CN102959223B - 具有用于前框架的空气动力耦合的推力反向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机舱的推力反向器（1），包括偏转装置（2），所述偏转装置（2）结合有至少一个可移动罩（5），所述可移动罩安装在至少一个前框架（6）上，所述前框架（6）设有用于连接至对应的上游部（7）的装置（8，9），所述可移动罩（5）安装成能够在关闭位置和开启位置之间运动，在所述关闭位置，所述可移动罩（5）关闭机舱和偏转装置，在所述开启位置，所述可移动罩（5）打开通道并驱动偏转装置，所述推力反向器的特征在于，所述前框架具有形成可变形翻板（111，121）的上游延伸部，所述可变形翻板（111，121）用于与所述上游部空气动力接界，所述可移动罩的一部分（15，18）成形成使得在关闭位置通过迫使所述可变形翻板回缩来与所述上游附接部接界。

Description

具有用于前框架的空气动力耦合的推力反向器

技术领域

本发明涉及一种涡轮喷气发动机机舱，其下游段装配有安装在前框架上的推力反向设备。

背景技术

飞机通过容纳在机舱中的多个涡轮喷气发动机驱动，所述机舱还容置有与其操作相关的辅助驱动设备的组件（例如推力反向系统），该组件在涡轮喷气发动机工作或停止时提供多种功能。

机舱通常具有管状结构，包括涡轮喷气发动机上游的进气口、围绕涡轮喷气发动机风扇的中间段、以及围绕涡轮喷气发动机燃烧室并在必要时容置推力反向装置的下游段，发动机舱通常终止于排气喷嘴，喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。

现代发动机旨在容置双流涡轮喷气发动机，该双流涡轮喷气发动机能够通过风扇叶片的旋转生成来自于涡轮喷气发动机燃烧室的热气流（也称为第一流）以及通过环形通道（也称作流路）在涡轮喷气发动机外部流通的冷气流（第二流），环形通道形成于涡轮喷气发动机的整流罩和机舱的内壁之间。这两股气流通过机舱的后部从涡轮喷气发动机喷射出。

推力反向器的作用在于，在飞机着陆时，通过将涡轮喷气发动机产生的推力的至少一部分向前重定向来改善飞机的制动能力。在此阶段，反向器阻挡冷气流的流路并且将该冷流向机舱的前部定向，因此产生将被增加到飞机轮子的制动上的反向推力。

用来实现这种冷流的重定向的装置可根据反向器的类型而改变。然而，在所有情况下，反向器的结构包含可移动罩，所述可移动罩可以在展开位置和收回位置之间移动，一方面，在展开位置，所述可移动罩在机舱中打开用于偏转流体的通道，另一方面，在收回位置，所述可移动罩关闭所述通道。所述罩能够执行偏转功能（具有枢转门的反向器）或简单驱动其他偏转装置。

例如在格栅式反向器（也称为叶栅式反向器）中，所述气流的重定向是由偏转格栅执行的，所述罩仅具有简单滑动功能以用于暴露或覆盖这些格栅。附加的阻挡门（也称为襟翼）由罩的滑动致动，也可以允许关闭格栅下游的流路来优化冷气流的重定向。

为了支承可移动反向罩并将下游段束缚至发动机舱的其余部分，特别是将下游段通过风扇壳体束缚至中间段，所述下游段包括固定元件以及特别包括纵梁，所述纵梁在上游束缚至基本环形组件（称为前框架），所述前框架由介于多个纵梁之间的一个或多个部分形成，并且用于附接至发动机的风扇壳体下游边缘的外围。

在具有可平移运动的罩的格栅反向器的情况下，所述支承固定元件典型地包括12点位置的两个上部纵梁和6点位置的两个下部纵梁，所述上部纵梁位于机舱位于附接挂架或挂架型接界面的两侧。

所述梁也作为可移动罩的平移导轨的支架。

所述前框架于是由两个基本半圆柱形的半框形成，这两个半框将上部梁和下部梁一起捆绑在发动机舱的纵向轴线的两侧上。

对于叶栅或格栅型推力反向器，该前框架还用于支承位于所述多个梁之间的偏转格栅的组件。

在推力反向位置，被偏转的气流从前框架和已经反向运动的可移动罩的上游边缘之间的流通流路流动通过偏转格栅。

因此，为了最大化推力反向性能，所述前框架需要具有促进被偏转流的层流的空气动力学外形，并在被偏转气体的流动路径上产生尽可能少的空气动力学意外。这就是为什么其在开始偏转时，至少在气流的流通流路附近具有曲线外形的原因。所述曲线部分被称为偏转边缘。

