CN101960131B - 具有活动山形件的类型的用于飞机发动机的后缘 - Google Patents

Abstract

一种具有活动山形件的类型(9a、9b、9c)的后缘。所述后缘包括能够使得这些山形件(9a、9b、9c)从被动位置运动到主动位置的致动装置，在被动位置中，这些山形件基本沿着气流离开所述发动机的方向指向，并且在主动位置中，每个山形件的至少一部分相对于该方向倾斜。后缘的特征在于通过每个山形件的至少一部分围绕基本平行于所述方向的轴线(Aa、Ab、Ac)的枢转、可能与该枢转结合的平移运动，以将所述被动位置转变为所述主动位置。

Description

具有活动山形件的类型的用于飞机发动机的后缘

本发明涉及一种具有活动山形件的类型的用于飞机发动机的后缘。本发明还涉及含有这种后缘的机舱。

从现有技术中，对于飞机发动机来说，已知了一种噪音消减装置，该类型的噪音消减装置具有活动山形件：这些山形件可以设置在涡轮喷气机的热气体的排放喷嘴的后缘上，和/或设置在涡轮喷气机的外机罩的后缘上。

这些山形件在被动巡航位置和起飞或降落过程中使用的主动位置之间运动，其中，在被动巡航位置中，这些山形件在其安装的壁的延伸部上延伸，并因此几乎不干扰所涉及的气流，在主动位置中，这些山形件相对于其安装的壁倾斜，使得离开气体排放喷嘴的热空气与来自于二次流的冷空气混合，和/或使得该冷空气与外部空气混合。

通过这种混合，能够限制不同气流相互撕裂的效果，并由此减小涡轮喷气机下游发出的声级。

现有技术的这些活动山形件的缺陷在于需要提供大量能量以使活动山形件从其被动位置运动到其主动位置，这需要使用相对大型的致动装置。

因此，特别地本发明的目的在于提供一种没有这些缺陷的具有活动山形件的类型的后缘。

本发明的这个目的是通过这样一种后缘来实现的，该后缘例如是适用于热气体排放装置或飞机机舱推力反向器的后缘，它结合了具有活动山形件的类型的用于飞机发动机的噪音消减装置，此后缘包括使得这些山形件从被动位置运动到主动位置的致动装置，在被动位置中，这些山形件基本沿着气流离开所述发动机的方向指向，在主动位置中，每个山形件的至少一部分相对于该方向倾斜，此后缘的特征在于通过每个山形件的至少一部分围绕基本平行于所述方向的轴线的枢转、可能与该枢转结合的平移，以将所述被动位置转变为所述主动位置。

由于这些特征，考虑到噪音消减的获得，山形件因此通过每个山形件的至少一部分围绕平行于离开喷气涡轮机的气流的方向转动来致动：在该运动过程中，山形件只吸入从涡轮喷气机离开(并在后者外部流动)的少量空气，从而相对少量的能量就足以使得这些山形件从其被动位置运动到其主动位置。

因此，相对轻便的致动装置足以实现这种位置的改变。

根据本发明的后缘的其它可选特征：

所述被动位置通过每个山形件围绕所述轴线的整体枢转而转变为所述主动位置；

所述被动位置通过每个山形件的一部分围绕所述轴线的扭转而变形以转变为所述主动位置；

每个山形件包括固定部分和和活动位置，该活动位置通过适当铰接装置而枢转地设置在该固定部分上；

每个山形件具有原始扭曲的形状；

所述致动装置能够使得每个山形件的至少一部分在其主动位置附近振动：考虑到山形件的方向与气流的方向相关，通过很少能量就能实现这种致动振动，使得增加了这些气流的混合，并因此实现进一步地噪音消减；

所述致动装置包括使得每个山形件朝着其被动位置返回的弹性返回装置：这些弹性返回装置通过任何主动致动装置得以释放，以便将位于其主动位置的山形件返回，由此构成了用于应对这种致动装置的故障风险的保险；

每个山形件的至少一部分安装在带有与固定爪配合的螺旋槽的杆上：这种设置使得以简单的方式实现山形件在其主动位置和其被动位置之间的转动运动：事实上，这足以提供能够推动每个山形件的杆以引起转动的线性致动器；

