CN102648128A - 喷气发动机机舱的后部组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮喷气发动机机舱后部组件（1），包括豆荚形内部结构（11），所述内部结构包括至少一个下游部分（15）和一个上游部分（13），该下游部分和上游部分均可动地安装在操作位置和至少一个维护位置之间，在操作位置上，所述部分被连接，由此覆盖所述涡轮喷气发动机的气体发生器，并与所述外部机罩限定环形冷空气槽道；在维护位置上，所述部分彼此分开，使得能够接近气体发生器，下游部分通过轴向滑动来可动地安装，而上游部分通过向外打开至少一个门来运动，下游部分和上游部分设置有能够在其之间接合的连接装置（25b，27b），所述组件的特征在于，下游和上游部分中的至少一个设置有铰接装置（131，151），铰接装置在至少一个方向上具有运动范围，使得所述部分进行没有应力的控制和操作。

Description

喷气发动机机舱的后部组件

本发明涉及一种用于反应式马达的喷气发动机机舱以及装备有这种组件的机舱。

飞机通过分别容纳在机舱内的一个或多个涡轮喷气发动机运动。

机舱通常具有管状结构，该管状结构包括位于涡轮喷气发动机上游的进气口、用来围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间组件，以及能够结合有推力反向器装置并用来围绕燃烧室和所有或一些压缩机和涡轮喷气发动机的涡轮级的后部组件，所述机舱通常终止于喷气喷嘴，喷气喷嘴的出口定位在涡轮喷气发动机的下游。

当代的机舱用来容纳双流涡轮喷气发动机，双流涡轮喷气发动机一方面能够产生来自于涡轮喷气发动机的燃烧室的热空气流（也称为主流），并且另一方面能够产生冷空气流（次流），该冷空气流来自于风扇并经由环形通道（也称为槽道）在涡轮喷气发动机外侧循环，该环形通道形成在限定涡轮喷气发动机的整流罩的内部结构和机舱的内壁之间。这两股气流从涡轮喷气发动机经由机舱后部排出。

在飞机着陆过程中，推力反向器装置使其可以通过将涡轮喷气发动机产生的至少部分推力重新向前定向来改善飞机的制动能力。在此阶段，反向器通常覆盖冷流槽道，并且将其朝着机舱的前部定向，由此产生添加到飞机机轮制动的反向推力。

根据反向器的类型，用来对冷气流进行重新定向的装置会发生变化。

从现有技术中已知一种喷气发动机机舱后部组件，包括：

机罩；

豆荚形内部结构，其至少下游部分是O导管类型的，并且在操作位置和维护位置之间是轴向滑动可动的，在操作位置上，它覆盖所述涡轮喷气发动机的气体发生器，并与所述机罩限定冷空气环形槽道，而维护位置位于所述操作位置的下游。

术语“豆荚形”指的是内部结构具有比其上游端部和下游端部的直径更大的中央区域。

通常在飞机机舱领域中使用的术语“O导管”指的是所涉及的构件（在这种情况下为内部结构的下游部分）几乎在飞机的气体发生器的整个周边上延伸。

该术语与“D导管”相对地使用，“D导管”指的是只在气体发生器的整个周边的一半上延伸的构件（在这种情况下，也使用术语“半壳”构件）。

通过限定，O导管构件只可以通过轴向滑动接近气体发生器。

实际上，由于气体发生器的弯曲形状，当O导管内部结构从操作位置滑动到维护位置时，存在邻靠在气体发生器上的危险：内部结构的下游运动因此受到限制，使其只能够通过在构件上设置进出舱口来接近气体发生器的某些构件。

为了解决这种缺陷，已经提出将内部结构分成两个部件，即滑动的下游部件和铰接打开的上游部件。这种结构例如在申请FR2916426中描述。

虽然具有优点，这种实施例还是具有某些局限性。

首先，下游发动机机罩的结构取决于机舱的外部活动机罩，并且特别是在机舱装备有推力反向器装置的情况下。实际上，外部机罩由推力反向器阻挡风门驱动杆附接到内部机罩，它们的相应动态性能紧密相关。

