CN104254481B - 有下游段的涡轮喷气发动机机舱 - Google Patents

有下游段的涡轮喷气发动机机舱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有下游段的涡轮喷气发动机机舱，所述下游段包括至少一个用于固定到机舱的固定部分的前部框架(2)，所述下游段配备有至少一个导轨或滑道(3)，所述导轨或滑道(3)基本上沿涡轮喷气发动机机舱纵向延伸，并且能够与至少一个对应的涡轮喷气发动机的固定挂架的滑道或导轨(3ˊ)配合，其特征在于，所述前部框架通过至少一个枢转连杆(7a,7b)连接至所述下游段的导轨或滑道(3)。

Description

有下游段的涡轮喷气发动机机舱
技术领域
本发明涉及一种在涡轮喷气发动机机舱的推力反向器的前框架和所述涡轮喷气发动机的挂架或连接杆之间的连接装置。
背景技术
如其本身已知的是，飞行器推进单元通常包括容纳在机舱内的涡轮喷气发动机。
机舱通常具有管状结构，该管状结构包括涡轮喷气发动机的进气口上游，旨在包围涡轮喷气发动机的风扇和其壳体的中间段，旨在为包围涡轮喷气发动机的燃烧室和壳体的下游段，如果合适，还包围推力反向器。它可以结束于一个喷射喷嘴，其出口位于涡轮喷气发动机的下游。
该组件被固定到飞行器的固定结构，尤其是在机翼或机身下，借助于由涡轮喷气发动机的挂架或安装杆通过悬挂固定到机翼或机身的前部和后部，并且其也保证了机舱支撑。
已经有大量的在涡轮喷气发动机和挂架之间的连接系统，以便使用所述涡轮喷气发动机的最佳推力。特别引用文献FR2948636，FR2948635，EP2221249，FR2892706，FR2855494，FR2755942。
现代发动机舱的旨在容纳双流动涡轮喷气发动机，借助于旋转的风扇叶片，能够产生热空气流(也称为一次流)和冷空气流(也称为二次流)，所述热空气流来自涡轮喷气发动机的燃烧室，所述冷空气流通过一个形成在涡轮喷气发动机的整流罩(可以属于机舱的固定内部结构或IFS)和机舱的下游段的外部结构的内壁(OFS或外部固定结构)之间的环形通道。两个空气流经机舱的后部从涡轮喷气发动机排出。
如前面所提到的，所述外固定结构可容纳推力反转装置。
在飞行器的着陆过程中，推力反向器的作用是通过将涡轮喷气发动机产生推力的至少一个部分重定向到向前，以改善制动力。在这个阶段中，反向器阻挡冷气流的流动，并将其导向机舱的前面，从而产生反推力，该反推力被添加到该飞行器的车轮的制动中。
获得这一冷气流重定向的装置的实施取决于推力反向器的不同类型。然而，在所有情况下，推力反向器的结构包括活动罩，该活动罩在一方面的展开位置和另一方面的缩回位置之间移动，其中，所述展开位置打开在机舱内用于气流转向的通道，而在所述缩回位置，关闭这个通道，并确保机舱的内部和外部的空气动力学连续性。
这些整流罩能直接完成反向功能或者简单地启动其它转向装置(内部门)。
在使用格栅，其也以级联式推力反向器的名称为人所知，的推力反向器情况下，所述空气流的重定向通过转向格栅来承担，所述整流罩仅具有一个简单的滑动功能，旨在暴露或覆盖这些格栅。互补的阻挡门，也称为阻挡挡板，由整流罩的滑动启动，使下游格栅气流中的至少一个部分阻塞，从而优化了冷气流的重定向。
为了支持反向活动罩，并将下游段连接到所述机舱的其余部分，特别是借助于风扇的壳体连接到中间部分，这其中包括固定元件和特别是纵向梁，纵向梁将上游连接到基本上环形称为前框架的组件，前框架组件形成在一个或多个纵向梁之间的部分，并旨在固定到所述发动机风扇外壳的下游端的外周。
该前框架通过固定装置连接到风扇壳体,该固定装置通常是刃型/槽型，其包括基本上呈环形的法兰，与所述前框架集成并且和一个通常称为J-环的J形或V形的槽结合。
上部纵向梁也被连接到所述挂架。
这种结构也可以应用到称为光滑机舱的机舱，其特征在于，所述下游段构成所述机舱的外整流装置并且不装备沿梁滑动的推力反转装置。
因此，下游段一方面借助于风扇罩固定到涡轮喷气发动机，并且，另一方面，固定到挂架。
在传统的称为C或D形管状(C-型管或D-型管)的机舱结构的情况下，下游段具有带侧开口(在维修结束时)的半罩,该半罩通过上部梁围绕所述机舱的基本上纵向的轴线枢转,该轴线沿涡轮喷气发动机的固定挂架延伸。
最近，也有另一种类型的机舱结构，称为O型管道(O-型管)，并在文献FR2916426具体描述。
在此O型管结构中，下游段不再包括侧向开口的两个半罩，而是基本上是圆形的单片罩，该罩从挂架的一侧延伸到另一侧。
为了维护，该罩不能通过枢转打开，并且通过滑向机舱后部可移动地安装，该滑动沿设置在挂架任一侧上的导轨或滑道。
对古典的C或D形的机舱结构，机舱/挂架连接没有特别的困难并且是众所周知的。对于下游段，整流罩在挂架上的枢转安装，允许特别好地调节相对位移和其他的安装物。
这并不适用于不再存在调整装置的O型结构。用于O形管结构的连接系统的一个实例在文献US2011/0023450中进行了描述。
在挂架上的下游结构的导轨和滑道也是结构性的，并且必须确保该组件的支撑,力的恢复和其向挂架的传递。
这样的结构和连接导致许多实现上的困难。
更具体地，如上所述，O型管式机舱的下游段一方面通过将前框架连接到所述风扇壳体(接口称为A2)来连接到涡轮喷气发动机，并且另一方面，借助于其滑轨连接到挂架。
