CN101784444A - 配备有用于以机械方式约束推力反向器的系统的喷气发动机短舱 - Google Patents

配备有用于以机械方式约束推力反向器的系统的喷气发动机短舱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种喷气发动机短舱，其包括：进气前段；用于围绕喷气发动机风扇的中段；以及配备有至少一个推力反向系统的尾段，所述推力反向系统一方面包括用于使所述喷气发动机的至少一部分气流发生偏转的装置，另一方面包括至少一个整流罩(12)，所述至少一个整流罩(12)以能够在基本上平行于所述短舱的纵向轴线的方向上沿着至少一个引导轨道(15)平移的方式安装，所述可移动整流罩能够从闭合位置到打开位置交替地转换到：在所述闭合位置，所述可移动整流罩为所述短舱提供空气动力学连续性并且覆盖所述偏转装置；在所述打开位置，所述可移动整流罩打开所述短舱中的通路并且使所述偏转装置露出，所述短舱的特征在于，所述尾段配备有至少一个栓件(18)，所述栓件(18)安装成使得其能够在所述尾段的位于所述引导轨道的区域中的固定结构上、在缩回位置与接合位置之间移动：在所述缩回位置，所述栓件从所述轨道的行进轨迹退出并允许所述可移动整流罩的平移；在所述接合位置，所述栓件形成能够防止所述可移动整流罩在所述短舱的下游方向上滑动的止动件。

Description

配备有用于以机械方式约束推力反向器的系统的喷气发动机短舱
技术领域
本发明涉及一种用于喷气发动机的短舱。
背景技术
飞行器由多个均容纳在短舱中的喷气发动机推动。
短舱通常具有管状结构，其包括：位于喷气发动机上游的进气口；设计成围绕喷气发动机的风扇的中段；以及下游段，其可选择地结合有推力反向装置，设计成围绕喷气发动机的燃烧室，并且基本上终止于出口位于喷气发动机的下游的排气喷管。
现代的短舱被设计成容纳双流式喷气发动机，该双流式喷气发动机首先产生热气流(也称作第一气流)，其次产生冷气流(第二气流)，热气流得自于喷气发动机的燃烧室，冷气流得自于风扇并经由环形通路在喷气发动机的外部循环，该环形通路也称作间隙，在限定出喷气发动机的整流装置的内部结构与短舱的内壁之间形成。两股气流从短舱的后部由喷气发动机排出。
推力反向器的作用是：当飞行器着陆时，通过使由喷气发动机产生的推力的至少一部分向着前方重新定向，从而提高飞行器的制动能力。在此阶段，反向器阻碍冷气流的流动，由此产生了逆向推力，这有助于飞行器轮子的制动。
为了获得对冷气流的这种重新定向而实施的装置根据反向器的类型而各不相同。然而，在所有情况下，反向器的结构都包括可移动整流罩，该整流罩可以在第一展开位置与第二缩回位置之间移位：在第一展开位置，整流罩将短舱中用于使气流偏转的通路打开；在第二缩回位置，整流罩关闭该通道。这些整流罩可实现偏转功能或者仅仅实现对其它偏转装置致动的功能。
在具有栅格的反向器、又称作叶栅式反向器的情况下，通过偏转栅格进行对气流的重新定向，而整流罩仅有简单的露出或者重新覆盖这些栅格的滑动功能。通过整流罩的滑动而致动的又称作风门的互补锁定门通常使得能够关闭栅格下游的间隙，从而使冷气流的重新定向最优化。
在对喷气发动机以及围绕着喷气发动机的短舱进行维护操作期间，重要的是确保可移动整流罩不会意外地打开，这会对操作者构成危险。
类似地，当反向器的称作PLS(第一锁定系统)以及TLS(第三锁定系统)的内部安全机构损坏时，最好以机械方式约束可移动整流罩，而不是在飞行中冒险展开，这会是灾难性的。
在维护操作期间对可移动反向器整流罩的约束可以通过电动和/或机械约束系统而实现。飞行时对反向器的约束最好以机械方式进行。
这种类型的机械约束通常通过将可移动整流罩螺纹连接到短舱的固定结构上和/或通过将锁定栓件沿着大致径向方向放置在可移动整流罩下游的适当位置而实现，于是所述栓件充当防止可移动整流罩的任意纵向平移运动的止动装置。
这种类型的系统有很多缺点。
