CN105314119A - 用于飞行器发动机组件的可折叠的导引通风器盖 - Google Patents

Abstract

为了在空气动力学性能水平上有所改进，本发明涉及一种飞行器发动机组件，该飞行器发动机组件包括涡轮机、用于该涡轮机的紧固支架以及围绕该涡轮机的至少一个可折叠的通风器盖，通风器盖包括：第一盖部段，第一盖部段包括第一端部部分，第一端部部分安装成沿第一铰接轴线铰接至所述紧固支架，以及第二盖部段，第二盖部段包括第一端部部分，第一端部部分安装成沿与第一铰接轴线平行的第二铰接轴线铰接至第一盖部段的第二端部部分。根据本发明，第二端部部分安装成在第二端部部分的一侧和另一侧分别由发动机组件的推力转换器盖和该组件的空气入口结构导引。

Description

用于飞行器发动机组件的可折叠的导引通风器盖

技术领域

本发明涉及用于飞行器、优选地商用飞机的发动机组件领域。优选地，本发明涉及用于固定在飞行器的机翼下方的发动机组件。

更具体地，本发明涉及发动机组件的吊舱中所设置的通风器盖的设计方案。

背景技术

飞行器发动机组件不断发展成以具有越来越高的稀释水平(levelofdilution)。这导致通风器的尺寸增大——伴随着吊舱中所设置的通风器盖的尺寸增大。

通风器盖通常铰接至紧固支架，在飞行期间，通风器盖跟随有外部空气，通风器盖能够保证空气动力学功能。此外，当通风器盖在地面上处于打开位置时，通风器盖提供到涡轮机及其设备的入口以进行维护操作。

这些盖的尺寸增大存在特定问题，比如空气动力学性能水平的问题。这是因为在飞行期间悬挂在紧固支架上的通风器盖在外部空气的压力的作用下会发生变形。随着盖的尺寸增大，这些变形变得更为严重，因此，导致发动机组件的空气动力学性能水平大大降低。与具有较大尺寸的盖有关的另一问题是，在打开得最大期间可能会与机翼单元的前缘的可动襟翼的顶端相互干涉。根据现有技术，例如已知文件WO2010/007218提出了可折叠的通风器盖，这些通风器盖悬挂在位于机身与在飞行器的后部部分处侧向地固定至机身的支架之间的接合部的区域中。然而，该技术方案并未解决上面提出的与空气动力学性能水平有关的以及与相互干涉风险有关的问题。

因此，需要对飞行器发动机组件的吊舱中所设置的通风器盖的设计方案进行优化。

发明内容

因此，本发明的目的在于至少部分地克服上面相对于现有技术的实施方式所提到的缺点。

为此，本发明涉及一种飞行器发动机组件，该飞行器发动机组件包括涡轮机、用于涡轮机的紧固支架以及围绕涡轮机的至少一个可折叠的通风器盖，该通风器盖包括：

-第一盖部段，该第一盖部段包括第一端部部分，该第一端部部分安装成沿第一铰接轴线铰接至紧固支架，该第一盖部段包括第二端部部分，该第二端部部分在该盖的周向方向上与该第一端部部分相反；以及

-第二盖部段，该第二盖部段包括第一端部部分，该第一端部部分安装成沿与第一铰接轴线平行的第二铰接轴线铰接至第一盖部段的第二端部部分，该第二盖部段包括第二端部部分，该第二端部部分在该盖的周向方向上与该第一端部部分相反。

根据本发明，第二盖部段的第二端部部分安装成在该第二端部部分的一侧和另一侧分别由位于该发动机组件的后部处的推力转换器盖和位于该发动机组件的前部处的空气入口结构导引。

因而，有利地，本发明通过使用该发动机组件的邻近的元件即推力转换器盖和空气入口结构来提供可折叠的盖的导引。在关闭位置中，除了盖的相对于紧固支架的机械连接部，该导引提供该盖的周向保持。这致使该盖能够较好地抵抗变形，并且因此致使发动机组件的一般空气动力学性能水平提高。