在向前推力模式中的某些线路意外不能被抑制，因此就必须最小化。

第一线路意外的存在是因为前框架安装在风扇壳体上。除了在流路内部完美地对齐前框架和壳体的困难，值得注意的是，为了避免通过前框架兜接气体，前框架和壳体之间接界面的上游边缘应该向外辐射。

事实上，这种结果必然会出现空腔，由此在流路中形成空气动力学意外。

以同样的方式，也必然会在前框架和阻挡襟翼之间存在功能间隙，其中在关闭位置，阻挡襟翼必须恢复流路最佳的内部空气动力连续性。为了避免任何兜接，阻挡襟翼的下游边缘也向发动机舱的外部弯曲，因此产生第二个空腔。

然而，值得注意的是，所述襟翼能够围绕下游枢转轴线运动，用于安装襟翼的接界面不是密封的。因此必然存在通过用于容纳阻挡襟翼的空腔来造成的最小兜接。

因此，在非反向流中（称之为直流），所述气流遇到至少两个线路意外，这两个线路意外分别位于前框架与风扇壳体之间的接界面，以及前框架与阻挡襟翼之间的露出部。

在推力反向位置，被偏转流仍然被第一个空腔扰动，所述第一个空腔通过扰动气流的流动使得在气流的偏转方面略微延迟，从而不再完美地附接至前框架的偏转边缘。

因此能够理解，向前推力模式和反向推力模式中的这两种性能均能够被这些空气动力学意外所影响。

用于简单解决这个问题的第一方案是升高前框架的下部从而产生用于将阻挡襟翼的上游部容纳其中的容器。

该方案在文献US4,185,798中被特别描述。

然而这种方案实际上局限于：在推力反向模式，所述气流趋向于沿其直接路径而不是再依附至偏转边缘，这大幅地降低了推力反向设备的效率。

发明内容

本发明目的在于提出一个不具有上述缺陷的可供选择的解决方案。为此，本发明旨在一种用于涡轮喷气发动机舱的推力反向设备，所述推力反向设备一方面包括偏转装置，另一方面还包括相对于至少一个固定结构可移动的至少一个罩，所述固定结构包括至少一个至少部分外围的前框架并且装配有连接装置，所述可移动罩在关闭位置和开启位置之间运动，在所述关闭位置，其确保机舱的空气动力连续性并使所述偏转装置关闭，在所述开启位置时，其打开机舱内的通道并驱动所述偏转装置，所述推力反向设备的特征在于，所述前框架具有偏转边缘，所述偏转边缘包括形成可变形翻板的上游延伸部，所述可变形翻板用于与前框架所附接的对应的上游部发生空气动力接界，所述可移动罩的一部分成形成使得通过在关闭位置迫使所述可变形翻板回缩来与所述上游附接部接界。

因此通过设置可变形的接界翻板，所述翻板能够根据推力反向的设置以及涡轮喷气发动机的通道内的压力的设置来采用不同的构型。

在向前推力反向位置，即，在推力反向器的关闭位置，可移动罩的一部分向上游延伸从而在上游附接部发生接界。因此与文献US4,185,798相似，仅存在单个接界区域而不是之前的两个。

由于可变形翻板的存在，本发明能够在推力反向模式中再次形成运行的空气动力学结构。更为特别地，在推力反向位置，所述可变形翻板不再被迫使回缩，而是返回至工作位置时，在此位置其确保偏转边缘与上游附接部的空气动力连续性。

