CN105556104A - 涡轮喷气发动机机舱的、包括位于主导轨上的行程终端止动件的推力反向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，包括反向移动以打开所述反向器的多个罩(6)，其中每一个罩包括主轴向导轨，其主要支撑所述罩的负载，以及引导所述罩外部的次轨。所述推力反向器的特征在于所述罩(6)的后部行程终端止动件(14、16)设置在所述主轨道上。

Description

涡轮喷气发动机机舱的、包括位于主导轨上的行程终端止动件的推力反向器

技术领域

本发明涉及一种容纳涡轮喷气发动机的飞机发动机机舱的推力反向器，以及一种配备有这种推力反向器的飞机发动机机舱。

背景技术

飞机的电机组件通常包括形成一大体呈圆形的外壳的发动机机舱，包括在其内部沿其纵向轴线设置的涡轮喷气发动机。

涡轮喷气发动机接收来自上游或正面的新鲜空气，并拒绝来自下游或背面的、燃料燃烧发出的热气体，这给予了一定的推力。对于旁路涡轮喷气发动机来说，设置在该涡轮喷气发动机周围的风扇叶片沿发动机和发动机机舱之间穿行的环形流路产生显著的冷空气二次流，增加了高推力。

发动机机舱可包括推力反向器系统，该系统至少部分地关闭冷空气的环形流路，并拒绝二次流向前以产生飞机的制动推力。

一些推力反向器包括下游可移动罩，该罩在致动器的作用下可轴向向后滑动，通过在环形流路中展开襟翼以至少部分地关闭该流路。襟翼使冷空气流径向向外穿过在上述滑动过程中已露出的气门返回，所述襟翼包括用于直接引导该次流向前的叶片。

特别是，反向器可包括单个罩，其也被称为“O-管”，该罩形成横向成完整圆形的护罩。可替代地，推力反向器可包括相对于一垂直平面对称设置的两个罩，二者各形成一个半圆形，也被称为“D-管”，从而构成一个完整的护罩。

该罩的反向移动是通过用于反向器正常运行的推力反向器的控制气缸实现的，或者是进入机舱的内部来对电机执行维护操作。

每个罩包括由纵向设置在机舱内的主轨支撑并轴向引导的内板，所述内板包括连接至罩的可移动部分，所述可移动部分在连接至上游结构的固定部分上滑动。这些主轨具有高耐受力以实际上支撑全部的质量以及在反向器运行期间施加至所述反向器的不同应力。

罩也包括这些罩外板前部分的次导轨，其悬立在逆流门的上方，以防止这些部分的弯曲。

一些“D-管”式半罩包括固定至各罩上端点和下端点的两个控制气缸，两个罩没有通过上部连接件彼此连接。在飞行过程中，在打开的罩的上部气缸缺乏或出现故障的情况下，该罩的上部没有足够的支持以承受质量和上方施加的显著压力。该罩可能随着其上部分的反向移动变形或倾斜，这足以使次轨移位。

如果两个罩不包括位于其间的下部连接件，同样的问题也会出现在下部气缸缺乏或出现故障的情况下。如果所述组件的刚性不够高，由三个气缸保持的罩也会出现此类问题。

同样的，在控制气缸缺乏或出现故障的情况下，单个“O-管”型罩也可能变形或倾斜，足以令次轨移位。

为了避免这种次轨脱离的问题，已知的办法是在该轨道上放置行程终端止动件，为了防止其在被支撑的罩产生显著反向运动的情况下发生移位。

尽管如此，次轨通常由轻质结构组成，所述轻质结构足以在反向器打开过程中引导罩的外部，以进行其操作或维护操作，因此次轨不用于承受施加至固定在这些轨道上的行程终端止动件的轴向高负载，该轴向高负载可能发生在推力反向器运行过程中气缸缺乏或出现故障的情况下。因此，则需要加固这些次轨，从而增加了质量以及成本。

发明内容

本发明的目的特别地在于避免现有技术的这些缺点。

为此，提供了一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，其包括反向移动以打开推力反向器的罩，每个罩包括主要用于支撑该罩负载的主轴向导轨，以及引导罩外部的次轨，特征在于，后部的行程终端止动件设置在主轨上。

