CN103154489A - 飞行器推进器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器推进器组件，包括至少一个发动机机舱（2），所述发动机机舱（2）具有至少一个中间壳体（7）和前框架（25），所述前框架（25）安装在所述中间壳体（7）的外部保护罩（12）的下游，所述前框架（25）包括偏差边缘和形成直接或间接支撑至少一个流体偏差装置（22）的至少一个元件，其特征在于所述偏差边缘和所述形成支撑的元件构建在中间壳体（7）的外部保护罩（12）内部。

Description

飞行器推进器组件

技术领域

本申请涉及一种飞行器推进器组件。

背景技术

一种由发动机机舱和涡轮喷气发动机组成的飞行器推进器组件，其被设计为通过附接至涡轮喷气发动机或发动机机舱的悬挂桅杆悬挂在飞行器的固定结构上，例如位于机翼下方或机身上。

所述涡轮喷气发动机通常包括具有设置有叶片的风扇的称为“上游”的部分，和容纳有气体发生器的称为“下游”的部分。

风扇的叶片由壳体环绕，使得能够将所述涡轮喷气发动机安装在发动机机舱中。

所述发动机机舱通常具有管状形状，包括位于涡轮喷气发动机上游的进气口、围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间部分、以及容纳推力反向装置和设计为环绕所述涡轮喷气发动机的气体发生器的下游部分。气体喷嘴可向下游方向的推力反向装置延伸。

推力反向装置能够通过将涡轮喷气发动机产生的至少一部分推力重新定向为向前来改善飞机的制动能力。在反向喷射时，所述推力反向装置阻挡气体喷嘴并将来自于发动机的排出流体向发动机机舱前部定向，因此产生反向推力，该反向推力增加了飞行器轮子的制动。

常见的推力反向装置结构具有罩，在所述罩上形成用于偏转流体的开口，在气体的直接推力状态下，开口通过滑动罩关闭，在推力反向状态下，利用活动汽缸，通过在下游方向（相对于气体流动方向）平移滑动罩释放开口，所述活动汽缸被安装在开口上游的前框架上。

由于在壳体中叶片损耗导致的负载，在反向器上产生了强大的前后负载，这些负载通常通过汽缸来反应。

为了不将所有这些力施加在桅杆的下游部分的固定点上，所述前框架连接至涡轮喷气发动机风扇壳体的下游端。

在被称为“D管道”结构的推力反向器结构的第一可选实施方式中，即，在桅杆的上部中以两部分铰接制成，在发动机机舱的中间部分和前框架之间的维护是通过凸或者“V字叶片”部分（通常由前框架支撑）完成，其与凹或者“V字槽”部分（通常由中间部分的所谓的中间壳体支撑）配合，所述凸部件固定在接近凹部件的前框架上。

在如图3所示的被称为“O型管道”结构的反向器结构100的第二可选实施方式中，即，具有整体组件形式的下游结构，并且在结构连续性上不具有断层，靠近两个凹部件102的中间部件101被安装在前框架104的中间壳体103上，因此在反向器的中间壳体103和前框架104之间提供连接。

然而，在中间壳体和前框架之间的这种形式的连接，功能性的游隙存在于两种结构之间，一定程度上破坏了空气流，并因此影响了空气动力学性能。

这种配置还具有缺陷，使得发动机机舱更重并且具有很大的体积，这种类型的连接影响发动机机舱的长度。

因此，需要减小发动机机舱的质量。

此外，在维护操作期间，特别在O型管道反向器结构中，众所周知需要进入发动机机舱的内部，并特别地需要进入涡轮喷气发动机或反向器的内结构，通过将外结构从与其内结构同轴的发动机机舱的下游部分分离，并沿下游方向平移所述外结构以使得允许进入发动机主体。

在一个可选实施方式中，所述活动罩朝向反向喷射位置平移，继而格栅叶片安装在外部固定结构上并特别地设置了前框架。于是，就可以根据位于内结构的舱口或在下游方向上侧向移动内结构进入所述涡轮喷气发动机。

这种配置的缺陷是需要放置并重新装配叶片，这使得维护工作冗长且浪费时间。

另一个可选实施方式包括在可活动前框架上安装有叶片。在维护操作期间，所述前框架与中间壳体和滑动罩组件分离，在发动机机舱的下游方向上平移前框架和格栅叶片以进入发动机主体。