优选地，所述前框架的上游附接部是风扇壳体。

在优选的方式中，用于将所述前框架连接至上游附接部的装置具有刃/槽类型。

根据本发明的优选实施例，所述推力反向设备是具有偏转格栅的推力反向器，所述可移动罩能够沿机舱的基本纵向轴线平移，以分别在关闭位置和开启位置时覆盖和暴露所述格栅。

优选地，所述偏转格栅安装在前框架上。

有利地，成形成迫使所述可变形翻板的所述可移动罩的部分为阻挡襟翼，所述阻挡襟翼特别地通过上游端枢转安装在可移动罩上。

可选地，这可以是可移动罩的专用上游突出部。

在有利的方式中，所述可变形翻板是划分成多个部分的（sectorisée）。

根据第一可选实施例，所述可变形翻板由至少一种弹性材料制成。优选地，所述可变形翻板包括层状芯体，可选地所述层状芯体覆盖有柔性涂层。

根据第二可选实施例，所述可变形翻板表现为枢转襟翼，所述枢转襟翼安装成抵靠弹性返回装置，弹性返回装置用于在向前推力模式中将枢转襟翼朝其接界位置弹性返回。

在有利的附加方式中，所述推力反向设备包括止挡装置，所述止挡装置在向前推力模式中限制翻板向其接界位置返回。这种止挡装置因而确保翻板在其驱动配置时的最大程度的优化定位。

有利地，这种止挡装置是可调节的，离散的并且位于上游附接部上。

附图说明

根据参考附图后的详细描述，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据现有技术的推力反向设备的纵向剖视示意图。

图2是根据第一实施例的装配有可变形翻板的图1中的设备的局部剖视示意图。

图3是根据第二实施例的装配有可变形翻板的图1中的设备的局部剖视示意图。

图4是图3的翻板的划分成多个部分的示例的示意图。

图5和图6是与具有挠性翻板的止挡关联的本发明的示例性实施例，所述止挡分别位于前框架和可移动罩上。

图7是包括与翻板接界的阻挡襟翼的推力反向设备的局部示意图。

图8是一种变型实施例的纵向剖视示意图，其中上游接界结构为可移动罩的突出部。

具体实施方式

图1以纵向剖视图示意性地示出了具有偏转格栅2的推力反向设备1。

这种推力反向设备1装配有围绕涡轮喷气发动机（未示出）的发动机舱的后段，并与涡轮喷气发动机后部的固定的内部固定整流结构3一起限定用于涡轮喷气发动机产生的所谓第二气流的流通的流路4。

所述推力反向设备1包括可移动罩5，所述可移动罩5安装成能够沿机舱的基本纵向轴线在开启位置和关闭位置之间平移运动，在开启位置，所述可移动罩5已经反向运动，代开机舱中的通道并暴露偏转格栅2，在关闭位置时，所述可移动罩5确保机舱的连续性并覆盖所述偏转格栅2。

可移动罩5相对于固定结构可移动，所述固定结构一方面包括支承和导向梁（未示出），另一方面包括前框架6，所述前框架6能够可选地由多个部分组成，并特别地由两个半圆柱形的半部组成。

所述前框架6确保推力反向设备1附接至发动机舱的上游结构，这样，壳体7经由至少部分外围的刃8/槽9类型的连接件来围绕涡轮喷气发动机的风扇。

所述前框架6还确保偏转格栅2被支承。

为了确保在推力反向模式中适当地引导气流，前框架6装配有偏转边缘10，所述偏转边缘10接续壳体7并朝向机舱外侧限定有弧度。

根据本发明，所述偏转边缘10具有形成可变形翻板的上游延伸部，用于与前框架6所附接的壳体7形成空气动力学接界面。

此外，可移动罩5的一部分成形成：在关闭位置通过迫使可变形翻板回缩形成与所述上游附接部接界。

图2至图8示出了示例性实施例。

图2示出了以襟翼111形式制成的可变形翻板，所述襟翼111围绕横向轴线A枢转地安装并且通过弹簧112被迫使位于与壳体7连续的空气动力连续位置。所述翻板可以划分成多个部分的外围襟翼111的形式制成。

图3示出了以弹性材料的片状物121的形式制成的可变形翻板，特别地，该可变形翻版通过粘合附接在偏转边缘10的上游延伸部中。所述片状物121可由覆盖有柔性涂层的挠性层状芯体制成，所述柔性涂层允许在片层相对于彼此定位时所产生偏离。所述翻板也看是划分成多个部分的。

翻板的结构也可以非常简单，如图4所示，所述翻板可通过层级排列123而成，并且具有切口（découpes）124，在回缩位置时所述切口124将打开或关闭，并在反向位置提供有内腔。