本发明还具有以下单独考虑或一起考虑的可选技术特征中的至少一个特征。

该发动机组件的推力转换器盖和该组件的空气入口结构分别包括用于第二盖部段的第二端部部分的两个导引轨道。

这两个导引轨道各自具有大致呈相对于发动机组件的轴线定中心的圆弧形式的形状。

通风器盖包括用于将该盖锁定在关闭位置中的机构，该机构与发动机组件的推力转换器的盖相配合和/或与该组件的空气入口结构相配合。

该盖的锁定机构包括手动致动装置，例如，手柄，该手动致动装置靠近第一盖部段与第二盖部段之间的铰接连接部布置。

在通风器盖的关闭位置中，致动装置布置在该发动机组件的这样的直径面上或者靠近该发动机组件的这样的直径面布置：该直径面处于与该组件的延伸通过紧固支架的直径面正交的状态。

该发动机组件包括第三盖部段，该第三盖部段包括第一端，该第一端安装成沿与第一铰接轴线平行的第三铰接轴线铰接至第二盖部段的第二端部部分，该第三盖部段包括第二端部部分，该第二端部部分在盖的周向方向上与该第一端相反，并且该第二端部部分安装成在该第二端部部分的一侧和另一侧分别由该发动机组件的推力转换器盖和该组件的空气入口结构导引。

第三盖部段的第二端部部分在该第二端部部分的一侧和另一侧分别与两个导引轨道相配合。

这些盖部段中的至少一个盖部段设置有检查舱口。

第一盖部段和第二盖部段构造成当该盖从关闭位置移动至打开位置时沿第二铰接轴线以钱夹的方式折叠。

该发动机组件包括两个通风器盖，每个通风器盖均围绕涡轮机延伸约180°。

在这两个通风器盖的关闭位置中，两个第三盖部段布置成在空气动力学上彼此连续，两个第三盖部段相对于紧固支架在直径方向上大致相对。

本发明涉及一种包括至少一个如上所述的发动机组件的飞行器，其中，优选地，在该飞行器的每个机翼下方悬挂有至少一个发动机组件。

根据下面非限制性的详细描述内容将会理解本发明的其它优点和特征。

附图说明

将参照附图给出该描述内容，其中，在附图中：

-图1为根据本发明的飞行器的侧视图；

-图2为前一图中示出的飞行器中所设置的发动机组件中的一个发动机组件的立体图；

-图3为前述图中示出的发动机组件的吊舱中设置的本发明所特有的通风器盖中的一个通风器盖的更为详细的立体图；

-图4为前一图中示出的通风器盖的一部分的示意图；

-图5为吊舱的立体图，其中，通风器盖处于打开位置；

-图6为在通风器盖的锁定机构的一侧观察的放大图；

-图7为示出了根据本发明的两个通风器盖的示意图，其中，这两个通风器盖分别处于关闭位置和打开位置；

-图8a至图8d示出了在对通风器盖中的一个通风器盖进行打开操作期间处于不同状态的盖；以及

-图9为将现有技术的通风器盖的打开运动学与根据本发明的通风器盖的打开运动学进行比较的示意图。

具体实施方式

参照图1，示出了根据本发明的优选实施方式的飞行器，该飞行器是商用飞机的形式，其通常包括许多乘客座椅，其数量大于一百。飞机100总体上包括机身102和两个机翼104，在这两个机翼104中的每个机翼下方悬挂有一个或更多个本发明所特有的发动机组件1。现在将参照图2以更详细的方式来描述该发动机组件1。

发动机组件1包括：紧固装置4，紧固装置4称为紧固支架；涡轮机6，涡轮机6是涡轮喷气发动机类型，其紧固在支架4下方；以及吊舱(nacelle)3。

在以下描述内容的其余部分中，方向X通常对应于支架4的纵向方向，支架4的纵向方向又与涡轮喷气发动机6的纵向方向相似，所以该方向X平行于涡轮喷气发动机6的纵向轴线5。另一方面，方向Y对应于这样的方向：该方向相对于支架4横向地定向，并且该方向又与涡轮喷气发动机6的横向方向相似。最后，方向Z对应于竖向方向或高度方向，这三个方向X、Y和Z相互正交。