不考虑选择的维护进入模式，这种操作是费时、困难，此外，在区域内组装分离元件需承受较大的结构性偏差。

进入发动机也冗长乏味。

发明内容

本发明目的在于消除前述的缺陷。

本发明目的在于简化传统的设置，特别是不会使发动机机舱更重。

因此，本发明的另一个目的在于提供一种飞行器推进器组件，能更简单地生产并具有更小的质量。

与此优势类似，本发明的另一个目的在于提出一种飞行器推进器组件，能在维修操作期间易于实施和使用。

还需要改进飞行器推进器组件的空气动力学性能。

为此，本发明提出一种飞行器推进器组件，包括至少一个发动机机舱，所述发动机机舱包括至少一个中间壳体和设计为安装在所述中间壳体的外部保护罩的下游的前框架，所述前框架包括偏差边缘（deviationedge）和构成直接或间接支撑至少一个流体偏差装置的元件，其特征在于，所述偏差边缘和构成支撑的元件集成在中间壳体的外部保护罩中。

根据本发明，前框架和所述中间壳体之间的接界面是简化的，因为消除了在所述两元件之间的任何拆卸的连接。

此外，减少了在接界面上部件的数量，使得能够减小发动机机舱的质量并降低相关生产成本，以及减小了发动机机舱的长度。

此外，消除了前框架和中间壳体之间的任何游隙，有利于更好的空气动力学性能。

根据本发明的其他特征，本发明的组件包括下述单独的或根据所有可能组合的一个或多个可选特征：

-中间壳体的外部保护罩，前框架的扭矩箱或设置有径向肋的偏差边缘形成单个部件；

-所述整个前框架集成到中间壳体的外部保护罩中，无论是否形成为单个部件。

-所述偏差边缘和用于前框架的所述形成支撑的元件以及中间壳体的外部保护罩形成单个结构性元件，在发动机机舱装配期间，在限制执行装配操作的数量方面提供了优点；

-所述组件还包括容纳在发动机机舱中的涡轮喷气发动机，所述涡轮喷气发动机包括被壳体环绕的风扇，所述风扇壳体和具有风扇壳体的发动机机舱的进气口结构单独集成到中间壳体的外部保护罩内，无论其是否形成为单个部件，进一步限制发动机机舱的质量；

-所述中间壳体还包括轮毂和外部导向叶片以及可选的将轮毂连接到外部保护罩的径向连接臂，所述轮毂和/或所述外部导向叶片和/或臂，集成到中间壳体的外部保护罩中，无论其是否形成为单个部件；

-所述偏差边缘，所述形成支撑的元件和所述中间壳体的外部保护罩由复合材料制成，进一步减轻发动机机舱的重量，并易于生产这些部件；

-流体偏差装置的至少一部分可从前框架上分离并能够在所述组件维护操作期间从其上独立地平移下来，这在维护操作和加速这种操作期间，限制偏差装置的定位方面提供了优势；

-所述流体偏差装置和所述前框架包括互补的锁定/解锁装置，所述锁定/解锁装置能够在反向喷射中将所述流体偏差装置和所述前框架啮合，并在所述组件的维护期间将流体偏差装置从前框架上分离，因此特别地在反向喷射时有利于前框架和所述偏差装置之间的最优连接，并能在维护操作期间易于拆卸；

-所述组件包括，前框架的下游，沿发动机机舱的大致纵轴方向可平移安装的外部罩，一旦所述流体偏差装置被分离，所述罩在维护操作期间能够平移流体偏差装置；

这在简化用于维护操作必须的附加设备方面提供了优势；

-所述组件包括一个或多个致动器，所述致动器设计用于沿前框架的发动机机舱下游的大致纵轴方向将所述罩朝至少一个反向喷射位置平移，所述罩能够在维护操作期间平移一个或多个致动器，这能够在装配的维护期间提供更好的进入。