这些导轨相对于连接到所述风扇壳体的接口A2基本上在90°方向。
这对附件产生超静定装配和在涡轮喷气发动机和挂架之间，装配公差，在负载下的相对位移以及由于涡轮喷气发动机的热膨胀的相对位移，以及其他的巨大的调制困难。
目前，这些相对位移必须由下游段的固定结构的柔性来接收。这需要所使用的材料相适应。
现有解决这个机舱/挂架连接问题的方案是针对于有C或D型结构的传统发动机舱，并且不适用于具有到挂架(滑动O机舱)的直接连接的O形结构。
因此，有需要一种能解决该问题的连接。
发明内容
要做到这一点，本发明涉及一种具有下游段的机舱，该下游段包含至少一前框架，该前框架旨在固定到机舱的固定部分，所述下游段配备有在机舱的大致长度方向延伸的至少一个导轨或滑道，并且能够与涡轮喷气发动机的固定挂架的至少一个对应的滑道或导轨相配合，其特征在于，所述前框架通过至少一个枢转的连杆连接到下游段的所述导轨或滑道。
这样，通过设置在前框架和后段的挂架固定系统之间的枢转连杆，该前框架借助于风扇壳体刚性地固定到涡轮喷气发动机，在涡轮喷气发动机和挂架之间的相对位移不再通过下游段的柔性变形接收，而是由所述柔性连接接收。
根据有利的替代实施例，下游段包括后框架。这样的后部框架可加强下游段组件的结构支撑并用于支持所述机舱中的至少部分内部元素，如装有推力反转装置或甚至是执行装置的下游段的转向格栅。
有利的是，后框架借助于至少一个枢转连接固定到导轨或滑道。
在一个优选方式中，枢转连接接头都定向在一个基本上垂直于挂架的平面内。因此，仅有在机舱的纵向(X)和横向(Y)方向上的变形被吸收。在挂架(Z)方向的力通常对应于推力，因而被良好接收并传递到挂架。
根据第一替代实施例，枢转连杆主要朝向大体上机舱的纵向方向。
根据第二替代实施例，枢转连杆主要定向于所述机舱的横向方向。
有利的是，枢转连接是一对枢转的连接。
根据特定实施例，下游部配备有推力反转装置。
有利的是，这是所谓的O型管式类型的机舱。虽然尤其专用于O管型的发动机舱，如上面介绍的，本发明也适用于C-管型，其中所述半罩沿着上梁或挂架，和沿着下梁可滑动地安装。
附图说明
借助于参照附图的以下详细描述，本发明将被更好地理解，其中：
-图1是表示涡轮喷气发动机的机舱的O型段的后部固定结构的主要元件的示意图；
-图2是表示图1的固定结构中的元素可能受到的各种力的示意性表示，
-图3和图4是包括根据本发明的连接部分的固定结构的局部示意图，
-图5和图6是表示该枢转连杆的另一实施例的示意图。
具体实施方式
如上所述，有称为O型管的涡轮喷气发动机10的机舱的后段的固定结构1包括大致圆周状的前框架2，前框架2旨在固定到涡轮喷气发动机风扇的壳体11，并具有在其上部的中断，该中断将用于所述涡轮喷气发动机10的固定挂架20通过。
固定结构1还包括一对侧向的导轨3，固定到前框架2，并在所述前框架2的中断的每一侧基本上沿机舱的纵向延伸。这些导轨3是为了与对应的挂架20的滑道3'相配合，以便后段的向后平移，如在引言中提到的。
当然，它也可以具有相反的倾向，即所述导轨安装到挂架上，并且滑道安装在固定的前框架2上。
结构1的旨在支持有格栅的推力反转装置，并进一步包括框架5，用于与前框架2一起支持转向格栅组件。
根据现有技术，导轨3被刚性地固定到前框架，并与之集成。其结果是结构有很高的静态不确定性。
前框架2被刚性地连接到涡轮喷气发动机10，并且导轨3被刚性地连接到挂架，该结构受到显著变形约束，该变形约束来自固定于其上的这两个结构(涡轮喷气发动机和挂架)之间的相对位移。
这些变形必须由制造所述固定结构1的元件所使用的材料来的柔性吸收，这显然限制了可用材料的选择范围。
图2示出了其中的某些变形。特别是，据估计，挂架20和涡轮喷气发动机10之间的推力往复12的连接杆的热膨胀可能达到约5mm。
燃烧室的壳体14和涡轮喷气发动机10的主喷嘴的壳体15能够承受达10毫米的轴向膨胀。
涡轮喷气发动机10的主喷嘴的壳体15可进一步经受自身约5mm的膨胀。
固定结构体1被牢固地固定在挂架20和涡轮喷气发动机10，它经历一个相应的倾斜以承受变形，并且其导致尤其在涡轮喷气发动机的鼻部升高同时导致其轻微向前。
此外，就高要求的环境而言，这样的变形仍在增加局部约束。
按照本发明，并如图3和图4所示，前框架2借助于至少一个枢转连接7被连接到导轨3或连接到下游段的滑道。
更具体地，前框架2借助于一对枢转的连杆7a，7b固定到导轨3，定向在所述机舱的大致宽度方向，基本垂直于挂架20。
根据回复力，也可以将该连接定向在纵向方向上。
还要注意后框架5和导轨3之间的枢转连接8的存在。更具体地，枢转连接8是具有枢转叉的简单连接。该后框架的枢转连接在图4的实施例中是不存的。
图5是如在前面的例子中所示的枢转连杆的位移的示意性表示。枢转连杆和所述滑道的枢转由导轨3'的T形轮廓形成。
图6示出了使用圆形导轨轮廓而不是T形导轨轮廓的替代实施例，这是为了避免由于导轨轮廓恢复瞬间的过多约束。然后，该枢转连杆可以用两个枢转连杆形成一个可变形的平行四边形来代替，它可以强制滑道保持基本平行于前框架的12小时端并控制其方向。
虽然本发明已描述了特定实施例，很明显，它决不是限制性的，并且，它包括了所描述的装置的所有技术等同物以及它们的组合，如果这些落入了本发明的范围。

