CN102216597B - 用于涡扇发动机舱的推力反向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡扇发动机舱的推力反向器，包括：固定部分(15)，在所述固定部分(15)的下游安装有至少一个罩(9)，所述罩(9)能够在直接喷射位置和推力反向位置之间运动，其中，在直接喷射位置上，所述罩(9)与所述固定部分(15)对齐，在推力反向位置上，所述活动罩(9)与所述固定部分(15)间隔开来以限定用于次流(F)通过的开口；用于使得所述次流(F)偏转经过所述通过开口的装置(16)；驱动器装置(45)以及用于相对于所述固定部分(15)引导所述活动罩(9)的引导装置(24)；至少第一和第二相邻栅式叶片(13)，所述第一和第二相邻栅式叶片(13)相对于所述活动罩(9)的运动轴线(A)成角度(B)定位，且与所述通过开口面对设置，从而使得经偏转的次流(F)至少部分地经过所述第一和第二叶片(13)以增加所述次流(F)在上游方向上的偏转，所述驱动器装置(45)和所述用于引导所述活动罩的引导装置(24)被布置在所述第一和第二叶片(13)之间。遮盖壁(31)连接所述第一和第二叶片(13)，并绕开所述驱动装置(45)和所述引导装置(24)。

Description

用于涡扇发动机舱的推力反向器

本发明涉及一种用于涡扇发动机舱的推力反向器。

飞行器通过容纳在发动机舱内的多个涡轮喷气发动机驱动，该发动机舱还容纳有与其操作相连的一组相关驱动装置，并且当涡轮喷气发动机工作或停止时执行各种功能。这些相关的驱动装置特别包括用于驱动推力反向器的机械系统。

如图1所示，发动机舱1通常具有管状结构，该管状结构包括位于涡轮喷气发动机上游的进气口2、被设计成环绕涡轮喷气发动机的风扇的中间区段3、以及容纳推力反向器装置并被设计成环绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游区段4，该管状结构通常止于喷嘴5，该喷嘴5的出口位于涡轮喷气发动机的下游。现代发动机舱被设计成容纳涡扇发动机，该涡扇发动机能够经由发动机主体的内部叶片产生来自涡轮喷气发动机的燃烧室的热气流(也称为主流)，并能够经由风扇叶片产生通过环形通道6在涡轮喷气发动机的外部流通的冷气流(次流)，该环形通道6也成为流路，其形成在涡轮喷气发动机7的整流罩和发动机舱的内部结构8之间。这两股空气流从涡轮喷气发动机经由发动机舱1的后部喷射出。

推力反向器的作用在于当飞行器处于着陆过程中时通过对涡轮喷气发动机向前产生的至少一部分推力重定向来改善其制动能力。在此阶段中，反向器阻塞冷气流的流路，并将其定向朝着发动机舱的前部，由此产生增加飞行器轮子的制动的反向推力。

根据反向器的类型，用来进行冷气流重定向的装置会不同。

但是，在任何情况下，反向器的结构包括可以在展开位置和缩回位置之间运动的元件；在展开位置上，该元件在发动机舱中打开用于偏转气流的通道，而在缩回位置上，该元件关闭所述通道。这些罩能够执行偏转功能或者简单地启动其它偏转装置。

现有技术的反向器在图2和3中示出。此反向器具有叶片反向器或栅式叶片反向器的类型。

这种类型的反向器包括能够相对于固定结构15运动的至少一个罩9，所述罩9具有外壁17和内壁10，在涡轮喷气发动机的直接喷射位置上(图2)上，该内壁10用来限定次流在其中流动的环形通道6的外壁。反向器还包括至少一个翼片11，该翼片11枢转安装在活动罩9上，并当活动罩在下游运动时通过至少一个连接杆12驱动，从而在推力反向位置(图3)上，每个翼片11包括在环形通道6中伸展的区域以至少部分地将次流偏转到所述环形通道6之外。

在这种类型的反向器的情况下，次流的重定向是通过栅式叶片13来实现的，活动罩9简单地用来滑动以暴露或遮盖所述叶片，活动罩9的平移是沿着大致平行于发动机舱1的轴线的纵向轴线来实现的。

凹腔14形成在活动罩9中，并当反向器不被驱动时(即在直接喷射位置上)使得能够容纳叶片13，如图2所示。

叶片13彼此相邻地布置在围绕环形通道6的环形区域中，叶片13的边缘对边缘的设置使得叶片之间没有形成间隔。以此方式，由翼片11偏转的整个次流经过叶片13。用于驱动和引导活动罩的装置(未示出)设置在叶片13之下。

这种类型的另一种反向器在图4中示意表示。在该附图中，具有与之前所述元件相同功能的元件使用了相同附图标记来表示。

此反向器不具有偏转翼片11。罩9被安装成能够相对于固定部分(称为前框架15)运动。罩9包括限定环形通道6的外周壁的内壁10以及与前框架15的外壁18对齐的外壁17。