由于吊架与发动机的差动运动，发动机机罩的支承结构和机罩在发动机上的位置之间的相互作用指的是：由于该装置产生的超静定，联接引导结构具有在该结构中产生寄生变化的高度危险。

涡轮喷气发动机机罩的下部内的锁定需要具有复杂的切口和捕获接口。

特别是，本发明旨在提供一种前述类型的喷气发动机机舱后部组件，使其可以解决这些缺陷，特别是获得一种均衡组件，同时在维护操作过程中保持容易接近涡轮发动机的能力。

为此，本发明涉及一种涡轮喷气发动机机舱后部组件，包括一方面的外部机罩以及另一方面的豆荚形内部结构，所述内部结构包括至少一个下游部分和一个上游部分，每一下游部分和上游部分均可动地安装在操作位置和至少一个维护位置之间，在操作位置上，所述部分被连接，由此覆盖所述涡轮喷气发动机的气体发生器，并与所述外部机罩限定环形冷空气槽道；在维护位置上，所述部分彼此分开，使得能够接近气体发生器，下游部分通过轴向滑动来可动地安装，而上游部分通过向外打开至少一个门来运动，下游部分和上游部分设置有能够在其之间接合的连接装置，所述组件的特征在于下游和上游部分中的至少一个设置有铰接装置，铰接装置在至少一个方向上具有运动范围，使得所述部分进行没有应力的控制和操作。

因此，由于根据本发明的组件，该组件没有超静定的危险。

有利地，上游部分和下游部分可以彼此独立地运动到其维护位置。

同样有利地，上游部分和下游部分中的每个装备有铰接装置，铰接装置在至少一个方向上具有运动范围，使得每个涉及部分进行没有应力的控制和操作。

优选地，下游部分和上游部分装备有能够彼此协作的连接装置，所述组件的特征在于连接装置是刃/凹槽类型的，其包括至少一个至少部分的周向环，所述周向环形成刃并能够与另一部分的相应凹槽协作。