所述后缘包括具有不同尺寸的山形件：这使得后缘最佳地适用于任何给定机舱，并且优化噪音消减；

所述山形件中的一些山形件的主动位置是通过在相对于其它山形件的主动位置的相反方向上的枢转来获得的：这种在相反方向上枢转的可以增强消音效果；

所述山形件以突出的方式被安装；

所述山形件以嵌入的方式被安装；

所述山形件只分布在所述后缘的周边的一部分上。

本发明还涉及一种用于飞机发动机的机舱，其特征在于该机舱包括与上述后缘相符的至少一个后缘。

根据这种机舱的其它可选特征：

所述山形件设置在该机舱的气体排放喷嘴的后缘上；

所述山形件设置在该机舱的推力反向器的后缘上。

根据以下的说明和对附图的审视，本发明的其它特征和有益效果将得到清楚的显现，其中：

图1是用来装备根据本发明的后缘的涡轮喷气飞机的机舱后部的立体图；

图2是根据本发明的三个山形件在被动位置处的立体图；

图3是类似于图2的视图，示出的三个山形件位于主动位置；

图4示出了位于被动位置的根据本发明一实施例制成的两个山形件；

图5以立体图的方式示出了根据本发明另一实施例制成的山形件；以及

图6为根据本发明的山形件及其致动机构的侧视图。

参照图1，可以看出根据本发明的后缘可例如设置在飞机机舱的推力反向器3的后部边缘1上。

后部边缘1位于沿着机舱流动的外部气流和由涡轮喷气机桨翼产生的冷气流之间的分界处，并在冷气流5中活动。

形成根据本发明的后缘的山形件可设置在后缘1的整个周边上，或者如图1中箭头7所示，仅设置在该周边的一部分上。

参照图2和3，可以看出根据本发明的后缘因此包括多个山形件9a、9b、9c(也就是基本呈三角形形状的板)，这些三角形的尖的顶端指向机舱的后部。

根据本发明的特征，山形件9a、9b、9c安装在后缘1上，且能够围绕基本平行于机舱3内的气流的各个轴线Aa、Ab和Ac转动。

换言之，如图1所示，这些轴线Aa、Ab和Ac均基本平行于机舱3的轴线A。

在正常的巡航位置中，山形件9a、9b、9c如图2所示设置，也就是说它们设置在机舱的后缘1的延伸部上，从而使得流过冷空气流5并到机舱外部的气流的吸入最少。

在起飞或降落的情况下，重要的是使得从机舱发出的噪音得到消减，如图3所示，每个山形件9a、9b、9c围绕其各自的轴线Aa、Ab和Ac枢转，从而防止气流一方面在冷空气流5内流动另一方面在机舱外部流动。

如图3所示，两个山形件9a、9b能够在第一方向上枢转，并且第三山形件9c能够在与第一方向相对的第二方向上枢转。

如图4所示，根据消音优化的需要，还可设置成所有的山形件不具有相同的尺寸。

如图5所示，还可设置成山形件(并没有在机舱的后部边缘1下游突出)实际上均设置在形成在后缘1内的互补形状的凹口11内。

通过参照图6，可以更加准确地看出适用于山形件9的致动装置的可能的实施例，这些致动装置使得山形件9从其被动位置移动到其主动位置，反之亦然。

如图6所示，致动装置可为线性、电、电磁或液压致动器，这些致动器能够根据山形件9a的方向Aa施加推力，如箭头13所示。

山形件9a安装在具有能够与固定爪19配合的螺旋槽17的杆15上。

因此，在推力13的作用下，螺旋槽17在爪19上卷绕，造成山形件9a转动，同时朝着机舱后部移动。

诸如弹簧21的弹性装置被设置成当推力13停止时，山形件9a在相反方向上枢转之后，山形件9a返回到其被动位置。

将看出可以有利地设置成引起施加推力13的致动装置具有振动能力，因此造成山形件在其主动位置附近振动。

这里描述的后缘的操作方法和有益效果从以上内容可以直接得出。

在降落或起飞的过程中，也就是说当重要的是对飞机的涡轮喷气机发出的噪音显著消减时，使得山形件从图2所示的其被动位置运动到图3所示的其主动位置，其中这些山形件干扰了气流在安装有这些山形件的后缘1上的壁的两侧流动。

