CN103328801A

CN103328801A - 用于飞行器发动机舱推力反向器的门

Info

Publication number: CN103328801A
Application number: CN2012800053332A
Authority: CN
Inventors: 卢瓦·夏佩兰; 丹尼·格卢瓦
Original assignee: Hurel Hispano SA
Current assignee: Safran Nacelles SAS; Safran Nacelles Ltd
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-09-25
Also published as: EP2663762A1; US20130292490A1; WO2012095599A1; FR2970520A1; BR112013016821A2; US8839601B2; CA2824004A1; FR2970520B1; RU2013137225A; EP2663762B1

Abstract

本发明涉及一种用于飞行器发动机舱（1）推力反向器的门（39），所述门装备有用于使空气气流偏转的偏转装置（43a,43b），其被设置在门（39）的上游端部，并安装成能在基本垂直于门（39）的平面的偏转平面内移动，每个偏转装置（43a，43b）在其端部（51a，51b，53a，63b）与能围绕基本上垂直于所述偏转平面的枢转轴旋转的铰接臂（61a，61b，63a，63b）相关联，该铰接臂使所述偏转装置（43a，43b）能够在所述偏转平面内作直线移动。本发明还涉及一种至少包含一个这种门的推力反向系统和用于涡轮喷气发动机的发动机舱。

Description

用于飞行器发动机舱推力反向器的门

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器发动机舱的反向推力器的门，其能被枢转地安装在发动机舱的固定结构上，所述门包括内表面和外表面，所述内表面被设计为集成到空气气流的环形流通流路中，和所述外表面被设计为用于保证装备有推力反向器的发动机舱的外部航空动力连续性。

本发明也涉及包括至少一个这种门的推力反向系统，以及用于涡轮喷气发动机的发动机舱。

背景技术

飞行器通过容纳在发动机舱中的多个涡轮喷气发动机来驱动，该发动机舱还容纳有与其操作相关的一组辅助致动设备，当涡轮喷气发动机运转或停止时，这些致动装置确保各种功能。这些辅助致动设备尤其包括推力反向机械致动系统。

发动机舱通常具有沿着纵向轴线的管状结构，该管状结构包括：位于涡轮喷气发动机上游的进气口、用于环绕涡轮喷气发动机风扇的中间段、以及容纳推力反向装置并用于环绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游段。此管状结构通常终止于喷射喷嘴，该喷射喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。

现代的发动机舱用于容纳双流涡轮喷气发动机，借助于风扇的转动叶片，该双流涡轮喷气发动机能够产生热气流（也称为“主流”）和冷气流（也称为“次流”），其中，所述热气流来自涡轮喷气发动机的燃烧室，所述冷气流通过环形通路（也称为环形流路）在涡轮喷气发动机的外侧流通。

对于术语“下游”，在此意指对应于冷气流穿过涡轮喷气发动机的方向。术语“上游”则指代相反的方向。

通过外结构（所谓的外固定结构OFS）和同心的内结构（所谓的内固定结构IFS），在下游段形成了所述环形流路，该内结构环绕严格来说位于风扇下游的发动机的结构。内结构和外结构属于下游段。外结构可包括一个或多个旋转移动的门，以便在驱动装置的作用下，能够在喷气发动机运行期间在不活跃的关闭位置（称为“直推”模式）与反向位置或开启位置之间切换，在关闭位置，这些门构成下游段的一部分；它们切换到开启位置使得每个门的下游部分将至少部分阻塞发动机舱的通道，并且在下游段的上游部分开启了一个通路，允许相对于所述发动机舱的纵向轴线放射状地引导所述气流。

为了能将所述空气气流的重定方向改善到尽可能接近朝向所述发动机舱纵向的方向，某些门已经装备了终端扰流板，也称为折流板，在所述门的上游形成一个返回元件，该元件基本上垂直于门所形成的平面。因而，当所述门位于推力反向位置时，所述扰流板朝向基本上是所述发动机舱纵向的方向，并将所述空气气流强制到这个方向。

当所述门在关闭位置时，每个扰流板朝向基本上垂直于发动机舱纵向轴线的方向，并且进入所述空气气流流通流路。其风险在于，所述扰流板会阻挡在直推模式中气流的流通，这是不允许的。

为了克服这个缺陷，门被设计为在所述门的内表面处具有上游空腔（cavité）。因此，减少了所述门上游的厚度，这允许所述扰流板从所述门中伸出，并且具有的长度不大于门上游发动机舱的厚度，以便在关闭位置时，所述门不进入空气气流的环形气流流路中。