首先，必须在飞行器上储备栓件或者螺钉，通常储备在设置于短舱中的容置部内。
随后，将栓件放置到适当位置或者对整流罩进行螺旋连接是冗长且繁重的操作，该操作需要适当的工具。
还应当指出，新一代大型运输机配备有特别强大的喷气发动机，这样的发动机由尺寸很大的短舱围绕。所以它们的可移动整流罩都很重，因而对它们的机械约束需要将特别坚固的保持装置放置到适当位置。这会导致需要额外的锁定栓件或者螺钉，而这是不期望的。
还应当指出，推力反向器的可移动整流罩通常是两个半圆筒形整流罩的形式，所述半圆筒形整流罩在小型固定结构上滑动，该固定结构包括一个或多个位于吊架区域内的大约12点钟位置处的上梁以及一个或多个位于大约6点钟位置处的下梁，所述滑动梁支承有轨道以引导可移动整流罩。出于可移动整流罩的同步化以及安全性原因，两个半圆筒形可移动整流罩能够机械地连接。由此需要提供能够在其它栓件或螺钉缺失的情况下耐受由专用于可移动整流罩的展开的所有动力装置(jacks)所产生的所有力的栓件或螺钉。
由此，尽管显而易见的解决方法包括将栓件或螺钉的数目减少到可选择地在那时只需要其中的一个的程度，但是这种栓件的尺寸必须能够承受两个可移动整流罩的重量。事实上，由此产生了另一个问题：通常所使用的栓件和螺钉一般呈圆柱形或圆锥形形状因此当它们受到可移动整流罩的应力时必须耐受相当大的剪切力。所以第二个问题包括改善施加到栓件上的力的分布，从而能够使栓件的尺寸最优化。
发明内容
本发明的目标是通过一种喷气发动机短舱而实现的，所述短舱包括：进气前段；用于围绕喷气发动机风扇的中段；以及配备有至少一个推力反向系统的尾段，所述推力反向系统一方面包括用于使所述喷气发动机的至少一部分气流发生偏转的装置，另一方面包括至少一个整流罩，所述至少一个整流罩以能够在基本上平行于所述短舱的纵向轴线的方向上沿着至少一个引导轨道平移的方式安装，所述可移动整流罩能够从闭合位置到打开位置交替进行转换：在所述闭合位置，所述可移动整流罩为所述短舱提供空气动力学连续性并且覆盖所述偏转装置；在所述打开位置，所述可移动整流罩打开所述短舱中的通路并且使所述偏转装置露出，所述短舱的特征在于，所述尾段配备有至少一个机械式约束栓件，所述机械式约束栓件安装成使得其能够在所述尾段的位于所述引导轨道的区域中的固定结构上、在缩回位置与接合位置之间移动：在所述缩回位置，所述栓件从所述轨道的行进轨迹退出并允许所述可移动整流罩的平移；在所述接合位置，所述栓件形成能够防止所述可移动整流罩在所述短舱的下游方向上滑动的止动件。
由此，通过安装整体式约束系统，不再需要进行机械约束装置的装配和拆卸，或者在短舱上储备这些装置。此外，由于栓件集中在固定结构的区域内，因此它使用力传递的主要路径，因而由栓件支承的负载的一部分可以更容易地分配到支承反向器的固定结构上。
有利地，栓件装配成能够在所述轨道的滑动平面上且垂直于所述轨道移动。事实上，已经发现，栓件在这个方向上插入使得力能够在栓件上更好地分布。
根据第一变型实施方式，所述可移动栓件配备有手动致动装置。
根据第二变型实施方式，所述可移动栓件配备有电致动装置。
有利地，所述可移动栓件与用于指示其接合和/或缩回状态的装置相关联。
优选地，所述栓件相对于所述轨道具有接触表面，所述接触表面基本上是平坦的。由此，通过提供平坦的接触表面而有助于从压挤力回复，并且由此限制了剪切力。
有利地，所述栓件的所述接触表面与所述轨道的型面相匹配。
有利地，至少一个栓件装配在所述尾部结构的下部纵向梁上。
优选地，根据本发明的短舱包括两个半圆形可移动整流罩。
更优选地，所述整流罩可以机械地彼此连接。这种连接可以是永久性的或者是可解锁的。于是通过这种方式，这两个可移动整流罩形成单个机械单元，在后者具有适合的尺寸的情况下，这样使得能够将约束栓件的数目减少到单个栓件，以用于全部可移动整流罩。
根据发明的优选实施方式，所述可移动栓件通过驱动系统装配在所述尾段的固定结构上，所述驱动系统包括至少一个连接杆，所述连接杆装配成在所述固定结构上枢转。