前框架15包括从环形通道6的外周延伸到叶片13的上游端的圆形外廓的偏转边缘19。

发动机舱包括内部结构8，内部结构8限定了环形通道6的内壁并具有所述内部结构8的直径扩宽区域20。环形通道于是形成S形流路。在推力反向位置(图6)，活动罩9的内壁16的自由端43与所述扩宽区域20对准或与其接近。以此方式，在环形通道6中从上游到下游流动的次流F被罩的内壁16阻挡，接着经由偏转叶片13向外部选出。

出于效率原因，偏转边缘19必须具有大的曲率半径。此外，为了能够最大程度地增加叶片13的长度从而在上游方向上最大程度地偏转次流F，需要将叶片13尽可能地靠近罩9的外壁17设置。活动罩9的凹腔的有限长度以及偏转边缘19的大半径所带来的结果就是叶片13的长度的减少。

为了克服此缺陷，已知是将叶片成角度设置。叶片组于是围绕环形通道类似于锥形展开。

文献EP1229237描述了这样一种反向器，其中叶片为成角度设置。在这种情况下，不再可能在叶片之下设置用于驱动和引导活动罩的装置。叶片彼此之间间隔开来，使得所述驱动和引导装置被布置在两个相邻叶片之间。

在这种情况下，次流的一部分会逃逸到形成在叶片之间的空间内，造成次流的偏转的减小以及反向器的效率的降低。

本发明旨在通过提出一种能够改善次流在上游方向上的偏转的反向器来解决这些缺陷。

为此，本发明涉及一种用于涡扇发动机舱的推力反向器，其包括：

固定部分，在所述固定部分的下游安装有至少一个罩，所述罩能够在直接喷射位置和推力反向位置之间运动，其中，在直接喷射位置上，所述罩与所述固定部分对齐，在推力反向位置上，所述活动罩与所述固定部分间隔开来以限定用于次流通过的开口；

用于使得所述次流偏转经过所述通过开口的装置；

驱动器装置以及用于相对于所述固定部分引导所述活动罩的装置；

至少第一和第二相邻栅式叶片，其相对于所述活动罩的运动轴线成角度定位，且与所述通过开口面对设置，从而使得经偏转的次流至少部分地经过所述第一和第二叶片以增加所述次流在上游方向上的偏转，所述驱动器装置和所述用于引导所述活动罩的装置被布置在所述第一和第二叶片之间，

其特征在于，遮盖壁连接所述第一和第二叶片，并绕开所述驱动装置和所述引导装置。

遮盖装置因此能够遮盖彼此间隔开的两个相邻叶片之间的间隔，而不与驱动和引导装置有联系。次流因此需要朝着栅式叶片定位，这会带来反向器的效率增加。

根据本发明的一个特征，所述遮盖壁至少部分地由附加栅式叶片构成，其中，附加栅式叶片被设置以增加所述次流在上游方向上的偏转。

以此方式，叶片表面区域被进一步增加，这相应地有利于次流在上游方向上的偏转。

有利地，反向器包括

外壁；

内壁，该内壁用来限定环形通道的外周壁，其中，所述次流在所述环形通道中流动；

从上游到下游向外张开的所述第一和第二叶片；

附加叶片，该附加叶片与所述第一和第二叶片形成一个角度，从而相对于其形成外凹部。

驱动和引导装置可因此容纳在凹部内。

根据本发明的一种可能性，相邻叶片与所述活动罩的所述运动轴线之间形成的角度小于或等于30°。

优选地，附加叶片经由连接壁连接到第一和第二相邻叶片的每一者上。

根据本发明的一个特征，连接壁包括第一面和第二面，其中，所述第一面分别连接至所述第一和第二叶片之一和所述附加叶片，所述第二面装配有从所述第二面分别延伸至所述附加叶片以及所述第一或第二叶片的偏转装置。