然而，当所述门在关闭位置时，这种空腔在环形空气气流流路中带来显著的空气动力问题，它降低了所述涡轮喷气发动机的整体性能。

沿与所述门平面垂直的平面（称为“偏转平面”）旋转移动的扰流板，可从申请FR2916484获知。

尽管通过操作这类扰流板带来了好处，可以证明令人感兴趣的是，增加每个扰流板与偏转空气气流接触的前表面区域，从而改善整个偏转空气气流的方向。

因此，存在这样的需要，需要一种反向推力器，它包括保证空气流通环形流路内部的空气动力连续性的门，其与易于安装、不笨重、使用可靠的偏转系统相关联，并且允许增加与所述偏转空气气流相接触的前表面区域。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种满足这些需要的用于推力反向器的门。

为了这个目的，根据第一个方面，本发明的目的是一种用于飞行器发动机舱的推力反向器的门，其能被枢转地安装在所述发动机舱的固定结构上，所述门包括内表面和外表面，所述内表面被设计为集成到空气气流的环形流通流路中，和所述外表面被设计为用于保证装备有所述推力反向器的所述发动机舱的外部航空动力连续性，

所述门装备了用于偏转空气气流的偏转装置，该偏转装置位于所述门的上游端部，并且以能够在第一缩回位置和第二展开位置之间移动的方式安装在基本垂直于所述门的平面的偏转平面中，在第一缩回位置，在所述门位于关闭位置时，所述偏转装置没有进入环形流路；在第二展开位置中，在所述门位于开启位置时，所述偏转装置从所述门中伸出，每个偏转装置在其末端与可围绕基本上垂直于偏转平面的枢转轴旋转移动的铰接臂相关联，在从所述缩回位置运行到所述展开位置的过程中，该铰接臂使得偏转装置能够在所述偏转平面内做直线移动。

因而，借助于铰接臂，偏转装置被设置为在偏转平面内沿基本上直线位移运动。因而，本发明的门具有便于安装、不笨重且使用可靠的偏转系统。

而且，偏转装置的直线移动允许所述偏转装置的整个表面区域能与所述偏转空气气流相接触。因此，借助于本发明所述的门，可以根据与所述偏转空气气流接触的表面区域的期望尺寸来优化所述偏转装置的尺寸。

而且，有利地，通过调整所述铰接臂的运动学，可以简单地调整所述偏转装置的运动学。

也能够用铰接臂吸收偏转装置的空气动力学载荷，而不用求助于另外的滑动或摩擦制动块类型的装置。

最后，在所述装置到达展开位置时，可以考虑整个偏转装置的同步。

根据本发明的其它特征，单独考虑或根据所有可能的组合，本发明的所述门包括一个或多个下述优选特征：

-每个偏转装置包括位于每个偏转装置一端的对接装置，以便在展开位置限制偏转装置的位置，使得可以限制所述偏转装置的展开，避免破坏两个偏转装置的相邻端部；

-铰接臂的每个端部包括至少一个弹性返回装置，尤其例如卷簧，该装置给出了从所述缩回位置切换到所述展开位置的可能，当接收本发明的门的发动机舱在推力反向位置时，它以一种简单而有效的方式给出了保证返回到所述展开位置的可能性；

-所述门包括门致动器，其允许所述门从所述开启位置运行到所述关闭位置，所述执行器定位成便于在缩回位置接收和限制两个偏转装置的相邻端部，它允许在缩回位置有效保留所述偏转装置的同时，节省空间和重量；

-所述偏转装置包括安装在所述门的中间轴线的两侧上的至少两个扰流板或两个襟翼。

依据另一方面，本发明的目的是一种推力反向系统，包括固定结构和至少一个根据本发明的门，所述门在关闭位置和开启位置之间被枢转地安装固定结构上，在所述关闭位置中，该门关闭了推力反向器并构成外罩的一部分，所述气流偏转装置位于缩回位置，在所述开启位置中，该门在固定结构中清出通路，以便使所述的一个空气气流偏转，所述偏转装置位于展开位置。

优选地，根据本发明的推力反向系统包括连接在所述固定结构上的对接装置，以便于在缩回位置接收和限制两个偏转装置的相邻端部，它以一种简单而且不是很累赘的方式给出了在所述缩回位置限制偏转装置的可能性。

本发明的目的还在于提供：包括至少一个根据本发明的推力反向系统的用于涡轮喷气发动机的发动机舱。

附图说明

通过阅读参照附图作出的以下非限制性的描述，可进一步地理解本发明，其中，

图1为本发明的实施例的发动机舱的局部剖视示意图；

图2和3为根据本发明的推力反向器分别在关闭和开启位置的局部横剖示意图。

图4为安装在对应于图1中实施例的发动机舱上的本发明的门在开启位置（后面称为“推力反向”位置）时的局部透视示意图；

图5为在图4中实施例中使用的门，其偏转装置在缩回位置时的局部示意主视图；

图6为在图4中实施例中使用的门，其偏转装置在展开位置时的局部示意主视图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的发动机舱1具有沿纵向轴线Δ的基本管状的形状。本发明的机舱1包括带有形成进气口3的进气口唇缘13的上游段2、环绕涡轮喷气发动机6的风扇5的中间段4和下游段7。下游段7包括环绕涡轮喷气发动机6的上游部分的内结构8（通常称为IFS）和支持包括推力反向装置的活动罩（未显示）的外结构9（OFS）。

