CN101784782B - 控制一涡轮喷气发动机的推力反向器整流罩的至少一致动器的系统 - Google Patents

Abstract

本发明的控制系统包括受至少一电动机(7)驱动的一整流罩的至少一致动器，与所述电动机(7)的一控制装置(9)。所述电动机控制装置(9)包括用来判定和/或评估涡轮喷气发动机外部温度的一装置，所述电动机控制装置被装配以根据外部温度来调整电动机提供的驱动转矩。

Description

控制一涡轮喷气发动机的推力反向器整流罩的至少一致动器的系统

技术领域

本发明涉及一种控制一涡轮喷气发动机的推力反向器整流罩的至少一致动器的系统。

背景技术

一推力反向器的作用是当一飞行器着陆时通过将涡轮喷气发动机产生的至少一部分推力转向前方来提高飞行器制动的能力。在此阶段，所述反向器阻挡排气管并将发动机的排出气流转向发动机舱前方，从而产生一反向推力来增加飞行器轮子的制动力。

实现此气流重新定向所使用的装置依反向器的类型而有不同。然而，就所有情况而论，一反向器的结构包含活动的整流罩，它们可在一展开位置和一退回位置之间移动，在展开位置，它们会在发动机舱中打开一个供转向气流所用的通道，而在退回位置，则会关闭这个通道。这些活动的整流罩也可以提供一转向功能或仅是启动其它转向装置。

例如，在栅型推力反向器中，多个活动的整流罩沿着轨道滑动以致于它们在开启阶段中往后退时，会让设在发动机舱厚度方向中的转向叶片的格栅露出来。一连杆系统把这个活动的整流罩连接到在排气通道内展开来并阻塞直流模式中的出口的锁止闸。另一方面在门式反向器中，每一个活动的整流罩会枢转以便阻塞气流并使其转向，从而在此重新转向中起到积极作用。

一般而言，这些活动的整流罩受需要一管路来输送一加压流体的液压或气动致动气缸所致动。依惯例，这种加压流体是通过或从涡轮喷气发动机分流空气，或从飞机的液压管路提取而获得。这类系统需要相当大量的维修，因为液压或气动管路中最轻微的泄露可能难以检测到并且有损坏反向器和发动机舱其它部件的风险。另外，由于反向器前段中仅有少量空间可用，安装和维护这样的管路就特别困难且显笨重。

为了克服伴同空气动力与液压系统的各种缺点，推力反向器制造商已寻求替换它们且尽可能地为他们的反向器装备较轻且更可靠的机电致动器。这样的推力反向器已在EP 0 843 089文档中描述。

然而，如果想要充分利用机电致动器所提供的特征在质量及体积上的增益，它们也有几个缺陷需要解决。

特别地，在极端的温度条件下，换言之在例如-40℃左右或50℃左右的温度，电动机所传送的驱动机电致动器的转矩可能不足以驱动后者，从而可能不足以让活动的整流罩段被移动。

实际上，已观察到的是，在极端温度条件下，机电致动器需要驱动它们的电动机传送一较在正常温度条件下所传送的来得大的转矩以使它们能够被驱动。

因此，在极端的温度条件下，在一装备有这一反向器的一飞行器着陆的期间，推力反向器的运转可能会有问题。

克服这个缺点的一个解决方法在于，将电动机装配成适合于传送一足够高的单一转矩以使机电致动器能够被驱动，且从而使反向器的整流罩在正常温度条件下与极端温度条件下都能够被移动。

然而，电动机不断地传送一高转矩将导致电动机和机电致动器的快速磨损。

此外，高电流的使用对控制系统电力电子设备的可靠性/寿命有影响。

电动机和机电致动器的快速磨损是更有害的，因为在极少的情况下虽然必需传送一高转矩，但是大多数时候控制系统都是在正常温度条件下运转而不需要传送这样的一个转矩。

本发明在于解决这些缺陷且，更特别是，提供一种控制系统，其用于控制一涡轮喷气发动机推力反向器的整流罩的至少一致动器，并使得反向器整流罩在极端温度条件下能够被移动，而同时避免发生致动器的快速磨损。

发明内容

为此目的，本发明涉及一种控制一涡轮喷气发动机的一推力反向器整流罩的至少一致动器的系统，包含：

-受至少一电动机驱动的一整流罩的至少一致动器，

-所述电动机的控制装置，

特征在于

所述电动机的控制装置包含用来判定和/或评估涡轮喷气发动机外部温度的装置，所述电动机的控制装置被设置成将所述电动机传送的驱动转矩当做此外部温度的一个函数进行调整，

且特征在于

所述判定和/或评估装置包含设置成用于在所述控制装置上测量温度的温度测量装置，所述判定和/或评估装置被设置成将涡轮喷气发动机外部的温度当做所测量到的温度的一个函数来判定。

将所述电动机传送的驱动转矩当做外部温度的一个函数进行调整的作法，一方面，能够在正常温度条件下施加一低驱动转矩，另一方面，能够仅在极端温度条件下施加一高驱动转矩。此安排从而使得致动器的快速磨损能够受到限制并且也使得推力反向器在极端温度条件下的运转获得确保。

此外，所述判定和/或评估装置包含设置成用于在所述控制装置上测量温度的温度测量装置的事实，使得外部温度的判定可以使用定位在设置于涡轮喷气发动机或发动机舱上的控制装置中的组件来执行，而不需要安装在推进机组外部的远程传感器及与这些远程传感器的连接。

