CN105408609B - 涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，其包括部分集成到罩中的叶栅以及装备有该推力反向器的涡轮喷气发动机机舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮喷气发动机机舱推力反向器，其包括在致动系统的作用下相对于前框架(2)向后移动的可移动罩(10)，通过控制机构驱动襟翼(8)的枢转以或多或少地关闭环形冷气管道(4)并打开布置在该管道周围的、接收冷气流并使该冷气流向前偏转的脉管叶栅(12)，其特征在于，所述反向器被关闭，所述脉管叶栅(12)被部分集成到所述罩(10)中，并且所述反向器包括致动系统，所述致动系统使所述叶栅沿着比所述罩的行程短的行程向后移动。

Description

涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，其包括部分集成到罩中 的叶栅以及装备有该推力反向器的涡轮喷气发动机机舱

技术领域

本发明涉及一种用于旨在容纳涡轮喷气发动机的飞机机舱的推力反向器，以及装备有这样的推力反向器的飞机机舱。

背景技术

用于飞机的机动化组件包括形成外包络线的机舱，该机舱一般为圆形并且内部包括沿着该机舱的纵向轴线放置的涡轮喷气发动机。

所述涡轮喷气发动机接收来自上游或正面的新鲜空气，并在下游或后面排出燃料燃烧产生的并且传送一定推力的热气。在旁路涡轮喷气发动机中，被放置在该涡轮喷气发动机周围的扇叶产生相当多的二次冷气流，该冷气流被沿着在所述发动机和所述机舱之间延伸的环形气流路径运输，从而增加了高推力。

一些机舱包括推力反向系统，其至少部分地关闭所述环形冷气流路径，并把二次气流向前排放，以产生向后的用于制动所述飞机的推力。

特别地，在US 5228641A文献中提出的一种已知类型的推力反向器包括叶栅，叶栅被紧固于前框架并当关闭所述推力反向器时被集成于可移动罩的厚度中。被置于所述叶栅下方的襟翼包括经由铰链与所述可移动罩连接的前端以及经由连接杆连接的后端，为了被紧固到所述前框架上，所述连接杆朝连接臂向后延伸并回到前面。

所述可移动罩向后的运动使得所述连接杆及它们的襟翼通过在环形气流路径中下降的方式而倾斜，以关闭该路径。

包括所述叶栅和所述襟翼以及它们的控制系统的这种类型的推力反向器，当推力反向器被关闭时被集成于所述可移动罩，引起拥塞问题。实际上，必须限制所述叶栅的大小以使它们能够插入这些罩中，或者为所述罩提供更大的厚度。所述叶栅的空气动力学性能以及所述罩的轮廓不是最佳的。

发明内容

特别地，本发明目的在于避免现有技术中的这些缺陷。

为了这个目的，其提出了一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，包括在致动系统的作用下相对于前框架向后移动的可移动罩，从而经由控制机构使襟翼倾斜，以便于基本上关闭环形冷气流路径，并且通过打开被置于这个气流路径周围的叶栅，所述叶栅接收冷气流并使它返回到前面，其特征在于，所述推力反向器被关闭，所述叶栅被部分地集成到所述罩中，并且所述推力反向器包括致动系统，所述致动系统使所述叶栅沿着比所述罩的行程短的行程向后移动。

此推力反向器的优点在于：由于所述叶栅仅部分地被集成在所述可移动罩中，因此所述罩的减小的径向厚度部分足以在内部容纳这部分的叶栅和包括它们的控制机构的襟翼。

此外，通过使所述控制机构连接到所述罩和所述叶栅，可以利用这两个元件之间的相对运动，以致动所述襟翼，从而允许把这个机构更好地集成到所述罩中，同时避免任何元件通过冷气流，以承载在固定的内部结构上。

此外，根据本发明的所述推力反向器可以包括一个或若干个下列特征，这些特征可以被组合在一起：

有利地，每个襟翼都经由导向销连接所述叶栅。

有利地，每个襟翼都经由在其端部包括铰链的连接杆连接至罩。以这种方式，得到了简单并且有效的倾斜控制机构。

特别地，位于襟翼上方的叶栅可以包括径向向内指向的调整片，并且该调整片伸入环形气流路径，终止于所述导向销，当所述推力反向器关闭时所述连接杆的前铰链被相对于这个导向销径向向外地放置。

有利地，所述连接杆的后铰链紧固于支撑物上，该支撑物可以被所述罩的向外的径向运动与这个罩分离。因此，可以以简单并且快速的方式打开所述罩，而不需要将其与所述控制机构分离。

