CN101779175A - 用于装备在飞行器的涡轮喷气发动机舱 - Google Patents

用于装备在飞行器的涡轮喷气发动机舱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于装备在一飞行器的涡轮喷气发动机舱，由至少一个第一和至少一个第二半壳所构成，且装备有至少一个锁定系统用于将一半壳相对于另一半壳锁定，所述锁定系统可借助于一致动设备(14)，在一锁定状态与一解除锁定状态之间被致动。所述致动设备(14)包含一固定本体(29)，一致动杆(16)在其中安装成可以相对于其纵轴做直线运动的移动且可转动，所述杆(16)具有装备有一手柄(17)的一第一端和连接到所述锁定系统的一第二端，所述固定本体(29)具有一与从所述杆(16)突出的一从动件(24)配合的轨道(30)，所述轨道(30)具有平行于所述杆(16)的轴(A)延伸的一中间部(31)，其任一侧分别形成有大体上垂直于所述杆(16)的轴延伸的第一和第二端部(32，33)。

Description

用于装备在飞行器的涡轮喷气发动机舱
技术领域
本发明涉及一种用于装备在飞行器的涡轮喷气发动机的发动机舱。
背景技术
飞行器由各容置于一发动机舱中的多个涡轮喷气发动机来推动，所述发动机舱还容置一组与其运转相联结，并在涡轮喷气发动机运转或不动时执行各种功能的辅助致动设备。特别是这些辅助致动设备包含一用于致动推力反向器的机械系统。
发动机舱大体上具有一筒状结构，包含一在涡轮喷气发动机前面的进气系统、用于围绕涡轮喷气发动机的风扇的一中间段、可容置推力反向装置并用于围绕涡轮喷气发动机燃烧室，且通常是以一出口位于涡轮喷气发动机的下游的尾喷管做为终端的一后段。
现代发动机舱通常用于容置一能够经由转动风扇的叶片，从涡轮喷气发动机的燃烧室中产生热气流(也称为主气流)的旁路涡轮喷气发动机。
发动机舱大体上具有一外部结构，称为外部固定结构(OFS)，其与一同心的内部结构，称为内部固定结构(IFS)一起界定一供流动的环形管道，也称为流道，以引导一在该涡轮喷气发动机外循环的冷气流，也称为副气流。主气流和副气流经由发动机舱的后方，从涡轮喷气发动机中射出。
从而，飞行器的各推进单元都是由一发动机舱和一涡轮喷气发动机所构成，并且经由固定于涡轮喷气发动机或发动机舱的一外挂架或支柱，挂在飞行器的一个固定结构，例如，机翼下或机身上。
发动机舱外部结构的后段通常由大体上为半圆筒形的一个第一和一个第二半壳所构成，其各在发动机舱纵向垂直对称平面的一侧，且可活动地安装成可在一工作位置与一维修位置之间被展开，以便接近涡轮喷气发动机。二个半壳大体上以一个在反向器上部(12点钟位置)形成一铰合部的纵向轴为中心枢转安装。半壳借助于至少沿着位于下部(6点钟位置)的一条汇合线设置的锁定装置而维持于关闭位置。
传统上，发动机舱装备有至少一个用于将一半壳相对于另一半壳锁定的锁定系统，可以使用一致动设备，在一锁定状态与一解除锁定状态之间致动锁定系统。
致动设备的形式大体上是一个连接到一控制杆的一第一端的手柄，所述控制杆安装成可相对于对应的半壳做直线运动地被移动，杆的第二端则连接到致动系统。由操作员所控制的手柄的位移动作会将所述锁定系统解除锁定或锁定。
像这种的发动机舱具有以下所列的缺点。
为了确保锁定系统被正确地锁定或正确地解除锁定，手柄必须在其行程的全长上移动。
因而，存在一种风险，就是操作员可能只是在部分的手柄行程上移动手柄，结果会导致锁定系统不能被正确地致动。
当锁定系统没有被正确地锁定时，在飞行期间可能会产生影响。另外，如果锁定系统未完全解除锁定，则会存在一种风险，就是在二个半壳彼此分开时，发动机舱在维修作业期间会受损。
另一已知的致动设备包含一可仅以转动的方式移动的杆。这种类型的致动设备通常要操作员的角色负担预加负载的工作，以便致动锁定系统。当这样的设备被应用于一个不需要预载的锁定系统时，操作员可能会认为发动机舱发生一锁定故障，且结果是需要执行额外的检查作业。
发明内容
本发明通过提供一种允许较可靠地致动锁定系统的发动机舱，来解决所提出的这些缺点。