另一方面，术语“前”和“后”用于相对于飞行器在由涡轮喷气发动机6施加的推力的作用下所采取的前进方向来考虑，用箭头7示意性地示出了该方向。

通常，紧固支架4包括刚性结构8，刚性结构8也称作主结构，并且刚性结构8承载涡轮喷气发动机6的紧固装置，这些紧固装置具有多个发动机附接装置12以及用于获得由发动机6产生的推力的装置14。装置14通常包括两个侧向连接杆。

为了说明，应当指出的是，紧固支架4包括另一系列附接装置(未示出)，这些附接装置装配至刚性结构8，并且这些附接装置使该组件1能够悬挂在飞行器的机翼下方。

此外，紧固支架4包括多个副结构，这些副结构装配至刚性结构8。这些副结构确保系统的分离和保持，同时支承空气动力学整流元件。

涡轮喷气发动机6在前部处具有大的通风器外壳18，通风器外壳18界定环形通风器通道20以用于发动机的二次空气流穿过。朝向后部，涡轮喷气发动机6包括较小的中央外壳22，中央外壳22围绕该涡轮喷气发动机的芯部以用于一次空气流穿过。当然，外壳18和外壳22彼此固定地连接，并且具有接合部，该接合部通常称为中间外壳。

在本发明的该优选实施方式中，刚性结构8是壳体形式，其大致沿X方向从前向后延伸。如图2中所见，壳体8是支架形式，其构型与就涡轮喷气发动机的紧固支架通常所见到的构型相似，特别之处在于，壳体8设置有横向肋9，横向肋9均为矩形形式，其定向在平面YZ中。

吊舱3在其前端的区域中包括环形空气入口结构32，环形空气入口结构32固定至通风器外壳18的前部。朝向后方，也称为空气入口32的该结构紧跟有两个通风器盖34(由于立体图的原因，只能看到这两个通风器盖34中的一个)，每个通风器盖34以铰接的方式安装在紧固支架4的部分上，更具体地，每个通风器盖34安装在副空气动力学结构24上，其中，副空气动力学结构24位于该支架的前部处，并且副空气动力学结构24固定地连接至刚性结构8。如下面将详细阐述的，通风器盖34具有可折叠的特定特征。

另一方面，吊舱3在通风器盖34的后方延续中包括两个推力转换器盖33，这两个推力转换器盖33安装成铰接至支架的刚性结构8。在图2中，为了能够看到紧固支架4和涡轮喷气发动机的外壳22，仅示出了这些转换器盖33中的一个转换器盖的一小部分。

现在参照图3至图5，将详细地阐述两个通风器盖34中的一个的构型。应当指出的是，这些图中未示出的另一个通风器盖34具有对称的构型。

在该情况下，盖34设置有三个盖部段34a、34b、34c，这三个盖部段34a、34b、34c在周向方向40上布置成彼此连续。

这三个盖部段34a、34b、34c首先是第一盖部段34a，第一盖部段34a包括第一端部部分34a1和第二端部部分34a2，其中，第二端部部分34a2在周向方向40上与第一端部部分34a1相反。第一端部部分34a1安装成沿与涡轮喷气发动机的纵向轴线5大致平行的第一铰接轴线36a铰接至紧固支架的结构24(图3至图5中未示出)。

盖34还包括第二盖部段34b，第二盖部段34b包括第一端部部分34b1和第二端部部分34b2，其中，第二端部部分34b2在周向方向40上与第一端部部分34b1相反。第一端部部分34b1安装成沿与第一铰接轴线36a平行的第二铰接轴线36b铰接至第一盖部段34a的第二端部部分34a2。部分34a2和部分34b1形成铰接连接部35，铰接连接部35使盖34上具有可折叠特征。即，当盖34从关闭位置移动至打开位置时，盖34能够在盖34的连接部35的区域中沿第二铰接轴线36b以钱夹的方式折叠。下文将描述这种运动。

盖34还包括第三盖部段34c，第三盖部段34c包括第一端部部分34c1和第二端部部分34c2，其中，第二端部部分34c2在周向方向40上与第一端部部分34c1相反。第一端部部分34c1安装成沿与轴线36a和36b平行的第三铰接轴线36c铰接至第二端部盖部段34b的第二端部部分34b2，其中，第三铰接轴线36c实现上述折叠。这是因为部分34b2和部分34c1形成另一铰接连接部37。