特别地，所述支撑物经由定位螺栓连接所述罩，所述定位螺栓被径向地放置并且嵌入相应的凹槽。

可选地，所述支撑物与所述罩之间的连接件包括径向滑动的滑翔器系统，并且在所述罩的打开期间所述滑翔器系统持久地与这两个元件保持接触。

有利地，所述前框架在所述叶栅的通道上方和下方包括向后指向的密封垫片，并且当关闭所述推力反向器时这些密封垫片抵靠相应的、紧固于这些叶栅的平面。因此，通过限制这个交叉点处的气流泄漏，提高了直接喷气模式的效率。

有利地，所述致动系统执行所述罩和所述叶栅的两个不同行程，这些行程彼此成比例。用这种方式，所述叶栅的行程比所述罩的行程短。

有利地，所述致动系统包括两个机械滚珠螺杆筒体，当由相同的机动化部件驱动时这些筒体执行两个不同的行程。因此，为了达到这两个不同的行程，可以使用单个机动化部件。

所述致动系统可以包括驱动两对小锥齿轮的驱动轴，每一对均使两个被彼此平行地放置的筒体的螺栓旋转。这个结构允许使两个筒体具有相似的构造，但包括不同的行程。

可选地，所述致动系统可以包括两个同心的机械筒体，所述机械筒体包括带有外螺纹以及在孔内形成的内螺纹的相同螺栓，用于致动每一个筒体。这个结构允许具有一套非常紧凑的两个筒体。

有利地，所述推力反向器包括机动化部件，该机动化部件经由柔性轴驱动若干个沿着所述机舱的圆周分布的致动系统。因此，利用一个单个的机动化部件，就能在围绕着所述机舱分布的不同筒体之间实现完美同步，从而使本解决方案具有经济效益。

本发明还涉及装备有根据前述的推力反向器的涡轮喷气发动机的机舱。

附图说明

在阅读了接下来的仅作为示例给出的描述并参考附图以后，将会更好地理解本发明，并且其他特征和优点将变得更清楚，其中：

-图1是根据本发明的推力反向器的轴向半剖视示意图，该推力反向器处于关闭位置；

-图2是本推力反向器的轴向半剖视示意图，该推力反向器处于反向位置；

-图3是本推力反向器的轴向半剖视示意图，该推力反向器在旨在用于维护操作的罩处呈现侧向开口；

-图4呈现了用于本推力反向器的第一类型的致动系统；以及

-图5呈现了用于本推力反向器的第二类型的致动系统。

具体实施方式

图1呈现了涡轮喷气发动机的机舱的后部，其包括前框架2和可移动罩10，所述前框架2被紧固于位于这个部分的上游的结构上，可移动罩10被调节成所述框架的尾部。

所述机舱的后部通过两个可移动罩10覆盖，当在横截面观看时，每个可移动罩均形成半圆。每个罩10均由纵向导向装置轴向地引导，这意味着允许在致动器的作用下实现向后的滑动，这些致动器未被标示，并且压在连接到所述前框架2的固定结构上。这些罩10包括将它们锁定在关闭位置的系统，所述系统未被标示。

可选地，所述机舱可以包括一个单个的可移动罩10，当在横截面观看时，所述可移动罩10形成环，该环以相同的方式向后滑动，以便于打开所述推力反向器。

二次环形气流路径4包括径向外轮廓，该径向外轮廓包括在所述可移动罩10的内表面上调节的襟翼8，以便于实现空气动力学的连续性，以及由固定的内部结构6形成的径向内轮廓。

当关闭所述推力反向器时，围绕环形气流路径4放置的叶栅12形成冠状物(crown)，所述冠状物包括较大且集成于所述前框架2中的上游部和较小且集成于所述罩10的前部的空间的下游部。所述叶栅能够通过所述前框架2的开口向后滑动。

如图2中呈现的那样，所述推力反向器的致动器，其可以是液压的、电动的或气动的，同时执行使所述罩10向后移动以便于完全打开它们的较大的行程D1，以及使所述叶栅12向后移动以便于使它们从所述前框架2完全展开的较短的行程D2。因此，在所述叶栅12相对于所述罩10向后移动期间，实现了相对行程D3，该相对行程等于行程D1和D2之间的差。

所述叶栅12，其位于襟翼8上方，包括径向向内指向的调整片，并且该调整片伸入环形气流路径4，终止于销26，该销26旨在引导此襟翼以便于允许其从后部倾斜。

对于每一个襟翼8，倾斜机构包括连接杆20，所述连接杆包括在后方的铰链22和在前方的铰链24，所述铰链22被紧固于所述罩10内刚好在旨在容纳所述叶栅12的空间的后部，所述铰链24在稍微高于所述引导销26的前部的一个点处被紧固于此襟翼，所述推力反向器被关闭。

