CN102918251B - 用于推力反向设备的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于推力反向设备的液压类型的控制系统，所述推力反向设备安装在喷气发动机舱上并且与可变喷嘴设备结合，所述推力反向设备包括至少一个通过彼此同步的多个单动致动器（1d、1g）驱动平移的活动罩，所述液压控制系统包括至少一个根据可变喷嘴模式控制气缸的单元（100d、100g）以及至少一个根据推力反向模式驱动缸的单元（200），其特征在于，所述控制系统包括至少一个附加控制单元（400）所述附加控制单元（400）与气缸液压互连并且包括多个控制阀（401、402）。

Description

用于推力反向设备的液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于推力反向设备的控制体系结构，其中，所述推力反向设备安装在喷气发动机舱上并且和可变喷嘴设备相关联。

背景技术

飞行器由容纳在机舱内的多个喷气发动机驱动，其中该机舱还容纳有与其操作相关的一组辅助致动设备，并且当喷气发动机工作或停止时确保各项功能。

这些辅助的致动设备特别地包括推力反向机械系统和可变喷嘴系统。

推力反向器的作用在于：当飞行器着陆时将由喷气发动机产生的至少一部分推力重定向为向前来改善飞行器的制动能力。在此阶段中，反向器可以将由喷气发动机喷射的全部或部分的气流朝机舱的前部输送，由此产生了反向推力，该反向推力增加了飞行器轮子的制动。为此，推力反向器包括在机舱任一侧上的活动罩，该活动罩可在展开位置和缩回位置之间运动，一方面在展开位置，活动罩在制动阶段期间打开机舱中的用于偏转气流的通道，另一方面在缩回位置，活动罩在喷气发动机的正常操作过程中或当飞机停止时关闭该通道。

此活动罩壳实现偏转功能或简化用于启动其他偏转装置的功能。

在带有偏转格栅的反向器的示例中，气流的重定向由与阻挡了循环流路的一部分气体的反向翻板相关联的偏转格栅实施，罩仅仅具有旨在暴露或遮盖这些偏转格栅的简单的滑动功能。

此外，除了其推力反向功能，滑动罩属于后部部分并且具有形成了喷射喷嘴的下游侧，旨在引导气流的喷射。

喷射喷嘴的最佳截面可根据不同的飞行阶段（即，起飞、上升、巡航、下降阶段）而调整。

应当注意的是，可变喷嘴的工作阶段和推力反向器的工作阶段是不同的，可变喷嘴可以仅在着陆情况下推力反向器启动时工作。

根据实施例，可变喷嘴可由一种或多种专用的活动元件制成，诸如枢转翻板或可平移的罩部分，或者可变的功能可由活动罩自身经由小幅的不启动推力反向功能的平移运动实现。

除上述实施例之外，关于不同实施例的大量的、具体的描述可以参见文献FR2922058,FR2902839,FR2922059。

为了允许活动罩在推力反向功能方面的驱动以及允许可变喷嘴的驱动，通常需要借助于专用的单动致动器或借助于具有双杆的双动致动器。

文献GB2,446,441描述了一种用于喷气发动机舱的控制体系结构，其中，所述喷气发动机舱包括与可变喷嘴设备相关联的推力反向设备。在文献GB2,446,441中描述的系统使用了双动致动器。

处于发动机舱的尺寸和质量的考虑，理想地应当使用单动致动器来实施两种功能。

利用单动致动器来控制两个设备或实施两个功能所引发的问题之一是遵守航空安全标准以及更特别地遵守推力反向设备的控制分离的条件和可变喷嘴设备的实用性条件。

对于具有液压控制的推力反向设备（其例如出现在A340上）来说，每个活动罩一方面与两个所谓的主锁关联，另一方面与带有独立的电力驱动的第三锁关联，其中，两个主锁安装在上和下致动器上，并且通过用于关闭致动器的液压供应回路的两个阀的关节驱动来利用液压操作实现致动器的控制。