附图说明
根据接下来的描述并通过审阅附图，本发明的其它特征和优点将变得明显，附图中：
图1是从下方观看的喷气发动机短舱的示意图；
图2是图1中短舱的下后部分的放大视图；
图3是可移动推力反向器整流罩的局部示意图，该整流罩装配成能够沿着与配备有可拆卸机械式约束栓件的梁一体结合的轨道滑动；
图4是处于缩回位置的图3中的栓件的横截面的主视图；
图5与图3的不同之处在于可移动栓件处于接合位置，因而使得能够约束可移动整流罩；以及
图6是图4的等同方案，显示了处于接合位置的栓件。
具体实施方式
图1示出了用于双流式喷气发动机的短舱1。
短舱1构成了用于喷气发动机4的管状容置部，其用于引导由喷气发动机产生的气流并且被设计成通过朝飞行器前方定向的倾斜吊架3而附连到飞行器机翼(未示出)的下方。短舱1还容置对于喷气发动机4的工作而言所必需的各种部件。
更具体地，短舱1具有外部结构，该外部结构包括：形成进气口的前段5；围绕喷气发动机的风扇(未示出)的中段6；以及围绕发动机并且包括推力反向系统的尾段9。
尾段9延伸中段6并且包括外部结构，该外部结构提供了与中段6的空气动力学连续性并且容置推力反向装置。尾段9还包括用于发动机整流装置4的内部结构10，该内部结构与所述外部结构共同限定出间隙11，在双流式喷气发动机——诸如本文所示的这一种——的情况下，该间隙设计用于冷气流的循环。
推力反向系统包括整流罩12，该整流罩能够以平移的方式移动并且可以从第一闭合位置到第二打开位置交替进行转换：在闭合位置，整流罩覆盖偏转栅格(未示出)并且提供与中段6的结构连续性，从而允许经由间隙11以所谓直喷的方式排出冷气流；在打开位置，整流罩使偏转栅格露出，从而打开短舱1中的通路，并且通过自身或者通过致动不同的封挡装置而封挡偏转栅格下游的间隙11，从而允许根据所谓的反喷而对冷气流进行重新定向。
可移动整流罩12以可沿着引导轨道15平移的方式安装，引导轨道15与尾段9的固定结构一体结合。
更具体地，尾段9被制成两个侧向半部的形式，这两个半部位于短舱1的两侧并且可以打开以使得能够触及喷气发动机4。
每个半部均包括上边缘和下边缘，该上边缘配备有用于附连到吊架3的闭锁型(用于侧向打开)或者铰链型(用于径向打开)装置(未示出)，该下边缘配备有能够闭合两个半部的闭锁装置。
因此，每个半部均包括固定结构，该固定结构由位于吊架3附近的上部纵向梁(未示出)以及下部纵向梁14所形成，每个梁均包括至少一个引导轨道15，引导轨道15内插入有对应的滑动件16，该滑动件属于相关联的可移动整流罩12。
此外，每个半部的可移动整流罩12都通过连接装置100机械地连接到另一个半部的可移动整流罩12，该连接装置100可以解锁可移动整流罩12的位于下部纵向梁14的引导轨道15下游的部分长度。
如前面所说明，推力反向器配备有多个锁定系统，即第一锁定装置(未示出)、第三锁定装置16以及机械式约束系统17，该机械式约束系统17是本发明的主题。
机械式约束系统17是阻挡栓件18的形式，该栓件18在横向于下部纵向梁14的方向上以可移动的方式装配在下部纵向梁14的下游端部区域内，并且穿过设置在侧向表面20中并位于对应轨道16的端部区域内的对应开口19，所述栓件18还以能够在缩回位置与接合位置之间移动的方式安装到纵向梁14上从而构成了用于轨道16的端部止动件：在所述缩回位置，栓件18没有从侧向表面突出；在所述接合位置，栓件18穿过开口19从侧向表面突出。
与梁14一体结合的引导环20使得能够确保栓件18的良好平移。
在这种情况下，对栓件18的致动是通过摇杆系统21手动地实现，该摇杆系统21使得能够将手柄的倾斜运动转化成栓件18的平移运动。
该摇杆系统21与第二摇杆系统22相关联，该第二摇杆系统22可同时引发状态标识器23在缩回位置与接合位置之间的移动：所述缩回位置与栓件18的缩回位置相对应并且在该位置下所述状态标识器23从可移动整流罩12的壁缩回；所述接合位置与栓件18的接合位置相对应并且在该位置下所述状态标识器23穿过对应的槽口25从可移动整流罩12突出。