为此，本发明涉及一种前述类型的涡轮喷气发动机舱，特征在于致动设备包含一固定本体，一致动杆在其中安装成可相对于其纵轴做直线运动及转动地移动，所述杆具有一装备有一手柄的第一端和一连接到锁定系统的第二端，所述固定本体包含一与从所述杆突出的从动件配合的轨道，而所述轨道具有平行于杆的轴延伸的一中间部，在其各侧，分别形成大体上和所述杆轴呈垂直延伸的一第一和一第二端部。
因而，锁定系统通过执行下面的连续步骤来致动。首先，操作员以一定角度枢转手柄，接着拉动手柄。最后，再次以一定角度枢转手柄。手柄，从而致动杆的直线运动以传统的方式致动锁定系统，手柄在杆行程起点和终点的枢转，可以确保所述杆走完其行程的全长。此外，在杆行程的起点与终点执行枢转运动时，也就是说当从动件与设成垂直于所述杆的轴的一个轨道端部配合时，此杆维持在适当的位置。因此，不存在例如，所述杆会在重力效应下移位的风险。
根据本发明的一特征，致动设备包含用于制动所述杆的装置，能够交替地在一防止杆移动的锁定位置与一杆可以转动的解除锁定位置之间被致动。
以此方式，当从动件的指状物正确地位在轨道的端部之一时，操作员首先必须致动制动装置，以便能够带动手柄枢转，并接着以直移的方式移动。这进一步改善了发动机舱的安全性。
有利地，制动装置包含一在一锁定位置与一解除锁定位置之间滑动地安装在杆上的第一套筒，一安装在第一套筒上并相对于杆被固定住的第二套筒，所述第二套筒包含至少一个开口，至少一联结元件安装在开口中以便能够移动，联结元件可以交替地在一第一套筒进入锁定位置，且其使第二套筒与本体形成联结的位置，与一第一套筒进入解除锁定位置，且其使第二套筒与本体解除联结的位置之间移动。
因而，为了通过转动来使杆解除锁定，操作员首要的是将第一套筒移动到解除锁定位置，以使联结元件不再将第二套筒与固定本体转动地联结。反之，如果第一套筒在锁定位置，则相对固定于杆的第二套筒会与固定本体成为一体的转动。因而，杆不能够被枢转，结果，锁定系统无法被致动。
根据本发明的一可能形态，联结元件被保持在第二套筒的开口中，且用于与至少一个以使第二套筒与本体形成转动式联结的方式形成于本体中的互补槽配合，第一套筒包含一个凹缩处，当第一套筒在解除锁定位置时，面向联结元件，而当第一套筒在锁定位置时，则与联结元件分开，当第一套筒移动到解除锁定位置时，联结元件至少部分地容置于凹缩处，以便从形成在本体上的槽脱离，随着第一套筒移动到锁定位置，联结元件从凹缩处解除拘束，以接合于形成在本体中的槽。
有利地，联结元件是一滚珠。
优选地，第一套筒包含一附加手柄，杆被装配在面向手柄的一端。
根据本发明的一特征，致动设备包含回动装置，用于将第一套筒移动到锁定位置。
此特征进一步以改善发动机舱的安全性为目的。
有利地，本体包含一第一和一第二槽，其等相辅相成，并且当杆分别在一第一和一第二位置，也就是在从动件分别与轨道的大体上垂直于杆轴所延伸出的第一和第二部分配合的位置时，与滚珠配合。
以此方式，杆在其行程的起点和终点，也就是说在锁定设备完全锁定或解除锁定时，可以因转动而被制动。
优选地，本体包含固定地接合在一起的一外部和一内部，所述内部安装在第二套筒上。
此特征使本体较容易生产。明确地说，本体的生产必须考虑航空工程领域中常见的制造公差。将本体分为两个部分既能符合这些必要条件同时可以简单地生产本体。实际上，这样一来就可以在大制造公差下生产不具有机械引导功能并且不具有维持住联结元件的任何功能的一外部，而仅用于引导杆的内部要在紧密公差下并且使用一可能不同的材料来生产。
根据本发明的一可能形态，第一套筒装备有一指示环，设计成当第一套筒在解除锁定位置时，对于操作员是可见的，而当第一套筒在锁定位置时，是不可见的。
本发明进一步涉及一种装备有根据本发明的发动机舱的飞行器。
附图说明
总之，本发明将从下面的描述中，参照示范性地描述发动机舱的一实施例的附加示意图，获得清楚的理解。
图1是发动机舱的纵向截面示意图；
图2是发动机舱后段的分解透视图；
图3是部分致动设备的正视图；
图4是对应于图3，还描述第二套筒的视图；