出于安全的原因，两个阀和第三锁的驱动操作应当完全沿着隔离控制线实施。

发明内容

本发明的目的在于找到这些问题的解决方案，并且提出了一种体系结构，其允许在可变喷嘴设备和相关的推力反向设备的致动方面使用单动致动器，同时遵守航空安全要求。

为此，本发明涉及一种用于推力反向设备的液压类型的控制系统，其中，所述推力反向设备装配于喷气发动机舱上并且与可变喷嘴设备相关联，所述推力反向设备一方面包括至少一个能够通过彼此同步的多个单动致动器驱动平移的活动罩，另一方面包括至少两个所谓的主锁和至少一个所谓的第三锁，如果必要的话，所述多个单动致动器还能够驱动可变喷嘴，所述液压控制系统包括至少一个根据可变喷嘴的模式驱动致动器的单元以及至少一个根据推力反向器的模式驱动所述多个致动器的单元，其特征在于，所述控制系统包括至少一个将所述多个致动器彼此液压连接的附加控制单元，来自喷嘴模式中的控制单元的液压供应管线和来自反向器模式中的控制单元的液压供应管线能够彼此液压地连通；所述附加控制单元包括多个控制阀，所述多个控制阀布置成：当在喷嘴模式下用于驱动致动器的单元是活动状态时，相应的液压信号控制所述控制单元的阀位于使得来自反向器模式中的驱动单元的致动器的液压供应管线被切断的位置。

因此，通过提供确保反向器模式中的驱动和喷嘴模式中的驱动分离的控制单元，能够使用单动致动器来实现两种类型的操作模式。

此外，致动器之间机械同步的存在以及可能地让致动器处于彼此流体连通的状态增加了设备的实用性并且遵守反向器模式的分离。

通过液压类型的表述，将注意到还可以包含气动系统。

有利地，系统包括至少两个喷嘴模式的驱动单元，其中每个驱动单元能够驱动至少一个致动器，控制单元的所有的阀能够允许来自每个喷嘴驱动单元的所述多个致动器的液压供应管线之间的液压连通。

还有利地，在驱动单元发生故障的情况下，控制由不同的喷嘴驱动单元驱动的所述多个致动器之间的连通。

更特别地，将注意到致动器将有利地成对地布置，每个都由驱动单元控制。

优选地，系统包括至少一个所谓的主锁，优选包括两个所谓的主锁。

还优选地，所述主锁由处于反向器模式的用于驱动致动器的单元液压驱动。

有利地，与反向器模式的驱动单元有关的致动器的液压驱动与至少一个截止阀（尤其属于控制单元）相关联，允许一接收到来自至少一个主锁（优选地两个主锁）的解锁信号就进行分布液压动力的分布。

还有利地，控制信号为液压控制信号，并且通过对所谓的主锁加压以打开主锁来产生该液压控制信号。

优选地，系统包括至少一个所谓的第三锁。

有利地，驱动和/或控制单元通过用于监测和控制喷气发动机的中央单元（目前特指术语FADEC或EEC）直接或间接地控制。

有利地，所述多个致动器的至少一部分装配有至少一个位置传感器（尤其是RVDT和/或LVDT类型的）。

本发明还涉及一种用于喷气发动机的机舱，所述机舱装配有推力反向设备和相关的可变喷嘴设备，其特征在于，这些设备由根据本发明的控制系统致动。

附图说明

参照附图以及紧接着的具体的描述，本发明将得到更好地理解。其中，单独的附图为根据本发明的控制系统的示例性实施例的示意图。

图1示意地示出了用于也包括可变喷嘴设备（未可见）的推力反向设备的活动罩的液压控制系统。

具体实施方式

为此，活动罩能够通过四个液压致动器1被驱动平移。

更具体地，让我们考虑基本位于机舱外围的单个活动罩的情形，四个致动器1成对地布置在机舱的纵向轴线的两侧。右边那一对致动器注意到被标记为1d，并且左边那一对致动器被标记为1g。