用这种方式，当所述罩10向后移动时，在这个罩和所述叶栅12之间的相对行程D3引起在所述襟翼8上经由其前铰链24拉动所述连接杆20，从而使这个襟翼相对于其引导销26倾斜。在所述罩10的行程的末端，相对行程D3基本垂直地放置所述襟翼8，以关闭大部分环形气流路径4，这些襟翼使气流通过所述叶栅12径向向外地偏转，所述叶栅12把这个气流向前引导。

因此，得到了可靠、经济和没有任何完全通过环形气流路径4的装置的机构，并且该机构稍微伸入此气流路径内，该机构被良好地集成于所述罩中并使所述襟翼8以简单的方式倾斜。

在所述叶栅12的通道上方和下方，所述前框架2包括向后定向并包围所述机舱的O型环密封垫片28，当关闭所述推力反向器时，该垫片对紧固于这些叶栅之上和之下的两个相应平面施压。

图3呈现了所述连接杆20的后铰链22，所述连接杆连接支撑物32并包括容纳定位螺柱30的凹槽，所述定位螺柱30被紧固于所述罩10且径向向内地指向，这个螺柱能够仅相对于这个支撑物滑动，但是沿着径向方向。用这种方式，连接所述致动系统的所述支撑物32在向后移动以打开所述推力反向器时，经由其螺柱30驱动所述罩10，但是，当这个罩通过向外径向地枢转而打开时，螺柱就与所述罩脱离，以便于能够在所述机舱内进行维护操作。

因此，一方面是可以打开的罩10和另一方面是在罩打开期间保持在适当的位置的襟翼8的致动机构之间，以简单的方式实现了连接件。

可选地，所述支撑物32和所述罩10之间的连接件可以包括径向滑动的滑翔器系统，并且所述滑翔器系统在所述罩的打开期间持久地使这两个元件保持接触。

图4呈现了允许所述支撑物32的同步移位的致动系统，所述致动系统一方面借助于第一筒体54连接所述罩10，并且在另一方面借助于第二筒体56连接所述叶栅12，所述致动系统包括由机动化部件驱动的驱动轴40，所述机动化部件可以是电动的、液压的或者气动的。

关于所述第一筒体54，所述驱动轴40经由第一对小锥齿轮42驱动螺杆44，所述螺杆44在其外螺纹上接收螺母46，所述螺母46连接包围此螺杆的长套筒48，所述长套筒48被旋转地锁定。所述螺杆44的转动造成所述螺母46和所述长套筒48的轴向位移，所述长套筒48在其端部包括与所述一对齿轮42相对的、与所述罩10连接的连接件50。

用相同的方式，关于所述第二筒体56，所述驱动轴40同样经由第二对小锥齿轮42驱动螺杆44，所述螺杆44在其外螺纹上包括螺母46，所述螺母46连接包围此螺杆的短套筒52，所述短套筒52被旋转地锁定。这个短套筒52在其端部包括与所述一对齿轮42相对的、与所述叶栅12连接的连接件50。

有利地，所述连接件50包括自由度，以免造成超静定的安装，该超静定的安装会在组件中引起高机械应力。

有利地，所述滚珠螺杆系统在每个螺母46内部包括元件(诸如滚珠或者筒体)，所述元件在所述螺杆44的螺纹上滚动，以实现这样的连接件，其紧密、带有很小的摩擦并且能够实现高效率。

因此，这个滚珠螺杆系统能够实现简单且有效的机械筒体54，56，而且这些机械筒体54，56把相同的机动化部件的旋转运动转换成两个包括不同但成比例的行程的平移运动。

为了执行所述两个筒体的不同行程，可以将一对小锥齿轮42以高于所述第一筒体54的减缩因数置于所述第二筒体56上，以使其螺杆44旋转得更慢。同样，有可能使用包括减小的齿距的螺杆44，导致对于这个螺栓的相同旋转，所述螺母46的轴向位移更小。

特别地，可以将一个单个机动化部件连接到柔性轴40，所述柔性轴40驱动沿着所述机舱的周边分布的不同的致动系统，以使一套所述罩10和叶栅12以同步化的方式滑动。

图5呈现了双筒体60，所述双筒体60包括两个同轴的筒体，装备有相同的螺杆44，所述螺杆44由一个单对小锥齿轮42驱动，所述单对小锥齿轮42由轴40驱动。

所述螺杆44包括外螺纹，所述外螺纹接收被紧固于所述短外套筒52的外部螺母46，并且所述外螺纹装备有与所述叶栅12连接的连接件50。

所述螺杆44是中空的，它包括内螺纹，所述内螺纹接收被紧固于长杆64的内螺杆62，并且所述内螺纹在其与一对齿轮42相对的端部处设有与所述罩10相连接的连接件50。短外部套筒52和长杆64均被旋转锁定。