上游部分还装备有能够与涡轮喷气发动机的壳体的相应连接装置协作的连接装置。这些连接装置是传统的刃/凹槽类型。

优选地，上游部分包括所述门的至少一个锁定装置。

有利地，所述闩锁基本上定位在与上游部分的铰链相同的平面内。

优选地，上游部分包括优选地定位在上部内的铰链，即靠近与附接柱的接合位置。

同样优选地，上游部分在吊架的任一侧上装备有至少一个铰链，该两个铰链由通杆连接。

有利地，在上游部分位于操作位置时，连接杆不接触周围结构。

替代地或互补地，下游部分与至少一个引导装置相关，该引导装置安装成特别是在所述下游部分的上游具有竖直运动范围。

有利地，下游部分与至少一个引导装置相关，该引导装置安装成特别是在所述下游部分的下游具有转动运动范围。

转动运动范围可以特别是在基本上纵向平面和/或横向平面内实现。

同样有利地，下游部分与至少一个引导装置相关，该引导装置相对于组件的大致纵向轴线具有倾斜角度。

优选地，下游部分和上游部分中的至少一个的引导和铰接装置具有操作构型和维护构型，在操作构型中它们具有最小游隙，而在维护构型中它们具有较宽游隙。

有利地，引导组件在下游部分的上游具有运动范围。

同样优选地，下游部分和上游部分中的至少一个的引导和铰接装置装备有对中装置，特别是销。

有利地，上游部分和下游部分装备有至少一个正确定位装置，特别是踵片的形式。

有利地，指示下游机罩没有通过上游机罩锁定的视觉指示设置在维护人员能够看到的区域。

本发明还涉及一种飞机机舱，其特征在于它装备有根据上述权利要求任一项所述的组件。

参考附图，在以下详细描述中更好理解本发明，附图中：

图1是根据本发明的后部组件的示意图。

图2是图1的组件的纵向截面示意图。

图3是图2的组件的上游部分和风扇之间的结合部的局部放大视图。

图4是图2的组件的上游部分和同一组件的下游部分之间的结合部的局部放大视图。

图5是在图1的组件的上游部分的铰链处截取的横向截面图的放大局部视图。

图6是用于图1的组件的后部的引导装置的示意图。

图7是踵片形式的正确定位装置的示意图。

图8是装备图7的踵片的对中装置的示意图。

图1-4表示用于涡轮喷气发动机2的后部组件1的多个视图，特别包括气体发生器3及其上游、风扇，风扇的壳体5是可见的。

固定在风扇壳体5的下游的前部框架7使其可以将发动机1连接至吊架9，该吊架9用来紧固在飞机机翼下方。

在此特殊构型中，可以认为前部框架7是结构性的，也即，使前部框架7可以承载涡轮喷气发动机1的组件的重量，以及由所述涡轮喷气发动机产生的推力和反向推力。

必须理解到本发明决不局限于这种结构前部框架的形式，并且用于将涡轮喷气发动机1紧固到吊架9的任何传统装置也在本发明的范围内。

包括上游部分13和下游部分15的内部机舱结构11形成气体发生器3的整流罩，并且通过具有适当运动学特征的装置连接到吊架9，这将随后描述。

内部结构11与外部机罩（未示出）一起限定环形冷空气槽道，能够使得由风扇产生的冷空气在机舱的下游方向上循环。

根据机舱的类型，外部机罩可包括推力反向器装置，通常包括多个风门片，在外部机罩相对于内部结构11滑动的过程中，该风门片能够通过连接杆被致动。推力反向器的操作不是本发明的主题，并且是本领域普通技术人员完全公知的。

通常，内部结构11通过刃25a/凹槽27b连接（图2和3）的方式经由上游部分13连接到风扇壳体5，刃25a/凹槽27b连接分别属于上游部分13和壳体5。当然，相反的配置或其他公知的连接装置也是可以的。

如图2和4特别所示，内部结构11的上游部分13和下游部分15的相邻边缘包括凹槽27b和刃25b类型的互补连接装置。

这些连接通过至少一个O形圈（未示出）完成。

这些连接装置25、27使得上游部分13和下游部分15相对彼此并相对于风扇壳体5轴向阻塞（bloquent axialement）。

由于图2中可见的附图标记31示意所示的轨道和导轨装置，下游部分15滑动地安装在吊架9上。

此上游部分13实际上包括两个半门，这两个半门能够通过围绕相应轴线枢转而向外打开（即运动离开气体发生器3），该轴线大致平行于轨道和导管装置31定位，或者在与吊架（岛部）的横向表面的一部分结合的上游结构的上部内或者在岛部和尾部接合位置处向外打开。

在操作位置，两个门使用锁定装置关闭和锁定，锁定装置将优选地定位在下部（即与吊架9相对），并优选地放置在与门的铰链131相同的平面内。锁定的目的还在于确保门围绕锁定带的预应力，以具有最佳的结构强度。

上游部分13的这种特殊结构不同于下游部分15的结构，下游部分15的结构是说明书前序部分中限定的“O导管”的类型，即实际上在气体发生器3的整个周边上延伸。

通常，上游部分13和下游部分15的控制如下实现：

内部结构11的上游部分13的两个门首先向外打开。

为了将这些门保持在打开位置，维护杆可以在所述门的两个下边缘之间延伸插入。

两个门的打开使其可以将所述两个门的刃27b从形成在内部结构11的下游部分15内的互补凹槽25b中移除。

由此，可以使得下游部分15在气体发生器3的下游滑动，两个门保持在打开位置。

在此维护构型中，因此可以容易接近气体发生器3的下游区域，及其上游区域的大型部件。

根据本发明，下游部分15和上游部分13中的至少一个的铰链装置在至少一个方向上具有运动范围，使得所涉及部分进行没有应力的控制和操作。

图5和6表示分别用于上游部分13和下游部分15的这些铰链装置的实施例的例子。

图5表示上游部分13的门通过铰链131铰接的例子。

根据一种优选的实施例，铰链131定位在吊架9附近。

在这种情况下，所示的例子示出在与吊架9接合的接合位置岛部132处的上游部分13。此接合位置岛部132是上游部分面板的延伸部，其旨在将吊架9延伸到圆柱形部分（也称为尾部），并且确保空气动力连续性。当然，在吊架过长的位置上，上游部分13将不具有岛部，并且将只包括尾部。