每对致动器1d、1g均与所谓的主锁2d、2g关联，两个锁也布置在机舱的纵向轴线的两侧。

所谓的第三锁2c完成了推力反向设备的安全系统。

根据本发明，致动器1d、1g为单动致动器，并且在单个气缸内仅包括活动柱塞。

更具体地，考虑到相关的应用，致动器1d、1g为带有允许精确位移的螺杆的液压致动器。

每个致动器1d、1g的致动通过接下来被详细描述的液压供应或返回管路实现。

致动器1d、1g的驱动由多个驱动单元实施，即处于可变喷嘴模式的两个驱动单元100d、100g实施，而驱动单元200处于推力反向模式。

每个驱动单元100d、100g、200连接至受压的流体供应管道101、201以及受压的流体返回管道300。

处于喷嘴模式的驱动单元100d、100g中的每个向一对致动器1d、1g供应平行液压流体。出于安全的原因，分配给每个驱动单元100d、100g的致动器将被出现交叉，即，驱动单元100d将供应右致动器1d和左致动器1g。相同的应用也用于驱动单元100g。

处于喷嘴模式的驱动单元100d、100g基本上等同于文献GB2,446,441中描述的相应的驱动单元。但是，应当注意的是，文献GB2,446,441描述了每一个致动器有一个喷嘴模式的驱动单元，并且它们不互相流体连通。

每个驱动单元100d、100g包括三通方向伺服阀102、带有电动控制的供应隔离阀103以及总隔离阀104。

伺服阀102用于连续地控制每个非对称驱动致动器1d、1g的大腔室中的压力和用于控制其布置。应当注意的是，当喷嘴可变功能被启动时，通过电磁阀103为致动器的小腔室供应网路101的压力。

供应隔离阀103用于启动喷嘴控制和用于允许流体从供应管路101流经控制单元100d、100g。

总隔离阀104用于停用且总体地隔离管路的控制单元100d、100g。

每个喷嘴模式的驱动单元100d、100g被当前指定为首字母缩写为FADEC（全权数字发动机控制器）或EEC（电子发动机控制器）的飞机或喷气发动机控制器控制。每个驱动单元100d、100g将同时地被FADEC的两个通道中的一个控制。

处于反向器模式的驱动单元200功能上基本等同于文献GB2,446,441中描述的驱动单元，并且包括阀203，该阀203能够允许压力施加至用于在推力反向模式中操作的致动器1d、1g。

根据本发明，系统包括将致动器1d、1g液压连接在一起的附加控制单元400并且允许处于反向模式的驱动单元200被液压连接至单动致动器1d、1g。

更具体地，附加控制单元400允许通过将驱动单元200连接至致动器1d、1g的液压管路来启动反向模式。作为补充，在处于喷嘴模式中的一个驱动单元100停用的情况下，还可以允许一对致动器1d,1g排水，并且在处于喷嘴模式中的两个驱动单元100全部停用的情况下，可以允许所有的致动器1d,1g排水。

根据不同的模式，即当系统在推力反向模式中操作或当喷嘴驱动单元100停用时的短路和当系统在喷嘴模式下操作时的隔离，控制单元还装配有由处于喷嘴模式下的驱动单元100控制的阀401。

控制单元还包括包含在以上功能性描述的实施中的阀402，阀402能够由用于对主锁2d、2g进行解锁的信号控制，从而启动操作处于推力反向模式。因此，推力反向器仅仅在对锁2d、2g进行解锁以后被启动。

为此，锁2d、2g液压连接至反向器驱动单元200并且经由电动驱动阀501启动。在将锁1d、1g受压后，液压信号被发送到阀402，从而打开反向器液压管路。

反向器驱动单元200还可为也由电力驱动阀502启动的第三锁2c供应能源。

还将注意的是，每对致动器1d、1g装配有至少一个RVDT类型的位置传感器或解析器，允许可变喷嘴被控制和至少一个LVDT（线性可调差动变压器）来控制推力反向功能（致动器的完全布置）。