图5是对应于图4，还描述本体内部的视图；
图6是对应于图5，第一套筒移动到解除锁定位置的视图；
图7是本体外部的正视图；
图8是对应于图5，杆被移动的视图；以及
图9描述致动设备在运动学中的连续步骤。
具体实施方式
图1描述根据本发明的一发动机舱，用于装备在一飞行器。此发动机舱具有一筒状结构，包含一在涡轮喷气发动机前侧的进气段1、用于围绕涡轮喷气发动机的风扇的一中间段2、可容置推力反向装置并用于围绕涡轮喷气发动机燃烧室，且以出口位于涡轮喷气发动机的下游的一尾喷管4作为终端的一后段3。
发动机舱用于容置能够经由转动风扇的叶片，从涡轮喷气发动机的燃烧室中产生热气流(也称为主气流)的一旁路涡轮喷气发动机。
发动机舱具有一外部结构5，称为外部固定结构(OFS)，其与一同心的内部结构6，称为内部固定结构(IFS)一起界定一供流动的环形管道7，也称为流道，以引导一在该涡轮喷气发动机外侧循环流动的冷气流，也称为副气流。主气流和副气流经由发动机舱的后方，从涡轮喷气发动机中射出。
尤其是如图2中所示，外部结构5包含一内部整流罩8和一外部整流罩9。
从而，飞行器的各推进单元都是由一发动机舱和一涡轮喷气发动机所构成，并且经由固定于涡轮喷气发动机或发动机舱的一外挂架或支柱10，挂在飞行器的一个固定结构，例如，机翼下或机身上。
从图2中可以看出，发动机舱外部结构的后段5由大体上为半圆筒状的一第一和一第二半壳11、12所构成，各在发动机舱纵向垂直对称平面的一侧，且为了接近涡轮喷气发动机而以可在一工作位置与一维修位置之间展开的方式安装成能够相对于支柱移动。二个半壳11、12各以在反向器上部(12点钟位置)形成一铰链的轴A为中心地枢接安装。半壳借助于沿着位于下部(6点钟位置)和上部(12点钟位置)的一条汇合线设置的锁定设备13而维持在关闭位置。
本发明目的在于提供一种特定类型的锁定设备，其位置在图2中用参考符号14表示，其用途则是致动就发动机舱的外部整流罩而言位在远端的锁定系统15，并使在锁定位置的手柄不会突出超过发动机舱的外表面。
接着，将参照图3至8来描述根据本发明的锁定设备的结构。
锁定设备14的部分构成描述于图3中。此设备如所属领域的技术人员所知，包含一致动杆16，其具有一配备着整体形状为矩形的手柄17的第一端，及一连接到锁定系统15的第二端18。
一第一套筒19安装于杆16上，可在图3中特别描述的一锁定位置与图6中所描述的一解除锁定位置之间滑动。
第一套筒19具有一装备有一整体形状呈T形的附加手柄20的第一端。第一套筒19的第一端穿过在手柄17中的一开口处，附加手柄20设置于由手柄17所界定的矩形中。
附加手柄20的位置及其形状让操作员可以符合人体工学地同时抓住手柄17和附加手柄20。
一螺旋状的回动弹簧21设置在杆16周围，首先是抵住第一套筒19的第一端，其次是抵住手柄17，以便迫使第一套筒19移动到锁定位置。
第一套筒19还包含一在第一端附近的红色指示环22，其用途在下面会解释。
第一套筒19的第二端包含一个凹缩处或斜面，是在套筒的第二端方向上，呈纵向延伸并朝着所述杆的轴A呈径向倾斜。
杆16装备有一向外突出的从动指状物24。
如图4中所示，致动设备14包含一第二套筒25，安装在第一套筒19上，并且包含一开口26供从动指状物24穿过，以便将第二套筒25固定地连接到杆16。
第二套筒25具有一面向手柄17并距离其一段距离的第一端。第二套筒25设置成当第一套筒19在锁定位置时，其第一端会覆盖指示环22。第二套筒25具有一第二端，在距离其一段距离处有一开口27构成一滚珠28的容置孔。滚珠28安装成在一锁定位置与一解除锁定位置之间，可以在开口27中移动，下面将更详细的描述。
开口27沿着凹缩处23的轴设置，使得当第一套筒19在解除锁定位置时，滚珠28面向凹缩处23定位以使其可以至少部分地插入凹缩处23中，并使得当第一套筒19在锁定位置时，滚珠28会远离凹缩处23或抵住凹缩处23相对于第一套筒19外表面的凹进最少的部分，再次说明，凹缩处23是朝着前述套筒19的第二端倾斜。