每个通风器盖34围绕涡轮喷气发动机6周向地延伸约180°。由于支架的铰接有这些盖34的部分的周向范围，该数值实际上会略小些。例如，第一盖部段延伸约90°，第二盖部段延伸约60°，第三盖部段延伸约30°。这些部段34a、34b、34c中的一个或更多个可以具有一个或更多个检查舱口52，检查舱口52提供进入封装在吊舱中的特殊设备的入口，而不需要将通风器盖34提升起来。

本发明的特定特征中的一个特征在于，第二盖部段34b的第二端部部分34b2安装成在第二端部部分34b2的在轴向方向上的一侧和另一侧被导引，即，安装成在该第二盖部段34b的前部和后部处被导引。这是因为端部部分34b2设置成在端部部分34b2的前轴端的区域中通过定位成在轴向上相对的空气入口结构32而被导引。而且该端部部分34b2设置成在端部部分34b2的后轴端的区域中通过同样定位成在轴向上相对的邻近的转换器盖33而被导引。

可以以直接的方式来执行上述导引，即，用直接连接至相关的端部部分34b2的导引装置来执行上述导引，或者，可以以间接的方式来执行上述导引，即，通过端部部分34c1来执行上述导引。在后一种情况中，导引装置将直接连接至该端部部分34c1。因此，应当理解的是，不管所设想的构型如何，都是这样的组装形式：铰接连接部37安装成在铰接连接部37的轴向上游端和轴向下游端的区域中在铰接连接部37的一侧和另一侧被导引。

为了执行该导引，优选地，设置有轨道滚轮系统。例如，部分34b2的前轴端设置有滚轮42，滚轮42安装成绕与第三铰接轴线36c平行的轴线旋转。该滚轮42以可移动的方式容纳在C形导引轨道44中，并且沿空气入口结构32的周向边缘行进，其中，轨道44固定地连接至空气入口结构32。优选地，轨道44固定地安装在空气入口结构32的后架45上。以类似方式，部分34b2的后轴端设置有滚轮46，滚轮46安装成绕与第三铰接轴线36c平行的轴线旋转。该滚轮46以可移动的方式容纳在C形导引轨道48中，并且沿转换器盖33的周向边缘移动，其中，轨道48固定地连接至转换器盖33的结构。优选地，轨道48固定地安装在转换器盖的前架47上。

这两个导引轨道44、48大致相同且平行，这两个导引轨道44、48呈相对于轴线5定中心的圆弧的形式。这两个导引轨道44、48均延伸例如约150°大小的周向范围。这两个导引轨道44、48的曲率半径与盖部段34a、34b、34c的曲率半径相同或相近。

在飞行期间，除了盖34相对于紧固支架的铰接连接部之外，所执行的导引使盖34被保持。这致使盖较好地抵抗变形，并因此致使空气动力学性能水平提高。当第三盖部段34c的第二端部部分34c2也安装成在邻近的转换器盖33上并且在空气入口结构32上被引导时，抵抗变形的能力和空气动力学性能水平进一步增强。优选地，以与上面就铰接连接部37所描述的方式相同或相似的方式——优选地，通过装配用于在同一轨道44、48内行进的其它滚轮——来执行该导引。在第三盖部段34c的两个相反的端部部分34c1和34c2的区域被导引的状态中，是这样的组装形式：第三盖部段34c由轨道44、48导引。这些另外的导引位置——图3中标为50——在周向上偏离于附接至铰接连接部37的导引位置，并且能够以更为满意的方式有效地限制在飞行阶段期间通风器盖34的运动和变形。

现在参照图6，通风器盖34设置有用于将该盖锁定在关闭位置中的机构60。机构60包括手动致动装置，例如手柄62。该手柄靠近两个盖部段34a、34b之间的铰接连接部35布置。即，在通风器盖34的关闭位置中，该手柄布置在发动机组件的直径面P1上或者靠近发动机组件的直径面P1布置，其中，直径面P1处于与延伸通过紧固支架的另一竖向直径面P2正交的状态。