将注意到铰链线不必须平行于机舱的大致纵向轴线。

根据本发明，铰链131必须提供没有应力的铰接。

实际上，与运动和部件的膨胀差相关的加工容差，以及第一铰链点和内部结构11的上游机罩13在风扇壳体5的附接部之间的减小距离，使其需要具有具体的控制动力学特征。

在这种情况下，图5的例子示出了一种配置，该种配置使得能够通过安装穿过所述吊架9的连接杆133来连接在任一侧上的两个铰链131，从而来相对于吊架9重新对中和保持结构11。

游隙134同样形成在上游机罩13吊架9之间。但是此游隙134被最小化，以确保最佳的空气动力性能。密封装置（未示出）使其可以将机罩13的内部与次流的流动隔离。游隙135同样形成在连接杆和吊架9中的连接杆通道之间。

在上游部分13的闭合位置上，铰接组件和连接杆133是自由的，与吊架9没有轴向接触或垂直接触。在上游部分13打开时，连接杆通道133用于连接杆支承件133。

类似地，下游部分15被铰接，从而进行没有应力的操作。

下游部分15由与上游部分13形成的条带对中和定位。与运动和部件的膨胀差相关的加工容差，以及第一吊架9上的导轨的第一紧固点和内部结构11的下游部分15在上游部分13的附接部之间的减小的距离，使其需要具有滑动系统的具体组成。

为此，根据本发明并如图6所示，导轨152的系统151使得下游机罩没有应力地进行引导。

图6所示的例子使其可以在使用过程中不在结构中造成应力。

为此，轴向位置通过引导系统15的相应导轨152的下游部分15的过顶（coulisseau）来给出，而竖直位置通过将由上游部分13支承的条带界面在其结合部与下游部分15对中来给出。引导组件151在其上游端处自由安装到至少一个支承件,该支承件结合到飞机的例如吊架9的固定结构。

更具体地，引导组件151将使用上游支承件155在上游紧固到吊架9，该上游支承件形成眼孔并具有长形开口以使导轨支承件151具有竖直运动范围。

下游，引导组件151有利地通过中心点154连接到飞机的固定结构（吊架9）。此点使其具有围绕其枢转点的自由运动范围。通过使用球形接头，在垂直横断平面内允许另外的运动程度。

图6的例子表示通过吊架支承的轭155、154。

当然，这种配置可以颠倒，并且轭154、155可以由引导组件151支承。

还将注意到可以使用轨道/导轨系统的替代。还可以具有滑动或滚动接触。

两个导轨之间的连接臂可以特别相对于由下游发动机机罩支承的过顶结构添加，以便与打开结构的所有力反作用。

引导系统151还可具有与机舱的纵向轴线不平行的构型，并相对于纵向轴线具有角度。支承件151可在上游部分13打开时保持不平行，或者在上游部分13打开时使其置于大致平行位置。这使其可以进一步限制下游部分15滑动过程中施加的应力。

有利地，还可以提供用于引导系统的多种构型。更具体地，在激活（active）位置上，引导系统通常必须在轨道和导轨之间总体包括最小游隙，称为功能游隙，而在打开位置，更显著的游隙将使得放置和滑动更加容易。

为了使得内部结构11容易放置和拆卸，将特别提供：

上游部分13的调整限定，使其不需要由于与涡轮喷气发动机2的构件干涉而将内部结构11拆卸成多个部件，从而使其安装在引导组件151上。这种调整可能不在相同平面内；

引导组件151必须优选地使其可以推进内部结构11，从而可以提供主要外罩的拆卸的通道（如果需要的话），并确保由所述内部结构11支承的部件得到释放，否则会与主要外罩干涉；

引导组件151必须装备有可移除的下游端行程止挡。

互补地，有利的是提供在上游部分13和下游部分15确保重新闭合的系统。

因此，为了避免上游部分13的重新闭合，而不考虑下游部分15，并且特别是考虑到不完全的闭合，有利的是提供正确定位元件。在图7中，一种正确定位元件以踵片28的形式表示。

在所述例子中，至少一个踵片28通过形成凹槽27的带槽环支承。踵片28的长度取决于由目测检测到的内部结构11的两个部分13、15之间的所述距离，由此不再需要正确定位元件。

