CN103827473A - 带有侧面开口的推力反向器门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有门的推力反向器。所述门包含内壁（7）、外壁（9）、至少一个侧壁（11）和用于对涡轮喷气发动机所产生的气流（F）加以偏转的装置，所述内壁（7）是由所述涡轮喷气发动机所产生的气流（F）的流动路径（V）的一部分。根据本发明的门的特征在于，所述偏转装置包含门的孔洞，所述孔洞的形状使其可将来自刚性固定于门内壁（7）上的进气口（17）的所述气流（F）的至少一部分向刚性固定于门侧壁（11）上的出气口（19）传送，以便在发动机舱的反向喷射模式运行期间对至少一部分所述气流从门内壁（7）向上游转向。

Description

带有侧面开口的推力反向器门

技术领域

本发明涉及一种用于门式推力反向器的门，以及这样的一种推力反向器和一种配备这种推力反向器的发动机舱。

背景技术

推力反向器装置在飞机着陆时的作用是将涡轮喷气发动机所产生的推力的至少一部分转向前方，以提高飞机的制动能力。在此阶段，推力反向器会阻挡燃气喷嘴，将发动机的喷射气流引向机舱前方，由此产生反向推力，可增加至飞机机轮的制动。

根据推力反向器类型，为实现这种气流转向而采用的方式会有所不同。然而，在所有情况下，推力反向器的结构包含可在展开位置与回缩位置之间移动的活动罩，在所述展开位置，它们会在发动机舱内为转向气流打开一个通路，而在回缩位置，它们会关闭此通路。这些活动罩可能还会额外实现偏流或单纯执行其他偏转方式的功能。

例如，在级联式推力反向器中，活动罩沿导轨滑动，使得当在开启阶段向后移动时，它们可以暴露出置于发动机舱厚度方向上的叶栅。一个杆系会将此活动罩连接至阻挡门，阻挡门展开在喷射通道内，用以阻挡直接气流出口。

与此相对照，在门式推力反向器中，每个活动罩会转动，其转动方式使其可以阻挡和偏转气流，因此它在这种转向中具有主动性。

更具体而言，门式推力反向装置包含一个或多个以枢轴方式安装的门，以便能够在驱动装置的作用下在称为关闭位置的不活动位置与反转位置或开启位置之间切换。门在发动机舱的所谓“直接喷射”运行中处于关闭位置，此时门构成下游段的一部分。在发动机舱的反向喷射模式运行中，在开启位置时，门会切换成使每个门的下游部分开始阻挡至少一部分发动机舱导管，并使上游部分在下游段内开启一个通路，使气流能以相对发动机舱纵轴的径向被引流。

推力反向器的主要目的是将穿过涡轮喷气发动机的气流引向发动机舱上游方向，从而缩短飞机的制动距离。

此外，这种气流反转不会损坏涡轮喷气发动机。这一点在气流的输出横截面过小时尤为明显，在此情况下可能导致发动机舱内过压，可造成涡轮喷气发动机损坏。

因此，推力反向器的门必须确保既能形成足够的气流转向以使推力反向器有效实现其功能，又形成足够量的气流排气以使推力反向功能不会损坏涡轮喷气发动机。

从现有技术中已知晓文献EP 0 558 381，该文献报道了带钻孔的扰流器，用以在门开启时为一部分气流提供通路，这有助于解决涉及发动机损坏的问题，但在推力反向功能方面则存在效率损失的缺点。

文献WO2008/142243也已为人知晓，其介绍了配有被固定在门头部的扰流器的推力反向器门，这些扰流器绕基本平行于发动机舱纵轴的轴线以枢轴方式安装在前框平面内。

此外，文献EP 0 915 246已为人知晓，其介绍了一种门式推力反向器，其上有孔洞，用于向门顶部进行引流。

文献EP 0 836 000旨在在门下方形成泄漏区，以提高交叉气流的流速。此文献的另一个目的是对所形成的泄漏实现全部或部分的弥补，以形成对主反向推力提供补充的附加反向推力。

文献EP 0 368 725和EP 0 965 744披露了用于推力反向器的空心门，它可获得可接受的反向推力和足够的交叉气流流速，以免损坏涡轮喷气发动机。然而，这种解决方案的实现过于复杂，且无助于解决航空领域反复出现的一个问题，即减重问题。