滚珠28的直径调整成，在第一套筒19移动进入锁定位置时，滚珠28会移动进入锁定位置，在这个位置它会从第二套筒25突出。而且，在第一套筒19移动到解除锁定位置时，滚珠28也会移动到解除锁定位置，在这个位置它会被容置于开口27及/或凹缩处23中。从而，在此位置，滚珠28不再从第二套筒25突出。
一固定主体的一内部29安装在第二套筒25上，内部29包含一轨道30，其具有一由一纵向开口所构成的中间部31，从其两端延伸出二个垂直于该中间部的开口32、33，从而形成轨道30的第一和第二端部32、33。
因而，轨道30具有一整体形状为C-形的开口，包含供从动件24在其中移动的三个连续部分31至33。
本体的内部29更包含一第一和一第二槽34、35，用于在杆16的个别的第一和第二位置，与滚珠28配合，在这些位置，从动件24分别与轨道30的第一和第二端部32、33配合。
本体更包含一固定外部36，安装在内部29上，并具有一与内部29的轨道相似的轨道37，设置成面向后者的轨道，从动指状物24也在外部36的轨道37中移动。本体的内部29通过未描述的一个销，固定地连接到外部36。
现在将借助于图5至9，更详细地描述致动设备14工作的方式。
更明确地说，图9描述致动设备14的多个连续位置。
在图9a所示的一个位置，锁定系统15被锁定，杆16和手柄17位在一顶部位置，从动指状物24位在轨道30的端部，在其第一端部32。
在此位置，回动弹簧21使第一套筒19维持在锁定位置，这意味着滚珠28维持在锁定位置，在这个位置滚珠28会部分地插入本体内部29的第一槽34中。因而，滚珠28可以让本体内部29与自身固定在杆16的第二套筒25转动地联结。因为内部29是固定的，所以杆16也是固定的，且操作员无法转动手柄17。如上所述，在此位置，指示环22被第二套筒25盖住，并从而对于操作员而言是看不到的。
从这个位置开始，当操作员想要使锁定系统15解除锁定时，他要先拉动附加手柄20以使第一套筒19移动到解除锁定位置。在图9b所示的位置，滚珠28可能会被移动进入解除锁定的位置，在这个位置滚珠28从本体的内部29的第一槽34解除拘束，使得此内部29不再转动地联结到第二套筒25。在此位置，第一套筒25的指示环22是可见的，并且操作员能够转动杆16，使得从动指状物24移动横过本体的轨道30、37的第一端部32，如从图9c中可以看出的。
操作员接着拉动手柄17，使得杆16和从动指状物24向下移动，如图9d中所示，直至它们到达轨道30、37的中间部31的底端。在图9e中所示的这个位置，锁定系统15从而完全地解除锁定。
操作员接着转动手柄17，使得从动件24移动横过本体的轨道30、37的第二端部33，直至其到达轨道30的对应端。
在图9f中所述的这个位置，滚珠28位在面向本体的内部29的第二槽35处。因而，当操作员放开附加手柄20时，回动弹簧21迫使第一套筒19向上移动，也就是说进入锁定位置，使得滚珠28也被移动进入锁定位置，在这个位置滚珠28部分地插入内部29的第二槽35中，以便使此内部29与第二套筒25转动地联结。在此位置，杆16的转动再度受到阻碍。而且，在此位置，环22对于操作员不再是可见的，从而指示操作员，手柄已确实以这样的方式，完全地移动以致动锁定系统。
从这个位置开始，锁定系统15通过以相反顺序执行前面的步骤来锁定。
不言自明的是，本发明不限于仅是上面示范性描述的此涡轮喷气发动机的一实施例，相反地，其包含所有的变化。

Claims (11)

1.一种用于装备在一飞行器的涡轮喷气发动机舱，且由至少一个第一和一个第二半壳(11，12)所构成，并装备有至少一个用于将一半壳(11)相对于另一半壳(12)锁定的锁定系统(15)，所述锁定系统可以使用一致动设备(14)，在一锁定状态与一解除锁定状态之间被致动，特征在于，所述致动设备(14)包含一固定本体(29，36)，一致动杆(16)在其中被安装成可相对于其纵向轴(A)做直线运动及转动地移动，所述杆(16)具有一装备有一手柄(17)的第一端和一连接到所述锁定系统(15)的第二端(18)，所述固定本体(29，36)包含一与从所述杆(16)突出的一从动件(24)配合的轨道(30，37)，所述轨道(30，37)具有一中间部(31)与所述杆(16)的轴(A)呈平行地延伸，在其各侧分别形成有大体上垂直于所述杆(16)的轴(A)的一第一和一第二端部(32，33)。