IFS8和OFS9限定了环形流路10，该环形流路10允许在进气口3穿入发动机舱1的气流12通过。

本发明的发动机舱1终止于喷射喷嘴21，该喷射喷嘴21包括外模块22和内模块24。此内模块24和外模块22限定了用于从涡轮喷气发动机6喷射出的热气流25的通道。

根据图2和3示出的实施例，推力反向器门包括装备有扰流板形式的偏转装置的门。在一个替代例中，该偏转装置可以是多个襟翼的形式。襟翼和扰流板的区别在于，相对于平坦上部它具有倾斜的下部，该下部也具有曲率，目的在于优化反向空气气流的重定向。

带有扰流板门的推力反向器通常包括三个主要部分：即，位于OFS9中的上游的上面板形式的固定部分30，在上游面板30下游的活动部分32，以及固定的下游套圈33。固定部分30包括保证发动机舱1的外表面的空气动力学连续性的外面板34和形成环形流路10的外面板的内面板35。外面板34和内面板35通过前框架37连接，前框架37也保证了用于控制活动部分32（在本例中由致动器38形成）的支撑装置。

该活动部分32通常包括一个或多个通常被称为门39的可移动元件。每个门39绕旋转轴枢转地安装，该旋转轴基本上与由每个门39形成的平面共线，且基本上垂直于本发明中发动机舱的纵向轴线△。

因此，在控制装置38的作用下，每个门39可以在开启位置和确保上游面板30和下游套圈33之间的结构连续性的位置之间切换，在开启位置，该门39在上游面板30和下游套圈33之间清出通路，允许空气气流通过所述开口排放出。

如图3所示，在门32a枢转期间，门32a的下游部分将至少部分阻挡环形流路10，因此强制所述气流通过所清出的开口流通。

从结构的角度来看，门39一方面包括外面板40，另一方面包括内面板41和将外面板40与内面板41连接的上游框架42，在直推模式中，外面板位于固定上游面板30的外面板的延伸处，并和后部的外面板45（见图2）一起保证外部的空气动力连续性。

上游框架42在其上游端通过偏转装置43延伸，当门39开启时，该偏转装置43朝向发动机舱前部重定向部分空气气流，因而产生反向推力。

为了做到这点，偏转装置43在第一缩回位置和第二展开位置之间位于基本上垂直于门的平面的偏转平面中。在第一缩回位置，在门39位于关闭位置时，偏转装置43不进入环形流路10，在第二展开位置，偏转装置43将从门39伸出。

偏转装置43可以包括至少两个安装在门39的中间轴线Δ_M的两侧的偏转装置43a和43b。

如图4到6所示，每个偏转装置43a，43b在其末端51a,51b,53a,53b与铰接臂61a,61b,63a,63b相关联，该铰接臂可围绕基本上垂直于偏转平面的枢转轴旋转移动，在从缩回位置切换到展开位置时，允许该偏转装置43a，43b在偏转平面中作直线移动。

因而，借助于铰接臂61a,61b,63a以及63b，该偏转装置43a，43b被设置为在偏转平面内沿基本上直线的位移运动。因而，本发明的门39具有便于安装、不笨重且使用可靠的偏转系统。

而且，偏转装置43a，43b的直线移动允许偏转装置43a，43b的整个表面区域能与所述偏转空气气流相接触。因此，借助于本发明的门39，可以根据与所述偏转空气气流相接触的表面区域的期望尺寸来优化所述偏转装置43a，43b的尺寸。

有利地，通过调整铰接臂的运动学，可以简单地调整偏转装置43a，43b的运动学。

也能够用铰接臂61a,61b,63a和63b吸收偏转装置43a，43b的空气动力学载荷，而不用求助于另外的滑动或摩擦制动块(patin)类型的装置。

最后，在所述装置43a，43b到达展开位置时，可以考虑整个偏转装置43a，43b的同步。

如图6所示，每个偏转装置43a和43b可以包括位于每个偏转装置一端53a和53b的对接（butée）装置60a和60b，以便在展开位置限制偏转装置43a，43b的位置，这可以限制偏转装置43a，43b的展开，并避免破坏两个偏转装置的相邻端部。对接装置60a和60b可以基本上是V字形，其有利地使偏转装置43a，43b同步，并且保证所述装置43a，43b轨道的对称性。