最后，根据文献EP 2 060 766的装置可在推力反向器门上纵向布置扰流器，以便更好地直化气流并提高反向推力。

在这些解决方案中，文献WO2008/142243和EP 0 558 381中提出的使反向推力有效的解决方案将被保留，还有专利EP 0 836 000中介绍的解决方案，可提供穿过门的气流通路，能够避免发动机损坏。

不过，这些解决方案的一个共同的缺点是，它们只解决了问题的一个方面，即或者确保足够的气流转向以使推力反向器有效实现其功能，或者满足提供足够的气流排气以免损坏涡轮喷气发动机的要求。

此外，现有技术的装置实现复杂，或者不适合航空领域固有的问题，即要不断地追求降低重量。

发明内容

由此，本发明的一个目的是，提供一种按照易于集成原则设计、既能增加反向推力而又不提高发动机舱内压力以避免损坏涡轮喷气发动机的装置，以解决现有技术的缺点。

为此，本发明提出了一种用于门式推力反向器的门，所述门能够在对应于用以集成所述推力反向器的涡轮喷气发动机机舱的直接喷射模式的位置与对应于所述发动机舱反向喷射模式的位置之间移动。所述门包含内壁、外壁、至少一个侧壁以及用于对涡轮喷气发动机所产生的气流加以偏转的装置，所述内壁按设计被集成到由所述涡轮喷气发动机所产生的气流的流动路径内，所述外壁按设计用以确保所述发动机舱外部空气动力学连续性的，所述侧壁确保所述门的所述内壁和外壁之间的连接，所述门的特征在于，所述偏转装置包含门的孔洞，所述孔洞的形状使其可将来自刚性固定于门内壁上的至少一个进气口的所述气流的至少一部分向刚性固定于门侧壁上的至少一个出气口传送，以便在发动机舱的反向喷射模式运行期间将至少一部分所述气流从门内壁向上游转向。

采用本发明的这种布置，流经孔洞的一部分气流被向前方转向，即向发动机舱上游转向，由此可增加反向推力。

此外，在门的内壁上创建的进气口也提高了排气速度。这样就可以在涡轮喷气发动机处于反向喷射模式运行期间使其不致损坏。

有利的是，偏转装置包含外壁的一个形成裙板的延长部分，所述裙板一方面沿基本平行于根据本发明的门的内壁表面的方向延伸，另一方面，则延伸出所述门的侧壁之外。

偏转装置的这种布置使反向推力增加。

有利的是，偏转装置由插件构成，该插件的侧面之一适于固定在根据本发明的门的内壁内部，其侧面中的另一个则适于固定在所述门的侧壁内部。

这样可以简单且廉价地实现偏转装置在根据本发明的门内的集成。

根据本发明的另一个特征，孔洞由刚性固定在插件侧面上的底部形成，所述底部沿一个方向弯曲，使得气流从门的内壁的进气口转向所述门的侧壁的出气口。

插件的弯曲的底部使得可以实现将来自门内壁上进气口的气流的一部分偏转向所述门侧壁上的出气口。

此外，根据本发明的另一个特征，进气口位于所述门的内壁的侧端。

理想情况下，根据本发明的门包含两个进气口和两个出气口。

此外，进气口和出气口位于所述门的下部。

这种布置的优点是让进气口能够接收大量空气，使泄漏率增加。

此外，本发明还涉及一种包含至少一个根据本发明的门的用于涡轮喷气发动机机舱的门式推力反向器。

最后，本发明涉及一种配备至少一个根据本发明的门式推力反向器的涡轮喷气发动机机舱。

附图说明

通过阅读以下根据以非限定性实例给出的实施方式作出的详细说明，并参照附图，可以清楚地了解本发明的其他特征、目的和优势。在附图中：

-图1表示配有根据本发明的门式推力反向器、以反向喷射模式运行的涡轮喷气发动机机舱；

-图2所示为根据本发明的门的正视图；

-图3为图2中区域III的放大图，对应于根据本发明的门的定心等轴侧视图；

-图4为同样以根据本发明的门的进气口和出气口为中心的等轴侧视图，门内壁的一部分未示出；

-图5示意性示出了流入根据本发明的门的内壁、然后又被孔洞偏转的空气的流动路径。

在所有图中，相同或类似的编号指代相同或类似的零件或组装件。

具体实施方式

通常且众所周知的是，推力反向器包含至少一个适于由致动器等致动装置驱动的门，所述门从对应于发动机舱以直接喷射模式运行的“关门”位置移动至对应于发动机舱以反向喷射模式运行的“开门”位置。