Claims (9)

1.一种具有下游段(1)的涡轮喷气发动机机舱，所述下游段(1)包括至少一个用于固定到机舱的固定部分的前部框架(2)，所述下游段配备有至少一个基本上沿涡轮喷气发动机机舱纵向延伸的导轨或滑道(3)，并且能够与至少一个对应的涡轮喷气发动机的固定挂架的滑道或导轨(3')配合，其特征在于，所述前部框架通过至少一个枢转连杆(7)连接至所述下游段的导轨或滑道。
2.根据权利要求1所述的机舱，其特征在于，所述下游段(1)包括后部框架(5)。
3.根据权利要求2所述的机舱，其特征在于，所述后部框架(5)由至少一个枢转连接(8)装置固定到所述导轨(3')或到滑道(3)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机舱，其特征在于，所述枢转连杆(7,8)是按基本上垂直于所述挂架的平面定向。
5.根据权利要求4所述的机舱，其特征在于，所述枢转连杆(7,8)主要定位在大致所述机舱的纵向方向。
6.根据权利要求4所述的机舱，其特征在于，所述枢转连杆(7,8)主要定向在所述机舱的横向方向。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机舱，其特征在于，所述枢转连杆(7)是一对枢转连接(7a，7b)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的机舱，其特征在于，所述下游段(1)装备有推力反转装置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的机舱，其特征在于，它是所谓O型管类型的机舱。
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