这种推力反向器的优点在于，在控制罩打开的气缸缺乏或出现故障的情况下，提供的主轨接收罩运行过程中施加在罩上的显著的力，主轨具有足够高的强度，以使其无需任何改装就能够支撑施加在该止动件上的额外轴向负载。因此，限制了罩反向运动的止动件，以一种简单的方式提供，不会增加显著的质量，并可以避免引导罩的次轨的移位。

根据本发明的推力反向器还可包括以下一个或多个可以相互组合的特征。

有利地，行程终端止动件包括允许其停用的可移动装置，从而允许容易地移除罩以进行维护操作。

有利地，行程终端止动件包括阻挡装置，所述阻挡装置允许其能够保持在停用位置，从而利于罩的移除操作。

阻挡装置可包括将该装置保持在阻挡位置的弹簧。

特别是，可移动装置可包括滑动止动指状件，其包含横向槽，形成阻挡装置的轴线可被接合在所述横向槽中。该系统易于实现并且高效。

有利地，推力反向器包括这样的装置，该装置迫使操作员在关闭机舱组件之前将行程终端止动件的可移动装置重置回其启动位置。该装置通过保证飞行过程中止动件的运行而确保安全。

特别是，当机舱完全关闭时，在止动件停用的位置中，止动指状件能够被定位生成对机舱外面板的干扰。

有利地，当罩打开，位于行程终端止动件的可移动部分和固定部分之间的小的轴向间隙，根据不同元件的容差和变形被计算作为最小值，使得在正常运行期间，这些部分不会相接触。因此避免了该止动件上显著的冲击。

本发明还涉及一种涡轮喷气发动机机舱，其包含在致动器的作用下可轴向滑动的推力反向器，特征在于该推力反向器包括前述特征中的任一个。

有利地，在罩的控制汽缸缺乏或出现故障之后，该打开的罩被弯曲，可移动止动件相对于罩的正常运动相位超前，对于稍低于100％的罩的实际开口，计算所述间隙。该间隙允许在涡轮喷气发动机速度显著升高之前接受对止动件的冲击。

附图说明

通过阅读下文以示例给出的描述且参照附图，将更好地理解本发明，并且其它特征和优点将变得更显而易见，其中：

-图1是在罩的上部汽缸缺乏或出现故障之后的机舱的变形图，该机舱包括包含两个罩的推力反向器，所述罩不包括行程终端止动件。

-图2是根据本发明的推力反向器的关闭罩的视图；

-图3是该罩的主轨道的细节图；

-图4a和图4b是该主轨道的侧视图，其中罩分别处于关闭位置和打开位置；

-图5a、图5b和图5c是示出了作为时间函数的涡轮喷气发动机的旋转速度以及行程终端止动件上的负载的概图，分别针对该推力反向器的正常开口、在上部汽缸缺乏或出现故障之后具有止动件的小的轴向间隙的开口，以及具有大的轴向间隙的开口；

-图6是行程终端止动件的细节图；

-图7a至图7d依次示出了在罩的完全移除操作过程中固定止动件的四个位置；及

-图8a和图8b示出了在该完全移除过程中实施的固定止动件的安全装置。

具体实施方式

图1示出了机舱，其包括通过外挂架4保持在飞机机翼下的固定结构2，以及设置在该机舱尾部的推力反向器，所述推力反向器包括两个“D管”型罩6，通过打开逆流门8，该两个罩被打开以启动推力反向器。每个罩6的反向运动由上部汽缸和下部汽缸来控制，这两个罩并未通过它们上部的直接连接件彼此连接。

罩6的外板包括不可见的次轨，其在罩的反向运动过程中支撑和引导该外板的前部。

在上部汽缸缺乏或出现故障而推力反向器打开的情况下，罩6的上部由于其质量以及在飞行过程中施加至其上的不同力而获得反向运动，如由箭头“D”所示。在罩6的行程终端止动件缺乏的情况下，该罩的向上倾斜可能很显著，且引导该罩的次轨移位。

图2和图3示出罩6的纵向主导轨，其在罩6上部支撑罩6，且包括固定轨道10和可移动轨道12，所述固定轨道10连接至机舱2的上固定部分，所述可移动轨道12支撑罩在该固定轨道中滑动。