用相同的方式，在通过相同的中空螺杆44旋转时，由于这个螺杆的内外螺纹上的两个不同的齿距，所述短套筒52的行程比所述长杆64的行程短。

互补地，所述杆64可以在其集成于所述螺杆44的部分上包括联接器66，所述联接器66为小的自由度留下空间，以避免这个杆的超静定安装，该超静定的安装将产生相当大的应力。

因此，实现了这样的致动系统，其相当紧凑并且由于包括滚动元件的螺母46，62，该致动系统可以实现良好的效率。

以通用的方式，期望的是根据本发明的推力反向器会引起所述机舱的质量减小在50kg的范围内，并且消耗减小在0.3％的范围内。通常通过用于操纵所述襟翼8的环形冷气流路径4的连接杆的移除，同样引起消耗减小在0.1％的范围内。

而且，根据本发明的所述推力反向器允许容易地采用一个装备有封闭的环形轮廓的单个罩10，而不是两个半罩，从而允许所述机舱的质量减小在150kg范围内，并且消耗减小在1％的范围内。

Claims (13)

1.一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，其包括在致动系统的作用下相对于前框架(2)向后移动的可移动罩(10)，从而经由控制机构使襟翼(8)倾斜，以便于基本上关闭环形冷气流路径(4)，并且通过打开被置于该气流路径周围的叶栅(12)，所述叶栅(12)接收冷气流并使该冷气流返回到前面，所述推力反向器被关闭，所述叶栅(12)被部分地集成到所述可移动罩(10)中，其特征在于，所述推力反向器包括致动系统，所述致动系统使所述叶栅沿着比所述可移动罩的行程短的行程向后移动，且每个襟翼(8)均经由引导销(26)连接至所述叶栅(12)。

2.根据权利要求1所述的推力反向器，其特征在于，每个襟翼(8)均经由在其端部包括铰链(22，24)的连接杆(20)连接至罩(10)。

3.根据权利要求2所述的推力反向器，其特征在于，位于襟翼(8)上方的叶栅(12)包括径向向内指向的调整片，并且所述调整片伸入所述环形气流路径(4)，终止于所述引导销(26)，当所述推力反向器被关闭时，所述连接杆(20)的前铰链(24)被置于所述引导销的径向向外的位置。

4.根据权利要求2或3所述的推力反向器，其特征在于，所述连接杆(20)的后铰链(22)被紧固于支撑物(32)上，所述支撑物可以通过罩(10)的径向向外地运动与所述罩(10)脱离。

5.根据权利要求4所述的推力反向器，其特征在于，所述支撑物(32)经由定位螺栓(30)连接至所述罩(10)，所述定位螺栓(30)被径向地放置且嵌入相应的凹槽中。

6.根据权利要求4所述的推力反向器，其特征在于，所述支撑物(32)和所述罩(10)之间的连接件包括径向地滑行的滑翔器系统，且所述滑翔器系统在所述罩的打开期间持久地使所述支撑物(32)和所述罩(10)这两个元件保持接触。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的推力反向器，其特征在于，所述前框架(2)包括在所述叶栅(12)的通道的上方和下方的指向后方的密封垫片(28)，且当所述推力反向器被关闭时，所述密封垫片(28)抵靠相应的、紧固于这些叶栅的平面。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的推力反向器，其特征在于，所述致动系统执行所述罩(10)和所述叶栅(12)的两个不同的行程，这些行程彼此成比例。

9.根据权利要求8所述的推力反向器，其特征在于，所述致动系统包括两个机械滚珠螺杆筒体(54，56)，当通过相同的机动化部件(40)驱动时所述机械滚珠螺杆筒体(54，56)执行两个不同的行程。

10.根据权利要求9所述的推力反向器，其特征在于，所述致动系统包括驱动两对小锥齿轮(42)的驱动轴(40)，每一对均使两个被彼此平行地放置的筒体(54，56)的螺杆(44)旋转。

11.根据权利要求8所述的推力反向器，其特征在于，所述致动系统包括两个同轴的机械筒体(60)，所述机械筒体(60)包括设有外螺纹和在孔内形成内螺纹的相同螺杆(44)，用于致动每一个机械筒体(60)。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的推力反向器，其特征在于，它包括机动化部件，所述机动化部件经由柔性轴(40)驱动若干个沿着所述机舱的周边分布的致动系统。

13.一种装备有推力反向器的涡轮喷气发动机机舱，其特征在于，所述推力反向器是根据前述权利要求中任一项实现的。