有利地，由控制装置将电动机传送的驱动转矩当做外部温度的一个函数所做的调整的特征曲线包含一组对应于不同温度范围的阶段。

根据本发明的一实施例，驱动转矩的调整值就一致动阶段的持续期间而言，是在那个致动阶段的开始时被决定的。

这些安排使得开启阶段期间可以简单地实现电动机的伺服控制而不考虑致动阶段持续期间对驱动转矩调整的修正，在致动阶段持续期间温度的变化变得不重要。

无论如何，本发明将借助于以下说明，并同参考所附的示意图，以非限制性例子、此系统的一实施例，获得清楚的理解。

附图说明

图1是包含一栅型推力反向器的一发动机舱的一部分概略透视图。

图2是活动的整流罩与它们的致动系统的一概略表示。

图3是活动的整流罩的致动器的控制系统的一概略表示。

图4显示代表两个不同的温度值与一给定的电动机转速下，驱动转矩作为整流罩行程的一个函数的两个变化曲线。

具体实施方式

在详细描述本发明的一实施例之前，重要的是要明确指出，所描述的系统并不局限于一种类型的推力反向器。虽然本发明以一栅型反向器说说明，但是本发明还可用不同设计，特别是门型的反向器来实施。

图1显示包含一推力反向器1的一发动机舱的一个部分概略示意视图。涡轮喷气发动机没有被描绘。推力反向器1有一个包含两个半圆的活动的整流罩2的结构，能够滑动以不使位于活动的整流罩2与被转向的空气流的一通道段之间的转向叶片的格栅3露出。阻断闸5位于所述结构内以便能够枢转并从一不阻碍空气流4的通道的位置转变成一阻断此通道的位置。为了使活动的整流罩2的开启与所述阻断闸5的一阻断位置相配合，阻断闸5通过铰链机械式地连接到活动的整流罩2并通过一连杆系统(未描绘)连接到固定的结构。

活动的整流罩2沿着所述结构的外部的移动由被安装在一前框上的一组致动气缸6a、6b来处理，所述前框中容设一电动机7和，分别被连接到致动气缸6a、6b以致动它们的挠性传动轴8a、8b。

在图2中单独描绘活动的整流罩2的致动系统。每一活动的整流罩2都可以在三个致动气缸6a、6b的动作下被移动，三个致动气缸包含一中心致动气缸6a与二附加致动气缸6b，由连接到包含一微控制器的控制装置9的一单一电动机7致动。电动机7传送的电力先通过二挠性传动轴8a配送到中心致动气缸6a，接着通过挠性传动轴8b配送到附加致动气缸6b。

根据未表示的一变体，对于每一整流罩仅使用受连接到一控制界面的单一电动机所致动的上与下两个致动气缸。电动机所传送的动力通过二挠性传动轴8a被传送给所述上与下两个致动气缸。

图3概略地显示致动两个整流罩的一控制系统，针对每一整流罩用上与下两个致动器。

如图3所示，根据本发明的一推力反向器的致动器的一控制系统包含一微控制器9。

此微控制器9通过通信装置10连接到飞行器的控制系统12。

所述控制系统也包括一连接到飞行器的供电网络14的功率级13。

微控制器9使得控制如前所述的一电动机7与致动气缸或致动器6变得可能。所述电动机包括一也受微控制器9控制的制动器15。

微控制器9包含用于评估涡轮喷气发动机外部温度的装置。所述评估装置包含一被设置成用于在微控制器9中测量温度的温度测量传感器16。

所述评估计装置也包含用于将涡轮喷气发动机外部温度当做在微控制器9测量到的温度的一个函数来进行演算的装置17。

涡轮喷气发动机外部的温度是借助于早前储存在计算装置17中的计算图表来评估。

因此，评估装置被设置成用于将涡轮喷气发动机外部温度当做在微控制器9测量到的温度的一个函数来进行评估。

微控制器9被设置成用于将电动机7传送的驱动转矩当做此评估出来的外部温度的一个函数来进行调整。

将电动机7传送的驱动转矩当做评估出来的外部温度的一个函数由微控制器9来执行的调整的特征曲线包含一组对应于不同温度范围的阶段。

需要注意的是，所述驱动转矩的调整值是在那个致动阶段开始时被决定的。

图4显示代表两个不同的温度值下，驱动转矩作为整流罩行程的一个函数的两个变化曲线，一个对应于一极端温度而另一个对应于室温，并且是在一给定的发动机转速。观察到，所述驱动转矩的适应情形发生在整流罩的200与600mm行程之间的曲线部分。

当然，本发明并不仅限于上文以例子方式描述的控制系统的单个实施例，而相反地包含所有变化例。

Claims (3)

1.一种控制一涡轮喷气发动机的推力反向器整流罩(2)的至少一致动器(6)的系统，包含：

-受至少一电动机(7)驱动的至少一整流罩(2)的至少一致动器(6)，

-所述电动机(7)的控制装置(9)，

特征在于

所述电动机的控制装置(9)包含用来判定和/或评估所述涡轮喷气发动机外部温度的装置，所述电动机的控制装置被设置成将所述电动机传送的驱动转矩当做此外部温度的一个函数进行调整，

且在于

所述判定和/或评估装置包含设置成用于在所述控制装置上测量温度的温度测量装置(16)，所述判定和/或评估装置被设置成将所述涡轮喷气发动机外部的温度当做所测量到的温度的一个函数来判定。

2.根据权利要求1所述的系统，其中由所述控制装置将所述电动机(7)传送的驱动转矩当做外部温度的一个函数所做的调整的特征曲线包含一组对应于不同温度范围的阶段。

3.根据权利要求1与2中任一项所述的系统，其中所述驱动转矩的调整值，就一致动阶段的持续时间而言，是在该致动阶段开始时被决定的。

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