CN106593692A - 用于飞行器发动机的折叠门推力反向器 - Google Patents

Abstract

本文公开用于飞行器发动机的示例性折叠门推力反向器。示例性装置包括涡轮风扇发动机的短舱，其中风扇管道限定在涡轮风扇发动机的短舱和核心之间。示例性装置包括短舱中的在短舱外部和风扇管道之间的开口，以及内门和外门，所述内门和外门设置在开口内并且沿内门和外门的尾部边缘枢转地联接至短舱。示例性内门和外门在第一位置和第二位置之间可枢转，在第一位置中，内门和外门设置在开口内并且被取向成基本上彼此平行，在第二位置中，内门设置在风扇管道中并且取向成基本上垂直于核心的外表面，而外门从短舱向外延伸。

Description

用于飞行器发动机的折叠门推力反向器

技术领域

本公开大体涉及飞行器发动机，并且更具体地涉及用于飞行器发动机的折叠门推力反向器。

背景技术

飞行器涡轮风扇发动机经常采用推力反向系统以产生相反的推力从而在飞行器着陆时(例如，在落地之后)帮助飞行器减速或中断起飞，从而减少制动磨损并能够缩短着陆距离。例如，推力反向系统可以在着陆时展开，以在不利气候状况(例如，在潮湿的、泥泞的或光滑的跑道上)下提供附加的停止力。为产生反向推力和/或减小正向推力，涡轮风扇发动机的一些已知的推力反向系统包括平移整流罩和叶栅(cascade)系统，以使(例如，由涡轮风扇发动机的风扇提供的)风扇管道中的气流重定向或将该气流破坏，该气流原本可产生正向推力。其他已知的推力反向系统在短舱(nacelle)中利用相对大的门来阻挡风扇管道中的气流，所述门围绕相应的门的中心枢转。

发明内容

本文所公开的示例性装置包括涡轮风扇发动机的短舱。风扇管道被限定在涡轮风扇发动机的短舱和核心之间。示例性装置包括短舱中的在短舱外部和风扇管道之间的开口。示例性装置还包括内门和外门，其设置在开口内并且沿内门和外门的尾部边缘枢转地联接至短舱。所公开的示例性装置的内门和外门在(1)第一位置和(2)第二位置之间可枢转，其中在第一位置中，内门和外门设置在开口内并且取向成基本上彼此平行，在第二位置中，内门设置在风扇管道中并且取向成基本垂直于核心的外表面，而外门从短舱向外延伸。

本文公开了与涡轮风扇发动机一起使用的示例性推力反向器装置。该示例性装置包括外门和经由铰链枢转地联接至外门的内门。在示例性装置中，内门和外门被枢转地联接至涡轮风扇发动机的短舱中的开口，使得内门可旋转到形成于涡轮风扇发动机的短舱和核心整流罩之间的通道中。示例性装置的内门包括框架和旋转地联接框架的第一叶片。

本文公开了与涡轮风扇发动机一起使用的示例性推力反向器装置，其包括联接至第二外门的第一外门和联接至第二内门的第一内门。第一内门联接至第一外门。在示例性装置中，第一内门和第一外门联接至涡轮风扇发动机的短舱中的开口。第一内门和第二内门可在(1)折叠位置和(2)延伸位置之间移动，在折叠位置中，第二内门与第一内门平行，在延伸位置中，第一内门和第二内门延伸到限定在涡轮风扇发动机的短舱和核心整流罩之间的风扇管道中。