参见图1，图中所示为涡轮喷气发动机3的正以反向喷射模式运行的发动机舱1，根据本发明的门式推力反向器包含两个根据本发明的门5a、5b。

门5a和5b完全相同，在以下说明中，二者之一被称为门5。

根据本发明的门5的构成方式是，内壁7通过侧壁11连接至外壁9，且根据本发明，门5包含偏转装置13。

对于发动机舱1的直接喷射模式（未示出），门5的内壁7通过涡轮喷气发动机3的一个整流罩的内部结构2形成供涡轮喷气发动机3的冷气流F循环的流动路径V，冷气流F也被称为辅助气流。

门5的外壁9被设计为在发动机舱1处于直接喷射模式期间确保其外部空气动力学连续性。

发动机舱1的反向喷射模式对应于门5处于图1中所示开启位置的位置，在此期间，偏转装置13可实现对一部分冷气流F的路径偏转。

参见图2，图中以正视图示出了根据本发明的门5。

门5在其每个侧端15上包含基本为矩形的切口，此切口属于门5的内壁7的一部分。

此切口构成进气口17，其形状使气流F的一部分能够进入位于门5内部的一个确定的空间，即位于门5的内壁7、外壁9与侧壁11之间。

此类切口显然可以采用不同的几何形状，以使气流F的一部分能够进入门5的内部。

此外，根据本发明的特征，进气口17和出气口19位于门5的下部，也就是说，如图2所示，所述进气口和出气口在发动机舱处于反向喷射模式期间位于门5上一个比门5的自由边缘6更靠近气流路径V的区域内，所述自由边缘对应于与在发动机舱处于反向喷射模式期间被连接至所述发动机舱的边缘相对的边缘。

此外，门5在理想情况下还包含两个进气口17和两个出气口19。

现在参见图3，此图对应于门5的侧端15的定心视图，如上所述，门5的内壁7包含进气口17。

门5的侧壁11还包括切口，此切口形状基本为矩形，尺寸基本与形成进气口17的切口相同，用于形成出气口19，以使此前通过进气口17进入的气流能够排出，如下文所述。

此类切口显然可以采用不同的几何形状，而尺寸要与形成进气口17的切口相同。

参见图4，此图所示为根据本发明的门5，以进气口和出气口17和19为中心，门的内壁7和侧壁11的一部分未示出。

根据本发明的偏转装置13由一个部件21构成，部件21的形状可形成用于将气流从进气口17送至出气口19的通路。

部件21包含基本为矩形和弯曲形状的底部23。此底部23的形状使其可以将形成进气口17的切口的长边连接至形成出气口19的切口的长边。

底部23在其宽度上由基本为三角形的板25覆盖。

由部件21的底部23形成的这些板25，是防止经进气口17进入的空气从门5的内部逸出所必需的。这些板在其两端关闭部件21，并对进气口17和出气口19定界。

部件21包含两个侧面22a、22b，每个侧面由对应于底部23的长边和每个三角形板25的一个侧面的一组边缘构成。

部件21用于连接到门5上。部件21的第一侧面22a被刚性固定到门5的内壁7的内部，部件21的第二侧面22b则被刚性固定到门5的侧壁11的内部。

这种固定可以通过焊接、粘合或本领域技术人员所知晓的其他任何使两个部件连接在一起的方式实现。

部件21限定门5的孔洞，由此进气口17和出气口19通过部件21的弯曲底部23相互连通。

此外，偏转装置13还包括如图3所示的裙板27，该裙板27由外壁9的侧端的一部分形成。

裙板27的表面伸向门5的外部，即超出门5的侧壁11之外。

此外，所述裙板27沿基本平行于门5的内壁7表面的方向延伸。

此裙板优选由超出门5的侧壁11之外的外壁9的延伸段形成。

在对应于推力反向器的门5关闭的位置的发动机舱直接喷射模式中，冷气流F流经路径V。

当发动机舱从直接喷射位置转为对应于门开启的位置的反向喷射位置时，气流被转向发动机舱的上游，使飞机制动距离得以缩短。

现在参见图5和上文说明。

在发动机舱的反向喷射模式中，门5会阻挡住冷气流F流经路径V的通路。

当辅助气流F流入流动路径V内并遇到门5时，气流F'形成。气流F'先流动到门5的内壁7上，随后被转向至发动机舱的上游，这样就产生形成反向推力的作用，使飞机能够增加其制动力。