机构60还包括连接杆64，连接杆64由手柄62控制。这些连接杆大致轴向地延伸并且均具有远端，所述远端是锁的形式，在该机构的锁定位置中，所述远端分别与空气入口32和转换器盖33的框架45、47相配合。该机构的构型使得手柄62从盖34的外侧的旋转允许连接杆64轴向地移动以将锁接合在框架45、47中，或者，相反地，以将锁从这些框架中移出。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设想任何其它的连接系统。此外，这表示，该锁定机构60被添加至由上述滚轮和轨道提供的导引。因此，在飞行期间所采取的锁定位置中，机构60进一步提供盖的锚固位置，这些锚固位置在周向上偏离于上述其它位置。这甚至能够进一步提高盖相对于移位和变形的抵抗能力，致使空气动力学性能水平更好。

此外，锁定机构60不再如现有技术中那样位于6点钟位置，而是变得能够在侧向实现该锁定机构。该处理便于将通风器盖打开，并且因为锁定机构60布置在使之更明显的位置处，所以能够减小不正确地关闭机构的可能性。此外，因为不再需要考虑操作人员进入发动机组件1下方以便打开通风器盖，所以可以将该组件的地面间隙减至其最小。地面间隙的减小能够使通风器的直径增大，并因此使得以简单的方式满足用于增大稀释水平的现有要求。

图7示出了两个通风器盖34。左手边处的通风器盖34处于关闭锁定位置。右手边处的通风器盖34处于打开位置，右手边处的通风器盖34以钱夹的方式折叠，其中，两个盖部段34a、34b彼此相对。当两个通风器盖34都处于关闭位置时，两个盖部段34c在6点钟处的角度位置中布置成在空气动力学上彼此连续。两个盖部段34c相对于紧固支架4在直径方向上大致相对，其中，两个部段34c之间的空气动力学接合部位于平面P2中。

图8a至图8d示出了在打开操作期间处于不同状态的通风器盖，该操作通过致动手柄62的致动而开始。为了说明，应当指出的是，用于执行盖的打开的元件通常可以是千斤顶，比如液压千斤顶或气动千斤顶，或者甚至可以是补偿弹簧系统。

此外，应当指出的是，为了使转换器盖33能够独立于邻近的通风器盖34打开，可以设置允许将滚轮46从轨道48中取出的断开系统。该断开系统例如可以提供这样的设置：轨道48的C的内部分支在下部部分处具有能够根据需要而回缩的部分。在该部分回缩后，轨道48与滚轮46在转换器盖33的枢转运动期间自动地脱离，当打开转换器盖33时能够看到这种情况。

如图8d中和图9中所示出的，在盖34的打开位置中，盖34以钱夹的方式折叠，并且盖34提供易于进入吊舱的内侧的通路70。该通路可以比用常规的通风器盖34’所获得的通路大，其中，图9中通过示例示出了常规的通风器盖34’。此外，由于相比之下被折叠的打开的盖34的高点的高度定位成比现有技术的打开的盖34’的高点的高度低，所以通路70的增大并未有损打开的盖的竖向的空间的需求。因此，有利地，减小了与机翼的前缘的可动襟翼相互机械干涉的风险。这还可以使通风器增大，并且因此使涡轮喷气发动机的稀释水平提高。

最后，由于本发明所特有的构型，打开的盖34的突出动作被限制，使得确保盖部段34a铰接至支架的铰链可以很小。用于打开通风器盖的上述类型的装置同样很小。有利地，这致使发动机组件在整体质量方面有改进，该改进能够在燃料消耗方面的改进中体现。

当然，本领域技术人员可以对上面仅通过非限制性示例所描述的本发明进行各种改型。

Claims (14)

1.一种飞行器发动机组件(1)，包括涡轮机(6)、用于所述涡轮机的紧固支架(4)以及围绕所述涡轮机的至少一个可折叠的通风器盖(34)，所述通风器盖(34)包括：

-第一盖部段(34a)，所述第一盖部段(34a)包括第一端部部分(34a1)，所述第一盖部段(34a)的第一端部部分(34a1)安装成沿第一铰接轴线(36a)铰接至所述紧固支架(4)，所述第一盖部段包括第二端部部分(34a2)，所述第一盖部段的第二端部部分(34a2)在所述盖的周向方向(40)上与所述第一盖部段的第一端部部分(34a1)相反；以及