偏转装置使得能够进一步改善次流在上游方向上的偏转。

有利地，活动罩包括在上游方向上开放的至少一个凹腔，在反向器的直接喷射位置上，第一和第二叶片容纳在所述凹腔中。

本发明还涉及一种包括根据本发明的推力反向器的涡扇发动机舱。

有利地，发动机舱包括内部结构，该内部结构限定了所述环形通道的内壁并且具有扩宽区域，在推力反向位置上，所述罩的内壁具有与所述扩宽区域对齐或接近的自由端。

本发明还涉及一种包括至少一个根据本发明的发动机舱的飞行器。

参照附图示出的作为示例给出的推力反向器的多个实施例的以下描述，将更好地理解本发明。

图1是发动机舱的纵向剖视示意图。

图2和3是现有技术的推力反向器分别在直接喷射位置和推力反向位置的纵向剖视放大示意图。

图4是现有技术的另一推力反向器的纵向剖视示意图。

图5是图2的反向器的一部分沿着线V-V的局部剖视图。

图6是本发明的第一实施例在推力反向位置的纵向剖视示意图。

图7是与图6相对应的位于直接喷射位置的视图。

图8是图6的反向器的一部分沿着线VIII-VIII的局部剖视图。

图9是本发明的第二实施例的纵向剖视示意图。

图10是图9的反向器的一部分沿着线X-X的局部剖视图。

图11是通过附加叶片连接的两个相邻叶片的立体图。

图12和13是根据第三实施例的第一叶片和附加叶片的俯视立体图。

图14是第一叶片的立体图。

根据本发明的第一实施例的推力反向器在图6和7中示出。

此推力反向器装备有参照图1先前描述的那种类型的发动机舱1。

反向器包括紧固在涡轮喷气发动机的发动机外壳上的前框架15或固定结构、活动罩9、外壁、次流F在其中流通的环形通道6以及具有扩宽区域20的内部结构8。此后使用的上游和下游位置相对于次流F的方向被限定。

前框架15包括外壁21和内壁22，内壁22面向环形通道6一侧并具有呈大致圆形外廓形状的偏转边缘19。前框架15还包括面向外侧的肩部23。

罩9被安装在前框架15的下游，并相对于前框架15在直接喷射位置(图7)和推力反向位置(图6)之间可活动。活动罩9的运动使用多个千斤顶45来驱动，所述罩9的引导通过多个导轨24来确保。千斤顶45和导轨24分布在发动机舱1的外周上。

活动罩9包括面向前框架15一侧的上游端25、下游端、在直接喷射位置(图7)与前框架15的外壁21对准的外壁17、以及同样限定了环形通道6的一部分的内壁16。内壁16和外壁17在活动罩9的中间区域26中合在一起，并在二者之间和所述中间区域26上游限定了在上游方向上呈现的中间凹腔14。

凹腔14被设计成在直接喷射位置上容纳用于次流的栅式叶片13，如图7所示。

所示叶片13彼此相邻地布置在环形区域内。术语“相邻”不必意味着叶片是边缘对边缘的设置，如以下阐述。

每个叶片13，相对于活动罩9的运动轴线A，在紧固在前框架15的第一端27和紧固在相对于上部和下部纵向结构(未图示，其相对于前框架固定)固定的配件29的第二端28之间成一角度延伸。所述叶片13因此相对于前框架15固定。

如图6所示，每个叶片13采取锥形部件的形式，即每个叶片13的第一和第二端27、28具有圆弧形形状，并且每个叶片13还沿着与活动罩9的驱动轴线A形成一角度的带角度的母线B延伸。

叶片13从内向外、从上游向下游倾斜。

可以想到的是，如先前所见，所述活动罩9的运动轴线A平行于发动机舱1的总体轴线。

考虑到叶片13的成角度设置，需要将一些叶片13彼此之间间隔开来，从而根据叶片13的位置，形成允许千斤顶45和/或导轨24通过的空间30。一些叶片13可因此彼此并置，其它叶片彼此间隔开来。

在两个相邻叶片131、132彼此间隔开的区域内，实心遮盖壁31遮盖间隔30，并绕开相应的导轨24或千斤顶45。

更特别是，壁31连接相应的相邻叶片131、132。所述壁31具有带有总体呈圆柱形形状的外周区域32，该外周区域32径向地位于所述叶片131、132的第二端28处。

连接壁31因此从一个相邻叶片131向另一叶片132、并从叶片131、132的一端27向另一端28、遵循平行于罩9的运动轴线A的母线延伸。遮盖壁31还包括将外周区域31连接到前框架15的上游底部33。

以此方式，防止次流F的一部分经由空间30逸出，使得整个次流F经过叶片13。

根据应用，可以在所述遮盖壁31中形成小开口，而对反向器的效率没有明显影响。

在图9-11所示的实施例中，遮盖壁31至少一部分由类似于栅式叶片13的附加栅式叶片34构成，其在上游方向上具有翅片或叶片35。

根据第一变型，所述附加栅式叶片通常为圆柱形形状，并且遵循平行于轴线A的母线。如前述，所述叶片径向位于叶片131、132的第二端28的水平面或高度上。

根据第二变型，如图9-11所示，附加栅式叶片34遵循与轴线A形成一角度的母线C，但是该角度小于叶片131、132的倾斜角度。对于叶片13，附加叶片34从内向外并从上游向下游延伸。