附图说明

图1示出具有示例性涡轮风扇发动机的示例性飞行器，该示例性涡轮风扇发动机能够采用根据本文公开的教导构造的示例性推力反向器。

图2A为图1的示例性涡轮风扇发动机的局部横截面图，其示出处于缩回或未展开位置的具有示例性内门和示例性外门的示例性推力反向器。

图2B为图1的示例性涡轮风扇发动机的局部横截面图，其示出在局部展开位置中的图2A的示例性推力反向器。

图2C为图1的示例性涡轮风扇发动机的局部横截面图，其示出在展开位置中的图2A的示例性推力反向器。

图3示出能够展开和/或缩回图2A的示例性推力反向器的示例性内门和外门的示例性线性致动器。

图4示出能够展开和/或缩回图2A的示例性推力反向器的示例性内门和外门的示例性旋转致动器。

图5示出具有可旋转叶片的图2A的示例性推力反向器的示例性内门。

图6为示出示例性旋转轴线的图5的可旋转叶片中的一个的横截面图。

图7A为处于关闭位置的图5的示例性可旋转叶片的横截面图。

图7B为处于打开位置的图5的示例性可旋转叶片的横截面图。

图8A至图8E示出使用示例性舱口展开图2A的示例性推力反向器的示例性顺序，以使示例性内门和外门之间的区域加压。

图9示出图2A的示例性推力反向器，其中示例性内门和外门包括相应的铰接延伸部。

某些示例在上述附图中示出并且将在下面具体描述。在描述这些示例中，相似或相同的参考符号用于标识相同或相似的元件。附图不必按比例绘制，并且为了清楚和/或简明起见，某些特征和某些附图的视图可在比例上放大示出或者示意性地图示。另外，贯穿本说明书已经描述了若干示例。来自任何示例的任何特征可以与用于来自其他示例的其他特征的替换一起包括，或以其他方式与来自其他示例的其他特征相结合。

具体实施方式

本文公开了与飞行器发动机(诸如涡轮风扇发动机)一起使用的示例性推力反向器。本文所公开的示例性推力反向器利用比已知推力反向器小的空间，并且需要更小的致动力来展开和/或缩回。由此，示例性推力反向器通常更轻、更小的，并且更容易结合到涡轮风扇发动机的机身结构中。进一步地，本文所公开的示例性推力反向器在结构上可与具有相对高的涵道比的涡轮风扇发动机(诸如，实施可变面积喷嘴的那些)相容，并且产生有效的反向推力以使飞行器减速。然而，在转到所公开的示例性推力反向器的详细方面之前，下面提供了高涵道比涡轮风扇发动机和已知的推力反向器系统的简要讨论。

涡轮风扇发动机有时被称作鼓风式喷气发动机(fanjet)，是用于飞行器推进的普通型空气喷气发动机。涡轮风扇发动机包括发动机核心(例如，燃气涡轮发动机)和由发动机核心驱动的风扇，发动机核心通过使空气向后加速而产生推力。与涡轮式喷气发动机相比，在涡轮风扇发动机中，空气中的一些通过风扇管道或形成于短舱和发动机核心之间的涵道绕过发动机核心。如本文所使用的，涵道比(BPR)指的是通过风扇管道绕过发动机核心的空气质量流率和通过发动机核心的空气质量流率之间的比。一般而言，与其他类型的飞行器发动机相比，涡轮风扇发动机相对省油并且具有减少的噪音。改善用于亚音速运输工具的推力燃料消耗率的最近趋势已引起涡轮风扇发动机的BPR增大。超高涵道比(UHBPR)发动机具有例如12及以上的BPR，并且提供推力燃料消耗率的改进。

然而，机身一体化问题成为减少高BPR涡轮风扇发动机的飞行燃料消耗的限制因素。具体地，对于连续增大BPR的限制成为渐增的短舱阻力和/或非常大直径风扇的重量。换言之，通过增大涡轮风扇发动机中的BPR来改善推进效率并减少噪音导致针对给定推力的风扇直径增大。增大风扇直径需要相对较大的短舱，这导致表面面积增加。由此，为增大BPR，需要相对较大的风扇，并且因此通过发动机的短舱产生了更重的重量和更大的阻力。

另外，具有高于12的BPR的推进效率的改善由风扇压力比下降到1.4以下造成。在更低的风扇压力比的情况下，需要在起飞期间增大风扇喷嘴出口面积，以在巡航期间实现为最小燃料消耗率(SFC)实现最佳匹配。否则，在起飞期间存在过多背压，导致很少或没有风扇失速裕度。因此，高BPR涡轮风扇发动机采用可变面积喷嘴(VAN)以增强性能并进一步减少飞越噪音。具体地，VAN能够被打开以增大BPR从而减少在FAA FAR 36(联邦航空管理局联邦航空条例)削减下和飞临噪音测量点处的噪音。因此，VAN在UHBPR涡轮风扇发动机中是有价值的特征，其有助于改善性能并减少噪音。