-第二盖部段(34b)，所述第二盖部段(34b)包括第一端部部分(34b1)，所述第二盖部段(34b)的第一端部部分(34b1)安装成沿与所述第一铰接轴线(36a)平行的第二铰接轴线(36b)铰接至所述第一盖部段的所述第二端部部分(34a2)，所述第二盖部段包括第二端部部分(34b2)，所述第二盖部段的第二端部部分(34b2)在所述盖的所述周向方向(40)上与所述第二盖部段的第一端部部分(34b1)相反，

其中，所述第二盖部段(34b)的所述第二端部部分(34b2)安装成在所述第二盖部段的第二端部部分(34b2)的一侧和另一侧分别由所述发动机组件(1)的推力转换器盖(33)和所述组件的空气入口结构(32)导引。

2.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述发动机组件(1)的所述推力转换器盖(33)和所述组件的所述空气入口结构(32)分别包括用于所述第二盖部段(34b)的所述第二端部部分(34b2)的两个导引轨道(48、44)。

3.根据权利要求2所述的发动机组件，其中，所述两个导引轨道(44、48)各自具有大致呈圆弧的形状，所述圆弧的中心位于所述发动机组件的轴线(5)上。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的发动机组件，其中，所述通风器盖(34)包括用于将所述盖锁定在关闭位置中的机构(60)，所述机构与所述发动机组件的所述推力转换器盖(33)相配合和/或与所述组件的所述空气入口结构(32)相配合。

5.根据权利要求4所述的发动机组件，其中，所述盖的所述锁定机构(60)包括手动致动装置，例如，手柄(62)，所述手动致动装置靠近位于所述第一盖部段(34a)与所述第二盖部段(34b)之间的铰接连接部(35)布置。

6.根据权利要求4或5所述的发动机组件，其中，在所述通风器盖(34)的关闭位置中，所述致动装置(62)布置在所述发动机组件的直径面(P1)上或者靠近所述发动机组件的直径面(P1)布置，其中，所述直径面(P1)处于与所述组件的延伸通过所述紧固支架(4)的直径面(P2)正交的状态。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的发动机组件，其中，所述发动机组件包括第三盖部段(34c)，所述第三盖部段(34c)包括第一端部(34c1)，所述第三盖部段的第一端部(34c1)安装成沿与所述第一铰接轴线(36a)平行的第三铰接轴线(36c)铰接至所述第二盖部段(34b)的所述第二端部部分(34b2)，所述第三盖部段(34c)包括第二端部部分(34c2)，所述第三盖部段的第二端部部分(34c2)在所述盖的所述周向方向(40)上与所述第三盖部段的第一端部(34c1)相反，并且所述第三盖部段的第二端部部分(34c2)安装成在所述第三盖部段的第二端部部分(34c2)的一侧和另一侧分别由所述发动机组件的所述推力转换器盖(33)和所述组件的所述空气入口结构(32)导引。

8.根据结合权利要求2的权利要求7所述的发动机组件，其中，所述第三盖部段的所述第二端部部分(34c2)在所述第三盖部段的第二端部部分(34c2)的一侧和另一侧分别与所述两个导引轨道(44、48)相配合。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的发动机组件，其中，所述盖部段(34a、34b、34c)中的至少一个盖部段设置有检查舱口(52)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的发动机组件，其中，所述第一盖部段(34a)和所述第二盖部段(34b)构造成当所述盖(34)从关闭位置移动至打开位置时沿所述第二铰接轴线(36b)以钱夹的方式折叠。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的发动机组件，其中，所述发动机组件包括两个通风器盖(34)，每个通风器盖(34)均围绕所述涡轮机延伸约180°。

12.根据结合权利要求7的权利要求11所述的发动机组件，其中，在所述两个通风器盖(34)的关闭位置中，两个所述第三盖部段(34c)布置成在空气动力学上彼此连续，两个所述第三盖部段(34c)相对于所述紧固支架(4)在直径方向上大致相对。

13.一种飞行器(100)，包括至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的发动机组件(1)。

14.根据前一权利要求所述的飞行器，其中，在所述飞行器的每个机翼(104)下方悬挂有至少一个所述发动机组件(1)。