如图5所示，采用根据本发明的门5的特征，从流到门5内壁7上的气流F'衍生出的气流F"经由偏转装置13形成。

如上文所述，气流F'的一部分被直接转向至发动机舱1的上游，另一部分F"则进入门5内壁7的每个进气口17。

当气流F"通过门5的孔洞时，所述插件21的弯曲底部23使气流F"压靠在门5的内壁7上。

随后气流F"经门5的侧壁11上的出气口19从门5的孔洞逸出。气流F"由此被引向门5内壁7的上游，从而可提高反向推力。

根据本发明的一个特征，由门5外壁9的侧端形成的裙板27沿基本平行于门5内壁7表面的方向延伸，使气流F"能够被更好地直化。

此外，由于有进气口17和出气口19，流入流动路径V的辅助气流F的泄漏率得以提高，这样可保护涡轮喷气发动机免于承受因显著的反向推力造成的高应力。

这些结构特征使得能够在实现显著的空气泄漏率的同时获得更大的反向推力。

事实上，在现有技术中，反向推力增大的主要问题是会造成发动机舱内压力增加，由此使涡轮喷气发动机承受可能损害其运行的显著的机械应力。

根据现有技术的其他问题，本领域技术人员会知道调整空气泄漏率以避免损坏涡轮喷气发动机，但这样会使反向推力显著降低。

采用本发明，在增加推力与确保涡轮喷气发动机不致损坏所必需的足够的空气泄漏率之间实现了折中。

反向推力借由门的孔洞的弯曲底部和门的侧壁的出气口得以显著提高，而损坏涡轮喷气发动机的风险则通过在门的内壁上创建了进气口而得以降低。

此外，根据本发明的门的这种布置在降低重量的问题方面也实现了代价不高且没有不利后果的改进。

不言而喻，本发明并不局限于上文通过实例予以说明的这些门、配有这些门的推力反向器以及集成有此类推力反向器的发动机舱的实施方式，相反，它还涵盖所有替代性实施方式。

Claims (9)

1.一种用于门式推力反向器的门（5），所述门（5）能够在对应于用于集成所述推力反向器的涡轮喷气发动机机舱（1）的直接喷射模式的位置与对应于所述发动机舱反向喷射模式的位置之间移动，所述门（5）包含内壁（7）、外壁（9）、至少一个侧壁（11）和用于对涡轮喷气发动机所产生的气流（F）加以偏转的偏转装置（13），所述内壁（7）按设计被集成到由所述涡轮喷气发动机所产生的气流（F）的流动路径（V）内，所述外壁（9）按设计用于确保所述发动机舱（1）外部空气动力学连续性，所述侧壁（11）确保所述门（5）的所述内壁（7）和外壁（9）之间的连接，其特征在于，所述偏转装置（13）包含门（5）的孔洞，所述孔洞的形状使其可将来自刚性固定于门（5）内壁（7）上的至少一个进气口（17）的气流（F）的至少一部分向刚性固定于门（5）侧壁（11）上的至少一个出气口（19）传送，以便在发动机舱的反向喷射模式运行期间将至少一部分所述气流从门（5）内壁（7）向上游转向。

2.根据权利要求1所述的门（5），其特征在于，所述偏转装置（13）包含形成裙板（27）外壁（9）的延长部分，所述裙板（27）一方面沿基本平行于根据本发明的门（5）的内壁（7）表面的方向延伸，另一方面，则延伸出所述门（5）的侧壁（11）之外。

3.根据权利要求1所述的门（5），其特征在于，所述偏转装置（13）由一个插件（21）构成，插件（21）的侧面之一（22a）适于固定在根据本发明的门（5）的内壁（7）内部，其侧面中的另一个（22b）则适于固定在所述门（5）的侧壁（11）内部。

4.根据权利要求3所述的门（5），其特征在于，所述孔洞由刚性固定在插件（21）的侧面（22a、22b）上的底部（23）形成，所述底部沿一个方向弯曲，使得气流（F"）从门（5）的内壁（7）的进气口（17）转向所述门（5）的侧壁（11）的出气口（19）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的门（5），其特征在于，所述进气口（17）位于所述门（5）的内壁（7）的侧端（15）上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的门（5），其特征在于，它包含两个进气口和两个出气口。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的门（5），其特征在于，进气口和出气口（17、19）位于所述门的下部。

8.一种用于涡轮喷气发动机发动机舱的门式推力反向器，其特征在于，它包含至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的门（5）。

9.一种用于涡轮喷气发动机的发动机舱（1），其特征在于，它配有至少一个根据权利要求8所述的门式推力反向器。

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