踵片28可以是连续或离散的，局部或多个。

还可以提供相对于彼此对中上游部分15和下游部分15的装置。一种示例性实施例在图8中以能够与形成在正确定位踵片28内的相应孔口29协作的定位销30的形式表示。

本发明还可有利地通过特别是用于视觉指示闭合和锁定的机械装置的装置来实现。

虽然通过一种特殊的实施例描述了本发明，当然本发明绝不局限于此，并且包括所描述装置的所有等同技术及其组合，如果它们落入本发明范围。

Claims (16)

1.一种涡轮喷气发动机机舱（2）后部组件（1），包括外部机罩以及豆荚形内部结构（11），所述内部结构包括至少一个下游部分（15）和一个上游部分（13），所述下游部分和上游部分各自以可动的方式安装，能够在操作位置和至少一个维护位置之间运动，在操作位置上，所述部分被连接，由此覆盖所述涡轮喷气发动机的气体发生器，并与所述外部机罩限定环形冷空气槽道；在所述维护位置上，所述部分彼此分开，使得能够接近气体发生器，下游部分以可动的方式安装成能够轴向滑动，而上游部分能够通过向外打开至少一个门而运动，所述下游部分和上游部分设置有能够在其间接合的连接装置（25b，27b），所述组件的特征在于，下游和上游部分中的至少一个设置有铰接装置（131，151），其中所述铰接装置在至少一个方向上具有运动范围来使得能够实现所述部分的没有应力的控制和操作。

2.如权利要求1所述的后部组件（1），其特征在于，所述上游部分（13）和下游部分（15）能够彼此独立地运动到其维护位置。

3.如权利要求1或2所述的后部组件（1），其特征在于，所述上游部分（13）和下游部分（15）中的每一个装备有铰接装置（131，151），其中所述铰接装置在至少一个方向上具有运动范围来使得能够实现每个涉及部分的没有应力的控制和操作。

4.如权利要求1-3中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述下游部分（15）和上游部分（13）装备有能够彼此协作的连接装置，所述组件的特征在于，所述连接装置是刃（25b）/凹槽（27b）类型的，其包括至少一个至少部分的周向环，所述周向环形成刃并能够与另一部分的相应凹槽协作。

5.如权利要求1-4中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述上游部分（13）包括所述门的至少一个锁定装置。

6.如权利要求5所述的后部组件（1），其特征在于，所述闩锁基本上定位在与上游部分（13）的铰链（131）相同的平面内。

7.如权利要求1－6中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述上游部分（13）包括铰链（131），所述铰链优选地定位在上部内，即靠近与附接柱（9）的接合位置。

8.如权利要求7所述的后部组件（1），其特征在于，所述上游部分（13）在吊架（9）的任一侧上装备有至少一个铰链（131），所述两个铰链由通杆（133）连接。

9.如权利要求8所述的后部组件（1），其特征在于，在上游部分（13）位于操作位置时，连接杆（133）不接触周围结构（9）。

10.如权利要求1-9中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述下游部分（15）与至少一个引导装置（151）相关，其中所述引导装置安装成具有竖直运动范围，特别是在所述下游部分的上游具有竖直运动范围。

11.如权利要求1-10中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述下游部分（15）与至少一个引导装置（151）相关，其中所述引导装置安装成具有转动运动范围，特别是在所述下游部分的下游具有转动运动范围。

12.如权利要求1-11中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述下游部分（15）与至少一个引导装置（151）相关，其中所述引导装置相对于组件的大致纵向轴线具有倾斜角度。

13.如权利要求1-11中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述下游部分（15）和上游部分（13）中的至少一个的引导和铰接装置（131，151）具有操作构型和维护构型，在操作构型中它们具有最小游隙，而在维护构型中它们具有较宽游隙。

14.如权利要求1-13中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述下游部分（15）和上游部分（13）中的至少一个的引导和铰接装置（131，151）装备有对中装置，特别是销（30）。

15.如权利要求1-14中任一项所述的后部组件（1），其特征在于，所述上游部分（13）和下游部分（15）装备有至少一个正确定位装置，特别是踵片（28）形式的正确定位装置。

16.一种飞机机舱，其特征在于，其装备有根据上述权利要求中任一项所述的后部组件（1）。

Images