附图说明

本发明能够根据下面详细的描述和相关附图更好地理解，其中：

-图1飞行器推进器组件的局部视图；

-图2是图1的飞行器推进器组件的前发动机机舱框架和中间壳体的连接的局部视图；

-图3是现有技术发动机机舱的局部纵向截面视图，所述发动机机舱包括在关闭位置具有反向器罩的下游推力反向器结构；

-图4是发动机机舱的局部纵向截面视图，所述发动机机舱包括根据本发明第一实施方式的在关闭位置具有反向器罩的下游推力反向器结构；

-图5是发动机机舱的局部纵向截面视图，所述发动机机舱包括根据本发明第二实施方式的在关闭位置具有反向器罩的下游推力反向器结构；

-图6和图7是图5的发动机机舱的纵向截面视图，其反向器罩分别被平移至下游方向、在反向喷射位置和在维护位置；

-图8是图3至图6的下游推力反向器结构的前框架的第一可选实施方式的纵向截面视图；

-图9是图4至图7的下游推力反向器结构的前框架的第二可选实施方式的纵向截面视图。

在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或组件。

具体实施方式

参考图1，飞行器推进器组件1包括环绕涡轮喷气发动机3的发动机机舱2，二者都具有主纵向轴A。

众所周知，所述涡轮喷气发动机3包括风扇4，所述风扇4传递具有主流的空气环形气流以提供给发动机5用来驱动风扇4，并且当给飞行器提供大部分推力时将次流排出到大气中。

所述风扇4容纳在外部壳体6中，所述风扇将次流引导到下游方向，所述气流通过由中间壳体7形成并属于发动机机舱2的中间部分的轮子。

在此提醒，所述发动机机舱2通常包括上游进气口结构8，金属结构9，其环绕涡轮喷气发动机3的风扇4的叶片18，和所述下游结构10，其能够包含推力反向器装置20。

所述发动机机舱2还包括内结构11，所述内结构11在风扇4的叶片18的下游包括发动机5的整流罩13，其与下游结构10共同限定了环形空气通道17，次流被设计为通过环形空气通道17循环，与发动机5产生的热主流相反。

所述风扇4可旋转安装在固定轮毂14上，所述轮毂14通过多个固定臂16连接至风扇壳体6，所述固定臂16能够在发动机5和其支撑件之间传递部分力。

位于风扇4的转子和臂16之间，所述固定臂16的上游是出口向导叶片（OGV）15，能够将风扇4产生的次流和可选地风扇壳体6传递力。

因此所述中间壳体7是结构性元件，其包括轮毂14、环形外部保护罩12，与次流接触，能够支承风扇壳体6的保护罩和径向连接臂16，所述径向连接臂16将轮毂14连接至外部保护罩12。

由于使用其传递力，所以其可以具有结构性功能，特别是在前部将所述发动机紧固到飞行器结构的所述装置（如果所述装置被附接在壳体上）被固定至中间壳体7。

所述中间壳体7可以被制成单个整体部件，也可以通过焊接或螺栓连接制成主要部分组件。

此外，在所有附图4至7中，本发明示出了其在格栅反向器装置上的应用。当然，本发明适用于其他类型的反向器，特别地使用例如门的其他偏差装置。

此处的所述推力反向器装置20，例如，采取罩21的形式，所述罩21可以在发动机机舱2的下游方向上纵向平移，以在发动机机舱2的外部下游结构10处释放一开口，并暴露格栅叶片22，所述格栅叶片22能够重定向由涡轮喷气发动机产生的部分次流，所述涡轮喷气发动机具有如图6所示的穿过被如此释放的开口的发动机机舱2的前部。

在图4中，所述反向器处于关闭位置。在这种情况下，所述罩21确保具有中间部分9的发动机机舱2的外部空气动力学连续性并且所述罩遮蔽所述格栅叶片22。

在图4示出的一个可选实施方式中，所述阻断襟翼23确保了具有中间部分9的下游部分的空气动力学连续性。当反向器被激活时，所述襟翼23枢转以至少部分阻塞用于次流的循环通道17，并通过格栅叶片22和发动机机舱2的外部下游结构10中开放的开口帮助次流的重新定向。

所述阻断襟翼并不总是必须的，特别是在某些结构中，所述罩21的缩回足以阻塞通道。

所述反向器的致动通常是通过至少一个能够平移罩21的汽缸类型24的致动器来完成。

此外，所述格栅叶片22附接至发动机机舱的中间部分9，使用前框架25封闭所述罩21上游的发动机机舱的厚度。

如图8所示的非限制性实施方式中，所述前框架25包括设计用于支撑发动机机舱的外部表面的前面板251，所述前面板251位于穿过中间壳体7的外部保护罩12，固定至扭矩箱253。