固定轨道10包括固定止动件14，其形成设置在可移动轨道12上的可移动止动件16的后部停止件。

图4a示出了关闭的罩，设置在可移动轨道12的前部处的可移动止动件16包括后脚，其与固定止动件14的垂直销42的下端处于相同的高度。

图4b示出了在推力反向器的正常运行过程中的打开的罩，可移动止动件16的后脚刚好位于固定止动件14的垂直销42的前面，小的轴向间隙“J”处于它们之间。

图5a、图5b和图5c示出了作为时间t的函数的涡轮喷气发动机的旋转速度的曲线22，该速度在左纵轴20上被测量，以及施加在固定行程终端止动件14上的负载的曲线26，该负载在右纵轴24上被测量。襟翼在启程时关闭，开口仅为0％，然后逐渐打开直到达到100％的完全开口。

在正常运行的情况下，如图5a所示，当涡轮喷气发动机处于怠速转速28时汽缸移动罩，而未在推力反向器的襟翼上施加显著的推力，以便于促进此操作。在100％完全开口之前不久，重启涡轮喷气发动机以最早获得产生高功率的最大速度30，其对应于罩上最大轴向负载，以快速制动飞机。

间隙J根据不同元件的容差和变形被计算作为最小值，使得在正常运行过程中，在各种情况下可移动止动件16不会接触到固定止动件14。罩6的控制汽缸执行这些罩的行程终端，这些止动件26上的负载保持为零。

在上部控制汽缸出现故障的情况下，如图5b所示，罩6向后弯曲，可移动止动件16相对于该罩的正常位移相位超前。对于稍小于100％(在该示例中为95％)的罩的实际开口，被计算作为最小值的间隙J允许该可移动止动件16支承在固定止动件14上。

在罩6止动时而获得止动件26上的峰值负载34，其来自罩6止动时的惯性，在涡轮喷气发动机的速度22增长之前出现，伴随有推力反向器上的高空气动力学压力。然后止动件26上的负载根据空气动力学压力和由汽缸产生的力而增加，直到稳定在高于峰值负载34的负载36处时实现稳定。

峰值负载34未在行程终端止动件上施加任何过载。因而实现了对该行程终端止动件的保护，该行程终端止动件不会接收到比由涡轮喷气发动机30在其最大速度处产生的力更大的力。

在汽缸缺乏或出现故障并具有太大间隙J的情况下，如由图5c所示，在罩6的理论上100％完全开口之后，行程终端止动件14上的止动发生的太迟，而涡轮喷气发动机的速度以及功率都已经有显著的提高。

然后行程终端止动件14接收超过最终负载36的高峰值负载38，该高峰值负载38来自罩6的惯性以及由涡轮喷气发动机传递的空气流动带来的空气动力学压力。然后该止动件需要更大的尺寸。

图6和图7示出包含固定在固定轨道10上的支撑件40的固定止动件14，并且该固定止动件14在垂直孔中容纳滑动止动指状件42，该滑动止动指状件42具有形成用于该止动指状件在低位置中的止动件的上部凸缘52，以及允许操作员提升止动指状件的抓握手柄。垫圈44被插入在上部凸缘52和支撑件40之间。

在低位置中，止动指状件42包括在支撑件40下方延伸的下端，其与可移动止动件16的后脚位于相同的高度，以在其行程终端中使其停止。

支撑件40具有容纳滑动阻挡水平轴线46的正切钻孔，其在静止位置处包含位于后方具有在正切钻孔中调整的更大直径的部分，以便形成引导件，该部分通过形成支承在支撑件上的行程终端止动件的凸缘在其后端处终止。

包含大直径的阻挡轴线46的部分还形成一个装置，该装置通过接合在止动指状件42上执行的上部横向槽48中而将该止动指状件42阻挡在低位置中。

阻挡轴线46包括具有减小直径的前部，该前部在前端处由通过横向销固定的止动环50终止。螺旋弹簧54接合在该具有减小直径的部分上，为了在该轴线上连续施加回位力以便使其停滞向前，其后凸缘抵靠支撑件40。

固定止动件14的操作如下。在图7a示出的静止位置中，止动指状件42处于其低位置中，由阻挡轴线46的大直径部分锁定，接合在该止动指状件的上部槽48中。

通过将罩向后滑动而将其从机舱移除，以使滑动轨道12从固定轨道10脱离，以进行维护操作，操作员通过按压阻挡轴线46以通过压缩压缩弹簧54将其反向移动(如图7b所示)来开始。