换言之，第一变型对应于第二变型的母线C和轴线A之间的角度为零的情况。

不考虑该实施例，遮盖壁31因此相对于叶片131、132形成朝着外侧的凹部，在该凹部中可以容纳导轨24或千斤顶45(图11)。

在图11所示的实施例中，附加叶片34包括第一和第二侧向边缘36、37，该第一和第二侧向边缘36、37分别通过径向延伸的第一和第二连接壁38、39而分别连接至第一和第二相邻叶片131、132的相应边缘。千斤顶45因此被遮盖，并且容纳在由附加叶片34和两个连接壁38、39形成的凹部内。

根据图12-14所示的另一实施例，每个连接壁38、39模制有相应的叶片131，并包括位于所述叶片131的一侧的第一面40以及装备有偏转装置42的第二面41，其中，所述偏转装置42从所述第二面41延伸到附加叶片34的对应的侧向边缘36。偏转装置42通过弯曲翅片形成，并被定向成在上游方向上偏转在连接壁38的第二面41和附加叶片34的相应边缘36之间经过的次流F。

尽管附图12和13只示出了第一叶片131和第一连接壁38，反向器还装备有类似于第一连接壁的第二连接壁39，使得能够将第二叶片132连接到附加叶片34。

当然，连接壁38、39还可模制有附加叶片34，并朝着相应叶片131、132延伸。

显然，本发明不仅仅限于以上作为示例描述的推力反向器的实施例，而是涵盖了其所有变型。特别是，气流偏转装置可包括一个或多个类似于图2和3示出的翼片。

Claims (10)

1.一种用于涡扇发动机舱（1）的推力反向器，包括

固定部分（15），在所述固定部分（15）的下游安装有至少一个罩（9），所述罩（9）能够在直接喷射位置和推力反向位置之间运动，其中，在直接喷射位置上，所述罩（9）与所述固定部分（15）对齐，在推力反向位置上，所述罩（9）与所述固定部分（15）间隔开来以限定用于次流（F）通过的开口；

用于使得所述次流（F）偏转经过所述通过开口的装置（16）；

驱动器装置（45）以及用于相对于所述固定部分（15）引导所述罩（9）的引导装置（24）；

至少第一和第二相邻栅式叶片，所述第一和第二相邻栅式叶片相对于所述罩（9）的运动轴线（A）成角度（B）定位，且与所述通过开口面对设置，从而使得经偏转的次流（F）至少部分地经过所述第一和第二相邻栅式叶片以增加所述次流（F）在上游方向上的偏转，所述驱动器装置（45）和所述用于引导所述罩的引导装置（24）被布置在所述第一和第二相邻栅式叶片之间，

其特征在于，遮盖壁（31）连接所述第一和第二相邻栅式叶片，并绕开所述驱动器装置（45）和所述引导装置（24）。

2.如权利要求1所述的反向器，其特征在于，所述遮盖壁（31）至少部分地由附加栅式叶片（34）构成，其中，所述附加栅式叶片（34）被设置以增加所述次流（F）在上游方向上的偏转。

3.如权利要求2所述的反向器，其特征在于，该反向器包括：

外壁；

内壁，该内壁用来限定环形通道（6）的外周壁，其中，所述次流（F）在所述环形通道（6）中流动；

从上游到下游向外张开的所述第一和第二相邻栅式叶片；

所述附加栅式叶片（34），该附加栅式叶片（34）与所述第一和第二相邻栅式叶片形成一个角度，从而相对于所述第一和第二相邻栅式叶片形成外凹部。

4.如权利要求3所述的反向器，其特征在于，所述第一和第二相邻栅式叶片与所述罩（9）的所述运动轴线（A）之间的角度小于或等于30o。

5.如权利要求2所述的反向器，其特征在于，所述附加栅式叶片（34）经由连接壁（38，39）被连接到所述第一和第二相邻栅式叶片的每一者上。

6.如权利要求5所述的反向器，其特征在于，所述连接壁（38，39）包括第一面（40）和第二面（41），其中，所述第一面（40）分别连接至所述第一和第二相邻栅式叶片之一和所述附加栅式叶片（34），所述第二面（41）装配有从所述第二面（41）分别延伸至所述附加栅式叶片（34）以及所述第一或第二相邻栅式叶片的偏转装置（42）。

7.如权利要求1-6中任一项所述的反向器，其特征在于，所述罩（9）包括在上游方向上开放的至少一个凹腔（14），在反向器的直接喷射位置上，所述第一和第二相邻栅式叶片容纳在所述凹腔中。

8.一种涡扇发动机舱，其特征在于，该涡扇发动机舱包括如权利要求1-7中任一项所述的推力反向器。

9.如权利要求8所述的发动机舱，其特征在于，所述发动机舱包括内部结构（8），该内部结构（8）限定了环形通道（6）的内壁并且具有扩宽区域（20），所述次流（F）在所述环形通道（6）中流动，在推力反向位置上，所述罩的内壁（16）具有与所述扩宽区域（20）对齐或接近的自由端（43）。

10.一种飞行器，包括至少一个如权利要求9所述的发动机舱。

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