在给出的示例中，所述扭矩箱253的后部的形状确保了穿过叶片22的次流偏差边缘的空气动力学功能。

外部环255允许扭矩箱253和格栅叶片22的附接。

在图2和图9所示的另一可选实施方式中，所述前框架25能够使用径向肋252替代扭矩箱253制造，以紧固所述结构。

所述肋252位于元件253的凹面，所述元件253形成前框架25的偏差边缘，以确保前框架25的空气动力学轮廓线。

根据本发明，如图2、图4和图5所示，所述中间壳体7在其下游部分（并特别是外部保护罩12的下游）与偏差边缘253和形成用于格栅叶片22的支撑元件集成为一体。

“集成”意味着位于中间壳体7的外部保护罩12和前框架25之间的连接是完全不可拆卸的连接，即限制了前框架25和保护罩12之间的任何移动。

所述前框架25和外部保护罩12之间不可拆卸连接可以是本发明的非限制性例子中的铆接、粘合、强制配合、焊接类型的连接。

此外，所述格栅叶片的形成支撑的元件可以是外部环255和扭矩箱253。

在第一可选实施方式中，所述中间壳体7的外部保护罩12、所述扭矩箱253或具有肋252的偏差边缘装配形成单个部件。

在第二可选实施方式中，所述整体前框架25被集成到中间壳体7的外部保护罩12中，无论是否形成为单个部件。

在第三可选实施方式中，所述风扇壳体6，单独的或与具有进气口结构8的内部保护罩一起被集成在中间壳体7的外部保护罩12中。

在第四可选实施方式中，所述外部导向叶片15和/或所述轮毂14和/或连接臂和所述发动机悬架挂板，如果其位于中间壳体7的中间壳体的外部保护罩12上，其被集成在中间壳体7的外部保护罩组件12和前框架25中。

在第五可选实施方式中，在第三和第四可选实施方式中提到的组件是由单个结构元件制成。

此外，所述中间壳体7和/或前框架25的外部保护罩12可以由复合材料制成。

所述复合材料可以从具有碳纤维、玻璃纤维、芳香聚酰胺基底的材料或具有树脂的这些材料的混合物中选择。

所述复合材料能够通过覆盖预浸渍组织或使用所谓的LCM（液体模塑工艺）方法获得，如果合适的话，所述方法中的树脂是一种混入干碳组织或编织物或编织预成型的树脂。

仍旧是优选地，前述元件的组件被集成到所述中间壳体的外部保护罩12中，即，整体前框架25、所述轮毂14、所述OGV(出口向导叶片)15和发动机悬架挂板都是由单个结构性元件形成的，例如是由复合材料制成的。

这样可以获得全部重量远远低于其替代的部件组的多功能部件，并不需要任何装配操作。

本发明得到了结构上的简化以及减少了总体的质量。

此外，在本发明的前框架25的偏差边缘253上不再需要紧固件，这样降低了压力损失。

此外，参考附图4至图7所示，所述罩21的驱动汽缸和格栅叶片22支撑于组件上，根据本发明，所述组件形成于前框架25和中间壳体7的外部保护罩12上。

有利地，所述格栅叶片22能够使用锁定/解锁装置被可分离地连接至前框架25，能够将所述叶片22从前框架25和中间部分9上分离，并能允许其在前框架25的下游方向独自平移。

这样，在反向器喷射阶段，当罩21在发动机机舱2的下游方向滑动时，固定的前框架25和可移动的格栅叶片22附接到反向器的操作结构中，在飞行阶段，所述反向器襟翼23阻塞所述通道17，如图6所示。

在维护操作期间，他们可以被分离以允许叶片22在发动机机舱2的下游方向直至维护构造与罩21一起平移，因此向发动机5和所述反向器11的内结构开启通入口，如图7所示。

因此，在图7中，能看到在维护位置所述前框架22和所述中间壳体7的组件形成固定的组件，当格栅叶片22和所述罩21在维护位置形成整体的可移动的移动组件时，所述固定的组件不能移动。

位于格栅叶片22和前框架25之间的锁定/解锁装置30可以是任何形式的锁定/解锁装置。

在可选实施方式中，所述锁定/解锁装置30包括至少一对凸连接器31和凹连接器32，一个是紧固到所述前框架25/外部保护罩12的部件，并且另一个是紧固到格栅叶片22的部件。

设置有连接器，以使他们可以在飞行阶段和反向喷射阶段（见图4至图6）配合，将所述格栅叶片22固定于前框架25/壳体7的外部保护罩的组件上并在维护操作期间分离（如图7所示）以平移由罩21和所述偏差装置22形成的组件。

根据本发明的推进器组件1，并且更特别是第一反向器，实现如下。

在推力反向期间，如图6所示，所述罩21从关闭位置向发动机机舱2下游的开启位置移动，在关闭位置其确保发动机机舱的中间部分9的空气动力学连续性，在开启位置，暴露格栅叶片22并通过这些叶片22偏离部分次流。