2.根据权利要求1所述的发动机舱，特征在于，所述致动设备(14)包含制动所述杆的装置(20)，其可以在所述杆(16)的移动受到拘束的一锁定位置与所述杆(16)可以被转动的一解除锁定位置之间交替地被致动。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的发动机舱，特征在于，所述制动装置包含一在所述杆(16)上安装成可在一锁定位置与一解除锁定位置之间滑动的第一套筒(19)，一安装在所述第一套筒(19)上并相对于所述杆(16)形成固定的第二套筒(25)，所述第二套筒(25)包含至少一个开口(27)以供至少一个联结元件(28)安装成可以移动，所述联结元件(28)可以交替地在一所述第一套筒(19)进入所述锁定位置，且其使所述第二套筒(25)与所述本体(29，36)形成联结的位置，与一第一套筒(19)进入所述解除锁定位置，且其使所述第二套筒(25)与所述本体(29，36)解除联结的位置之间移动。
4.根据权利要求3所述的发动机舱，特征在于，所述联结元件被保持在所述第二套管(25)的开口(27)中，且用于与至少一个以使所述第二套筒(25)与所述本体(29，36)形成转动联结的方式形成在所述本体(29)中的互补槽(34，35)配合，所述第一套筒(19)包含一凹缩处(23)，当所述第一套筒(19)在所述解除锁定位置时，面向所述联结元件(28)，而当所述第一套筒(19)在所述锁定位置时，则与所述联结元件(28)分开，当所述第一套筒(19)移动到所述解除锁定位置时，所述联结元件(28)至少部分地容置于所述凹缩处(23)，以脱离形成在所述本体(29)中的所述槽(34，35)，随着所述第一套筒(19)移动到所述锁定位置，所述联结元件(28)从所述凹缩处(23)解除拘束，以接合于形成在所述本体(29)中的槽(34，35)。
5.根据权利要求4所述的发动机舱，特征在于，所述联结元件是一滚珠(28)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的发动机舱，特征在于，所述第一套筒(19)包含一附加手柄(20)，所述杆(16)被装配在面向所述手柄(17)的一端。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的发动机舱，特征在于，所述致动设备(14)包含回动装置(21)，用于使所述第一套筒(19)移动到所述锁定位置。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的发动机舱，特征在于，所述本体(29)包含一第一和一第二槽(34，35)，其等相辅相成，并且当所述杆(16)分别在一第一和一第二位置时，也就是在所述从动件(24)分别与所述轨道(30)的大体上垂直于所述杆(16)的轴(A)所延伸出的第一和第二部分配合的位置时，与所述滚珠(28)配合。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的发动机舱，特征在于，所述本体包含固定地接合在一起的一外部(36)和一内部(29)，所述内部(24)安装在所述第二套筒(25)上。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的发动机舱，特征在于，所述第一套筒(19)装备有一指示环(22)，设计成当所述第一套筒(19)在所述解除锁定位置时，对操作员是可见的，而当所述第一套筒(19)在所述锁定位置时，是不可见的。
11.一种飞行器，装备有权利要求1至10中任一项所述的一发动机舱。
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