。必要的特征是，固定整流部114支撑引导装置，该引导装置能够与壳113的相应的引导装置协作，从而允许所述壳113沿着固定整流部114纵向运动。
固定整流部114的形状是弯曲的，从而在工作位置(参见图9至11)，其基本上落入到壳113的外部轮廓内，并在那里闭合纵向槽134。真真重要的是确保在环形管8内空气动力学的连续性。
在图12至14所示的维护位置，壳113已经往下游方向运动，从而露出涡轮喷气发动机需要检查的部分。
如果该外部结构也能够通过平移运动来打开，壳113同样可以经由两个成型的驱动连接杆(未示出)连接到外部固定结构OFS(未示出)，。当其运动时，发动机舱的外部结构106因此通过驱动连接杆而拉动内部结构110的壳113。
在其维护位置或为了移出IFS，根据IFS结构是否能够不遇到任何阻碍地通过涡轮喷气发动机5下游端而完全滑出，内部结构110沿着下部结构可以具有完全的或不连续的连接，从而每个半部可以独立地不受涡轮喷气发动机的部件阻碍地拆卸和移出。
更具体地，对于维护，在收回位置，在IFS结构中设置的舱口提供了某些涡轮喷气发动机部件的进入。
尽管本发明已经结合具体实施例进行了描述，显而易见的是，本发明并不限于这些，本发明包括了在本发明的范围之内所有的上述描述特征的等同物以及其组合。

Claims (17)

1、用于涡轮喷气发动机的发动机舱，该类发动机舱包括下游结构，该下游结构包括外部结构，该外部结构与旨在围绕该涡轮喷气发动机的下游部的同心的内部结构限定环形流道，其特征在于：所述内部结构的至少部分被安装以致其能够沿着该发动机舱的纵向轴线平移运动，从而其能够在工作位置和维护位置之间运动，在工作位置，该内部结构用作该涡轮喷气发动机的下游部的壳体，在维护位置，该内部结构露出该涡轮喷气发动机的所述下游部。
2、根据权利要求1所述的发动机舱，其特征在于：所述内部结构以至少两个半部的形式制成。
3、根据权利要求2所述的发动机舱，其特征在于：所述半部位于该发动机舱纵向对称平面的每一侧。
4、根据权利要求1至3中任一项所述的发动机舱，其特征在于：所述内部结构包括至少一个锁装置，用于锁在所述工作位置。
5、根据权利要求4所述的发动机舱，其特征在于：所述锁装置可以通过从半壳的下游到上游设置的柔性的致动线缆而起作用。
6、根据权利要求1至5中任一项所述的发动机舱，其特征在于：所述外部结构能够以平移运动打开，所述内部结构经由至少一个驱动连接杆连接到该外部结构。
7、根据权利要求1至6中任一项所述的发动机舱，其特征在于：通过至少一个轨道/滑块系统，所述内部结构能够相对于该发动机舱平移地运动。
8、根据权利要求1至7中任一项所述的发动机舱，其特征在于：所述内部结构具有至少一个在上游固定至所述涡轮喷气发动机的固定整流部。
9、根据权利要求8所述的发动机舱，其特征在于：所述固定整流部在下游固定至将该涡轮喷气发动机悬挂在支柱上的装置。
10、根据权利要求8所述的发动机舱，其特征在于：所述固定整流部在下游具有悬挂在所述涡轮喷气发动机上的装置。
11、根据权利要求8至10中任一项所述的发动机舱，其特征在于：所述固定整流部具有这样的形状，使得在工作位置，其基本上落入该内部结构的外部轮廓的里面。
12、根据权利要求7至11中任一项所述的发动机舱，其特征在于：所述滑块旨在固定到所述涡轮喷气发动机的下游部，而相应的轨道固定到该内部结构上，或者反之亦然。
13、根据权利要求8或11所述的发动机舱，其特征在于：所述固定整流部具有至少一个侧轨道或滑块，其能够与所述内部结构相应的滑块或轨道协作。
14、旨在插入到如权利要求12所述的发动机舱内的旁通涡轮喷气发动机，其特征在于：其具有下游部，该下游部包括至少一个能够与固定在该发动机舱的内部结构上的轨道或滑块协作的滑块或轨道。
15、根据权利要求14所述的涡轮喷气发动机，其特征在于：旨在固定到该涡轮喷气发动机下游部的滑块或轨道具有至少一个弯曲的上游部以及基本笔直的下游部，该弯曲的上游部能够允许在沿着该涡轮喷气发动机下游部的运动过程中相对于该内部结构径向发散或聚合，该基本笔直的下游部优选地基本平行于该发动机舱的对称平面。
16、根据权利要求15所述的涡轮喷气发动机，其特征在于：用于径向发散或聚合的所述上游部是抛物线状的。
17、用于飞行器的推进单元，其特征在于：其包括：一方面，如权利要求13至16中任一项所述的涡轮喷气发动机，另一方面，如权利要求5或6所述的发动机舱。
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