干扰这些气流可促进这两个气流的混合，并因此限制这些气流的相互撕裂(这是非常强的声波的来源)的效果。

在其被动位置和其主动位置中，山形件根据气流的方向延伸，使得只需要一点能量就能使山形件从一个位置运动到另一位置：因此可以使用小尺寸的致动器装置，例如市场上可以买到的电致动器。

因此减小了这些致动器的使用所固有的重量问题。

由于弹性返回装置21的存在，使得即使致动器装置故障，山形件也能返回到其被动位置，这构成了安全特性。

当然，本发明不限于以上描述和示出的作为简单非限制性示例而提供的实施例：山形件的数量、其周围分布、其转动方向、其各自尺寸以及其安装位置(在推力反向器的后部边缘上或热气体的排放喷嘴的后部边缘上)实际上可进行极大地改变，同时这些改变也在本发明的范围之内。

这也是可以考虑到以这样一种实施例的方式，其中每个山形件包括后缘1上的固定安装部分以及通过适当铰链装置转动安装在此固定部分上的活动部分。

还可以考虑到这种方式，每个山形件由可变形材料形成，通过适当致动装置而引起的山形件的扭转变形因而产生了从被动位置到主动位置的运动。

还可以考虑到这种方式，每个山形件具有原始的略微扭曲的形状，以便在驱动至转动时增加山形件在相关空流中的穿透能力。

还可以根据本发明的教导，可延伸到除了涡轮喷气机舱的后缘之外的其它后缘，例如飞机的机翼或尾翼组的后缘。

Claims (17)

1.一种后缘（1），该后缘结合了具有活动山形件（9a、9b、9c）的类型的用于飞机发动机的噪音消减装置，所述山形件（9a、9b、9c）设置在所述后缘（1）的延伸部上，所述后缘（1）包括能够使得这些山形件（9a、9b、9c）从被动位置运动到主动位置的致动装置（13、15、17、19、21），在被动位置中，这些山形件基本沿着气流离开所述发动机的方向指向，并且在主动位置中，每个山形件的至少一部分相对于所述方向倾斜，所述后缘（1）的特征在于通过每个山形件的至少一部分围绕基本平行于所述方向的每个山形件各自的轴线（Aa、Ab、Ac）的枢转、可能与该枢转结合的平移，以将所述被动位置转变为所述主动位置。

2.如权利要求1所述的后缘（1），其特征在于，所述被动位置通过每个山形件围绕所述轴线（Aa、Ab、Ac）的整体枢转转变为所述主动位置。

3.如权利要求1所述的后缘（1），其特征在于，所述被动位置通过每个山形件的一部分围绕所述轴线的扭转而变形以转变为所述主动位置。

4.如权利要求1所述的后缘（1），其特征在于，每个山形件包括固定部分和活动位置，该活动位置通过适当铰接装置而枢转地设置在该固定部分上。

5.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述后缘（1）为热气体排放喷嘴或飞机机舱推力反向器的后缘。

6.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，每个山形件具有原始扭曲的形状。

7.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述致动装置（13、15、17、19、21）能够使得每个山形件（9a、9b、9c）的至少一部分在其主动位置附近振动。

8.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述致动装置包括使得每个山形件（9a、9b、9c）朝着其被动位置返回的弹性返回装置（21）。

9.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，每个山形件（9a、9b、9c）的至少一部分安装在带有与固定爪（19）配合的螺旋槽（17）的杆（15）上。

10.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述后缘包括具有不同尺寸的山形件（9a、9b）。

11.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述的山形件中的一些山形件（9a、9b）的主动位置是通过在相对于其它山形件（9c）的主动位置的相反方向上的枢转来获得的。

12.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述山形件（9a、9b、9c）以突出的方式被安装。

13.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述山形件（9a）以嵌入的方式被安装。

14.如权利要求1-4中任一项所述的后缘（1），其特征在于，所述山形件（9a、9b、9c）只分布在所述后缘的周边的一部分（7）上。

15.一种用于飞机发动机（3）的机舱，其特征在于其包括至少一个根据上述权利要求中任一项所述的后缘（1）。

16.如权利要求15所述的机舱，其特征在于，所述山形件设置在该机舱的气体排放喷嘴的后缘上。

17.如权利要求15或16所述的机舱，其特征在于，所述山形件（9a、9b、9c）设置在该机舱的推力反向器的后缘上。