铰接臂61a,61b,63a和63b连接到门39和偏转装置43a，43b的每个端部。臂61a,61b,63a和63b的长度可以根据每个偏转装置43a和43b的期望行程调整。在图2所示的实施例的情况下，铰接臂61a和63a的长度随偏转装置43a和43b的宽度而增加，换而言之，随与空气气流接触的表面面积而增加。因而，与和门39的中间轴线Δ_M有一段距离的铰接臂61a和63a相比，接近门39的中间轴线Δ_M的每个固定铰接臂61b和63b都具有更大的长度。

因而可通过调整每个铰接臂61a,61b,63a和63b的长度来增加或减少与空气气流接触的表面区域。

在铰接臂61a,61b,63a和63b的每个末端包括至少一个弹性返回装置，尤其是卷簧形式的，该装置可以从所述缩回位置切换到所述展开位置，当接收门39的本发明的发动机舱1在推力反向位置时，它可以以一种简单而有效的方式保证返回到所述展开位置。因而，铰接臂61a,61b,63a和63b的每个末端可以包括多个卷簧，它允许对铰接臂61a,61b,63a和63b进行操作，甚至是当某个弹簧发生故障或不再运转时。

允许所述门从开启位置运行到关闭位置的门致动器38，可定位成在缩回位置接收和限制两个偏转装置43a和43b的端部61b和63b之一，这使得在有效保留所述偏转装置43a和43b的同时，节省空间和重量。所述端部可以是相邻的并且接近中间轴线Δ_M。

在一个替代例中，OFS 9，尤其是上游框架32，可以包括对接装置以便在缩回位置接收和限制两个偏转装置的端部中的一个，尤其是相邻端部。

虽然结合特定示例性实施例来描述本发明，但是十分明显，本发明并不受其限定，并且本发明包括了所有描述的技术等价方式，同样还包括了其组合，如果它们在本发明的范围中。

Claims

1.一种用于飞行器发动机舱（1）推力反向器的门（39），所述门能被枢转地安装在发动机舱（1）的固定结构（9）上，所述门包括内表面（41）和外表面（40），所述内表面被设计为集成到空气气流环形流通流路（10）中，和所述外表面被设计为用于确保装备有所述推力反向器的所述发动机舱（1）的外部航空动力连续性，

所述门（39）装备有用于使空气气流偏转的偏转装置（43a,43b），所述偏转装置位于所述门（39）的上游端，并且在第一缩回位置和第二展开位置之间活动地安装在基本垂直于所述门（39）平面的偏转平面内，在所述第一缩回位置中，当所述门（39）位于关闭位置时，所述偏转装置（43a,43b）没有进入环形流路（10）；在所述第二展开位置中，当所述门（39）位于开启位置时，所述偏转装置（43a,43b）从所述门（39）中伸出，每个偏转装置（43a,43b）在其端部（51a,51b,53a,53b）与围绕基本上垂直于所述偏转平面的枢转轴旋转移动的铰接臂（61a,61b,63a,63b）相关联，在从所述缩回位置运行到所述展开位置的过程中，所述铰接臂使得所述偏转装置（43a,43b）能够在所述偏转平面内做直线移动，

所述门包括允许所述门（39）从所述开启位置运行到所述关闭位置的门致动器（38），所述致动器（38）被定位成在缩回位置接收和限制两个偏转装置（43a,43b）的相邻端部（53a,53b）。

2.根据权利要求1所述的门（39），其中，每个所述偏转装置（43a,43b）包括位于每个偏转装置（43a,43b）一端（53a,53b）的对接装置（60a,60b），以便在展开位置限制偏转装置（43a,43b）的位置。

3.根据权利要求1或2所述的门（39），其中所述铰接臂（61a,61b,63a,63b）在每个端部包括至少一个弹性返回装置，所述弹性返回装置能够从所述缩回位置运行到所述展开位置。

4.根据权利要求3所述的门（39），其中所述弹性返回装置是卷簧的形式。

5.根据前述权利要求中任一项所述的门（39），其中所述偏转装置（43a,43b）包括安装在所述门（39）的中间轴线的两侧上的至少两个扰流板或两个襟翼。

6.一种反向器系统，其包括固定结构（9）和至少一个根据前述任一权利要求所述的门（39），所述门（39）在关闭位置和开启位置之间枢转地安装在所述固定结构（9）上，在所述关闭位置，所述门关闭推力反向器并构成外罩的一部分，气流的偏转装置（43a,43b）位于缩回位置；在所述开启位置，所述门在固定结构（9）中清出通路，以便偏转所述一个空气气流，所述偏转装置（43a,43b）位于展开位置。

7.根据权利要求6所述的推力反向系统，其包括连接在所述固定结构（9）上的对接装置，以便于在缩回位置接收和限制两个偏转装置（43a,43b）的相邻端部（53a,53b）。

8.一种用于涡轮喷气发动机（6）的发动机舱（1），其包括至少一个根据权利要求6或7所述的推力反向器系统。