有利地，可移动整流罩12的壁的包括槽口25的一部分将形成活门26的形式，从而使得能够触及约束栓件18的手动控制装置。
可以理解的是，可选择地或者另外地，能够设置用于栓件18的电致动的装置以及状态指示发光装置。
如前面提到，由于可移动整流罩12机械地连接，因此可以如此处所述的示例那样，仅仅具有能够提供对所有整流罩的阻挡的单个约束栓件18。
明显地，在当可移动整流罩不是机械地连接时的情况下，必需为每个可移动整流罩12都提供一个约束系统17。
此外，应当认识的是，根据本发明的优选方面，栓件18具有与滑动件16相接触的表面，该接触表面基本上是平坦的，从而有助于压挤形式而非剪切形式的力的回复。
可以理解的是，本发明决不局限于所描述及示出的实施方式，这些实施方式仅作为说明性示例提供。

Claims (11)

1.一种用于喷气发动机(4)的短舱(1)，包括：进气前段(5)；用于围绕喷气发动机风扇的中段(6)；以及配备有至少一个推力反向系统的尾段(9)，所述推力反向系统一方面包括用于使所述喷气发动机的至少一部分气流发生偏转的装置，另一方面包括至少一个整流罩(12)，所述至少一个整流罩(12)以能够在基本上平行于所述短舱的纵向轴线的方向上沿着至少一个引导轨道(15)平移的方式安装，所述可移动整流罩能够从闭合位置到打开位置交替进行转换：在所述闭合位置，所述可移动整流罩为所述短舱提供空气动力学连续性并且覆盖所述偏转装置；在所述打开位置，所述可移动整流罩打开所述短舱中的通路并且使所述偏转装置露出，
所述短舱的特征在于，所述尾段配备有至少一个机械式约束栓件(18)，所述机械式约束栓件(18)安装成使得其能够在所述尾段的位于所述引导轨道的区域中的固定结构上、在缩回位置与接合位置之间移动：在所述缩回位置，所述栓件从所述轨道的行进轨迹退出并允许所述可移动整流罩的平移；在所述接合位置，所述栓件形成能够防止所述可移动整流罩在所述短舱的下游方向上滑动的止动件。
2.如权利要求1所述的短舱(1)，其特征在于，所述机械式约束栓件(18)装配成能够在所述轨道(15)的滑动平面上且垂直于所述轨道(15)移动。
3.如权利要求1或2所述的短舱(1)，其特征在于，所述可移动机械式约束栓件(18)配备有手动致动装置(21)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的短舱(1)，其特征在于，所述可移动机械式约束栓件(18)配备有电致动装置。
5.如权利要求1-4中任一项所述的短舱(1)，其特征在于，所述可移动机械式约束栓件(18)与用于指示所述可移动机械式约束栓件的接合和/或缩回状态的装置(23)相关联。
6.如权利要求1-5中任一项所述的短舱(1)，其特征在于，所述机械式约束栓件(18)相对于所述轨道(15)具有接触表面，所述接触表面基本上是平坦的。
7.如权利要求6所述的短舱(1)，其特征在于，所述机械式约束栓件(18)的所述接触表面与所述轨道(15)的型面相匹配。
8.如权利要求1-7中任一项所述的短舱(1)，其特征在于，至少一个机械式约束栓件(18)装配在所述尾部结构(9)的下部纵向梁(14)上。
9.如权利要求1-8中任一项所述的短舱(1)，其特征在于，包括：两个半圆筒形可移动整流罩(12)。
10.如权利要求9所述的短舱(1)，其特征在于，所述整流罩(12)能够以机械方式彼此连接。
11.如权利要求1-10中任一项所述的短舱(1)，其特征在于，所述可移动机械式约束栓件(18)通过驱动系统装配在所述尾段的固定结构上，所述驱动系统包括至少一个连接杆(21)，所述连接杆装配成在所述固定结构上枢转。
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