在可变喷嘴操作模式中，隔离阀103被启动从而将液压动力传送到驱动单元100，该驱动单元100负责将液压动力经由调整致动器1d、1g的部署或撤回的伺服阀102重新分配到致动器1d、1g。

当喷嘴驱动单元100的故障被FADEC检测到的情况下，故障驱动单元100被隔离阀104停用在隔离模式。附加控制单元400被设置在短路模式。两对致动器1d、1g的液压管路连通，并且第二驱动单元100继续控制其致动器对。

当致动器被柔性轴杆（通过称作术语“软轴”）机械同步时，被驱动的致动器将其运动传递至故障致动器。

尽管已通过特定的示例性实施例描述本发明，但是显然本发明并不限于该实施例，而是包括了落入本发明范围内的所描述的方式的所有技术等同物及其组合。

Claims (13)

1.一种用于推力反向设备的液压类型的控制系统，所述推力反向设备装配于喷气发动机舱上并且与可变喷嘴设备相关联，所述推力反向设备一方面包括至少一个能够通过彼此同步的多个单动致动器（1d、1g）驱动平移的活动罩，另一方面包括至少两个主锁（2d、2g）和至少一个第三锁（2c），如果必要的话，所述多个单动致动器还能够驱动所述可变喷嘴设备，所述液压控制系统包括至少一个用于可变喷嘴模式下的所述多个致动器的驱动单元（100d、100g）以及至少一个在推力反向模式下驱动所述多个致动器的单元（200），其特征在于，

所述控制系统包括至少一个将所述多个致动器液压连接在一起的附加控制单元（400），来自喷嘴模式中的控制单元的液压供应管线和来自反向器模式中的控制单元的液压供应管线能够彼此液压地连通；所述附加控制单元（400）包括多个控制阀（401、402），所述多个控制阀（401、402）布置成：当用于在喷嘴模式下驱动所述多个致动器的单元是活动状态时，相应的液压信号控制所述控制单元的阀位于使得来自反向器模式中的驱动单元的所述多个致动器的液压供应管线被切断的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少两个喷嘴模式下的驱动单元（100d、100g），其中，每个驱动单元驱动至少一个致动器，所述控制单元（400）的所有的阀（401、402）能够允许来自每个喷嘴驱动单元的所述多个致动器的液压供应管线之间液压连通。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在驱动单元发生故障的情况下，控制由不同的喷嘴驱动单元（100d、100g）驱动的所述多个致动器（1d、1g）之间的连通。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述主锁（2d、2g）通过反向器模式下的用于驱动所述多个致动器的单元（200）液压驱动。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，联接至反向器模式下的驱动单元（200）的所述多个致动器（1d、1g）的液压驱动与至少一个截止阀（402）相关联,所述截止阀（402）特别地属于控制单元（400），允许一接收到来自两个主锁的解锁信号就进行液压动力的分布。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，控制信号为液压控制信号并且通过对主锁（2d、2g）加压以打开所述主锁来产生该控制信号。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述驱动单元（100d、100g、200）和/或控制单元（400）直接地或间接地受喷气发动机的中央监测和控制单元，目前称作术语FADEC或EEC的控制。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个致动器（1d、1g）的至少一部分装配有至少一个位置传感器。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个致动器（1d、1g）的至少一部分装配有至少一个RVDT和/或LDVT类型的位置传感器。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述可变喷嘴截面的控制是连续性的。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述可变喷嘴截面通过至少一个伺服阀（102）连续性地控制。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述伺服阀（102）是三通类型的伺服阀，适于当无控的腔室以恒定的压力进料时控制非对称的多个致动器。

13.一种用于喷气发动机的机舱，所述机舱装配有推力反向设备和相关联的可变喷嘴设备，其特征在于，这些设备由根据权利要求1至12中任一项所述的控制系统致动。