有利地，如图5和6所示，所述挠性片状物121可与保持止挡125关联，其中，所述止挡125处于与壳体7的接界位置。

图5中，止挡125位于壳体7的外围边缘上并和与片状物121相应的边缘126配合。

这同样适于图6，不同的是，止挡125是安装在前框架6上的。

当然，止挡装置也可设置成用于图2中的可枢转襟翼111制成的翻板。

在有利的附加方式中，所述止挡125是可调节的和离散的。

根据本发明，在关闭位置，推力反向设备1的上游部将迫使可变形翻板进入回缩位置并确保其位于与壳体7相关的空气动力学接界面。

从图1所示的现有技术的推力反向设备1开始，所述上游部可以是阻挡襟翼15，所述阻挡襟翼15通过上游端枢转地安装在可移动罩5上。

如图7所示，阻挡襟翼15能够略微向上游延伸以在可变形翻板的位置与壳体7接界。

为了改进所述接触元件的操作并确保其耐久性，可以设置滑动坡道16，该滑动坡道16特别地位于襟翼15的内端上。

图8示出了第二实施例，其中，迫使可变形翻板进入回缩位置并确保在该位置时与壳体7空气动力学接界的上游部是可移动罩5的固定突出部18，所述阻挡襟翼17保持位于可移动罩5的上游边缘的后部下游。

这种技术也可以适用于具有格栅而不具有任何翻板的反向器，通过S形的第二通道的内部线路来允许此种反向，并且通过可移动结构的简单反向运动来阻挡所述内部线路（反向器还可指定为“非阻挡”（blockerless）反向器）。

尽管本发明已经描述了特定的示例性实施例，但十分明显的是，本发明绝不局限于上述实施例而是包括落入本发明的保护范围内的所描述的方案的所有技术等同物及其组合。

Claims (11)

1.一种用于涡轮喷气发动机舱的推力反向设备(1)，所述推力反向设备(1)一方面包括偏转装置(2)，另一方面包括相对于至少一个固定结构的至少一个可移动罩(5)，所述固定结构包括至少一个至少部分外围的前框架(6)并且装配有用于连接至相应的上游附接部(7)的装置(8，9)，所述可移动罩安装成能够在关闭位置和开启位置之间运动，在所述关闭位置，所述可移动罩确保所述机舱的空气动力连续性并使所述偏转装置关闭，在所述开启位置，所述可移动罩打开机舱中的通路并驱动所述偏转装置，所述推力反向设备的特征在于，所述前框架具有偏转边缘(10)，所述偏转边缘(10)包括上游延伸部，所述上游延伸部形成可变形翻板(111，121)，所述可变形翻板(111，121)用于与前框架所附接的相对应的上游部发生空气动力接界，所述可移动罩的一部分(15，18)成形成使得在关闭位置通过迫使所述可变形翻板回缩来与所述上游附接部接界。

2.根据权利要求1所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述前框架(6)的上游附接部(7)是风扇壳体。

3.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，用于将所述前框架(6)连接至所述上游附接部(7)的装置具有刃(8)/槽(9)类型。

4.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述推力反向设备(1)是具有偏转格栅(2)的推力反向器，所述可移动罩(5)能够沿机舱的基本纵向轴线平移运动，以分别在关闭位置和开启位置覆盖和暴露所述格栅。

5.根据权利要求4所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述偏转格栅(2)安装在所述前框架(6)上。

6.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，成形为能够迫使所述可变形翻板(111，121)的所述可移动罩(5)的部分为阻挡襟翼(15)，所述阻挡襟翼通过上游端枢转地安装在所述可移动罩上。

7.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述可变形翻板(111，121)是划分成多个部分的。

8.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述可变形翻板(121)由至少一种弹性材料制成。

9.根据权利要求8所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述可变形翻板(121)包括层状芯体，所述层状芯体由柔性涂层覆盖。

10.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述可变形翻板(111)表现为枢转襟翼，所述枢转襟翼安装成抵靠弹性返回装置(112)；其中，在向前推力模式中，所述弹性返回装置用于将所述枢转襟翼朝其接界位置弹性返回。

11.根据权利要求1或2所述的推力反向设备(1)，其特征在于，所述推力反向设备(1)包括止挡装置(125)，所述止挡装置(125)限制所述翻板(121)在向前推力模式中向其接界位置返回。