此外，所述反向器叶片23还在所述罩21运动期间移动并在冷气流通道17中展开。

在维护操作期间，中间壳体7的前框架22/外部保护罩12组件和格栅叶片22之间的锁定装置30是首次脱离。

参考附图7，一旦这些元件分离，由所述罩21和所述格栅叶片22形成的组件能够在发动机机舱2的下游方向从所述罩21的关闭位置向维护位置平移，可以使用所述罩21的驱动汽缸24，也可以使用任何其他合适的装置。

所述前框架22/中间壳体7的外部保护罩12组件在移动期间保持固定。

在第一可选实施方式中，所述驱动汽缸同样保持固定。

然而，在第二可选实施方式中，汽缸24能够向维护位置平移并因此与所述罩和格栅叶片22同时移动。

汽缸24的移动在不妨碍进入涡轮喷气发动机3的发动机5方面提供了优势。

一旦完成了多个移动，所述开口继而被释放，就允许任何特定人员进入发动机机舱2的内部固定结构11或发动机5的主体中。

值得注意的是，所述罩21的前述维护位置与所述罩21的反向喷射位置或所述罩21的反向喷射位置的下游位置相对应。

在后者的情况下，所述罩21的附加的缩回能够通过汽缸24的超程移动或通过将汽缸24从所述罩上分离的合适装置来完成，能够使用任何合适装置滑动所述罩21。

当然，本发明并不局限于所描述的和示出的实施例，其仅作为简单示例提供。

Claims (11)

1.一种飞行器推进器组件，包括至少一个具有涡轮喷气发动机的发动机机舱（2），所述发动机机舱（2）包括设置有中间壳体（7）的中间部分，包含有推力反向器设备的下游部分，所述推力反向器设备设置有至少一个流体格栅叶片（22），以及设计用于安装在所述中间壳体（7）的外部保护罩（12）下游的前框架（25），所述前框架（25）包括流体偏差边缘（253）和至少一个形成直接或间接支撑流体偏差叶片（22）的元件，其特征在于，所述流体偏差边缘（253）和支撑流体格栅叶片（253）的元件集成在中间壳体（7）的外部保护罩（12）中。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述中间壳体（7）的外部保护罩（12）、前框架（252）的扭矩箱（253）或设置有径向肋（25）的偏差边缘（253）形成单个部件。

3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述整个前框架（25）集成在中间壳体（7）的外部保护罩（12）中，无论是否形成为单个部件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的组件，其特征在于，偏差边缘（253）和形成用于所述前框架（25）的所述支撑元件以及中间壳体（7）的外部保护罩（12）形成单个结构性元件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的组件，其特征在于，所述组件还包括容纳在发动机机舱（2）内的涡轮喷气发动机（3），所述涡轮喷气发动机包括由壳体（6）环绕的风扇（4），所述风扇壳体（6）和具有风扇壳体的发动机机舱（2）的进气口结构单独集成至中间壳体（7）的外部保护罩（12）中，无论是否形成为单个部件。

6.根据权利要求1-5任一项所述的组件，其特征在于，所述中间壳体（7）还包括轮毂（14）和出口导向叶片以及将轮毂（14）连接至外部保护罩（12）的可选径向连接臂（16），所述轮毂和/或所述出口导向叶片和/或所述臂集成到所述中间壳体的外部保护罩中，无论是否形成为单个部件。

7.根据权利要求1-6任一项所述的组件，其特征在于，所述偏差边缘（253）、所述形成支撑的元件和中间壳体（7）的外部保护罩（12）由复合材料制成。

8.根据权利要求1-6任一项所述的组件，其特征在于，在所述组件的维护操作期间，所述流体偏差装置的至少一部分从所述前框架（25）上分离并能够独立地从所述前框架平移。

9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述流体偏差装置（22）和所述前框架（25）包括互补锁定/解锁装置，所述锁定/解锁装置在反向喷射中能使流体偏差装置（22）与前框架（25）啮合，并在所述组件维护期间使流体偏差装置（22）从前框架（25）上分离。

10.根据权利要求8-9任一项所述的组件，其特征在于，所述组件在前框架（25）的下游包括沿发动机机舱的大致纵轴方向可平移安装的外部罩（21），一旦分离所述前框架（25）和所述流体偏差装置（22），所述罩（21）能够在维护操作期间平移所述流体偏差装置（22）。

11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述组件包括一个或多个致动器（24），所述致动器（24）设计用于将所述罩（21）沿前框架（25）下游发动机机舱的大致纵轴向至少一个反向喷射位置平移，所述罩（21）能够在维护操作期间平移一个或多个致动器（24）。

Images