之后，通过维持阻挡轴线46上的压力以使得其减小的直径部分保持相对于该止动指状件，从而允许止动指状件在该轴线前面自由滑动，操作员升起止动指状件42(如图7c中所示)。

对于图7d所示的最终位置，操作员已经释放阻挡轴线46，该阻挡轴线46通过其压缩弹簧54向前返回。阻挡轴线46的大直径部分接合在与上部槽48相同的止动指状件42的下部横向槽中，为了使将该止动指状件限制在上部位置中，从而允许可移动止动件16在其下端的下方自由穿过。

因此，主轨道可以为了移除罩而移位。在将罩复位之后，通过再次向后按压阻挡轴线46以允许止动指状件42的向下运动，然后释放该轴线以将止动指状件锁定在其低位置中，反向再启动所述止动件。

图8a示出了止动指状件42处于其上部位置中，该止动指状件包含位于支撑固定轨道10的机舱的上部外表面60处的上部凸缘52。

在用于移除罩6的位置中，操作员不能替换在图8b中所示的外罩62，其仅在罩复位后原位重置，因此通过装配至外表面60完成机舱的外部空气动力学外形。该图示出了止动指状件42的上凸缘52与面板62之间的干扰。

因此，安全特性迫使操作员在机舱组件关闭之前将固定止动件14放回到其初始位置，以保证下次飞行过程中行程终端止动件的运行。

本发明简单且有效地提供了行程终端止动件，该行程终端止动件能够容易地安装在具有高强度的主轨道上。不是为了接受高的轴向负载而设计的罩的次轨并没有发生改变。

本发明适用于包括单个“O-管”-型罩、或者两个“D-管”-型罩的推力反向器，这两个罩是独立的或者包括两者之间的直接连接件。如果在气缸缺乏或出现故障的情况下有必要执行后部的安全止动件，其还可应用于罩的各种控制器，而不论致动器的类型和气缸的数量。

Claims (8)

1.一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，其包括多个罩(6)，所述罩(6)反向移动以打开该推力反向器，每个罩包括主要支撑该罩的负载的主轴向导轨(10、12)和引导所述罩外部的次轨，所述罩(6)的后部行程终端止动件(14、16)设置在所述主轨道(10、12)上，且所述行程终端止动件的可移动装置(42)允许所述行程终端止动件停用，其特征在于所述推力反向器包括这样的装置，该装置迫使操作员在关闭机舱组件之前将所述行程终端止动件(14)的可移动装置(42)放回在该可移动装置(42)的启动位置。

2.根据权利要求1所述的推力反向器，其特征在于，所述行程终端止动件包括允许该行程终端止动件保持在停用位置的阻挡装置(46)。

3.根据权利要求2所述的推力反向器，其特征在于，所述阻挡装置(46)包括将该阻挡装置保持在阻挡位置的弹簧(54)。

4.根据权利要求2或3所述的推力反向器，其特征在于，所述可移动装置包括滑动止动指状件(42)，所述滑动止动指状件(42)包括横向槽(48)，形成所述阻挡装置的轴线(46)可接合在所述横向槽(48)中。

5.根据权利要求1和4所述的推力反向器，其特征在于，当所述机舱完全关闭时，在所述止动件在被停用的位置中，所述止动指状件(42)被定位生成对该机舱外面板(62)的干扰。

6.根据前述权利要求中任一项所述的推力反向器，其特征在于，所述罩(6)打开，在所述行程终端止动件的可移动部分(16)和固定部分(14)之间布置的小的轴向间隙(J)根据不同元件的容差和变形被计算作为最小值，使得在正常运行期间，这些部分不会相接触。

7.一种涡轮喷气发动机机舱，包括在致动器的作用下可轴向滑动的推力反向器，其特征在于，该推力反向器根据前述权利要求中的任一项所述的推力反向器实现。

8.根据权利要求7所述的涡轮喷气发动机机舱，其特征在于，在罩(6)的控制气缸缺乏或出现故障之后，该打开的罩被弯曲，所述可移动止动件(16)相对于所述罩的正常运动相位超前，对于稍低于100％的所述罩的实际开口计算所述间隙(J)。