已知的推力反向器使用蛤壳式门或靶门、枢转门或带有内部阻流门和叶栅转动叶片的平移整流罩。尽管早前的涡轮风扇发动机使风扇流动和核心流动两者均反向，但借助更高BPR的发动机，已经确定仅使风扇气流反向为飞行器界所接受，以提供充分的减速(例如，在光滑的跑道上)。蛤壳式门和靶门类型的推力反向器通常用于涡轮式喷气发动机和低-中等BPR涡轮风扇发动机上。然而，对于更高BPR的涡轮风扇发动机，蛤壳式门和靶门的重量损失变得过大。

对于具有多达大约5或6的BPR的涡轮风扇发动机，使用平移整流罩或枢转门反向器。枢转门反向器利用围绕涡轮风扇发动机的短舱设置的枢转门。枢转门围绕它们的中心轴线枢转。当展开时，门转轴，使得门的下半部分设置在风扇管道中而门的上半部分设置在短舱的外部。门的下半部分定位在枢转点的尾部以阻挡内流，并且倒流由门的上半部分在短舱的外部完成。然而，借助具有高于大约6的BPR的涡轮风扇发动机，诸如UHBPR发动机，枢转门尺寸由于大风扇管道的高度或宽度(即，发动机核心的外表面和短舱内表面之间的距离，该距离限定涵道或风扇管道通道)而变得过大。

因此，平移整流罩推力反向器通常用于具有6及以上的BPR的涡轮风扇发动机。平移整流罩推力反向器采用具有叶栅转动叶片的平移整流罩。叶栅可以平移或固定，并且用在最高BPR的发动机上。然而，由于转动叶片的堵塞和用于使叶片内的流动转向的附加表面积，所以叶栅需要增加的面积。进一步地，平移整流罩推力反向器需要用于叶栅转动叶片的额外长度，因此提出了与VAN一体化并且因此与UHBPR发动机一体化的挑战。

本文公开了与涡轮风扇发动机一起使用的示例性推力反向器(例如，反向推力装置)。示例性推力反向器利用包括外门和内门的折叠门，该折叠门可铰接地联接到涡轮风扇发动机的短舱中的开口。一般而言，示例性推力反向器在第一位置或缩回位置(例如，非展开位置、关闭位置等)与第二位置或展开位置(例如，打开位置、延伸位置等)之间操作，在第一位置或缩回位置中，内门和外门被折叠并储存在短舱的开口中，在第二位置或展开位置中，内门被旋转到涡轮风扇发动机的风扇管道中，而外门被旋转以向外或远离短舱延伸。在展开位置中，内门阻挡气流通过风扇管道，从而引导风扇管道中的气流通过短舱中的开口。外门进一步从短舱向外引导气流。在一些示例中，在展开位置中，外门成一定角度以在反向方向中(即，在与由发动机核心所生成的推力相反的方向中)引导气流。

在一些示例中，在展开位置中，内门被旋转到其中内门与发动机核心和/或通过风扇管道的气流的方向垂直的位置。由此，内门的长度处于或接近阻挡风扇管道中的气流所需要的理论长度(例如，短舱和发动机核心之间的最短距离)。因此，内门的长度比其他已知的推力反向系统的阻挡设备的长度小。因此，短舱中的用于储存内门和外门的开口相对较小。因此，所公开的示例性推力反向器使短舱的附加重量和/或阻力最小化，特别是对于由UHBPR发动机驱动的亚音速运输工具。在一些示例中，为进一步减少由示例性推力反向器所使用的空间，内门和外门可以包括在缩回位置中折叠回其自身的铰接延伸部，从而进一步减少在短舱中所需的长度以容纳示例性推力反向器。

在一些示例中，内门和/或外门经由一个或更多个致动器来展开和/或缩回。在一些示例中，为减小从展开位置缩回内门所需要的致动力，内门包括在关闭位置和打开位置之间旋转的一个或更多个活动(shutter)叶片。在关闭位置中，一个或多个活动叶片阻挡气流通过风扇管道，从而通过短舱中的开口使气流转向。当缩回内门时，一个或多个活动叶片可以被旋转到打开位置，使得风扇管道中的气流能够流经内门。因此，由气流抵靠内门生成的力比在一个或多个活动叶片关闭情况下的力小，并且因此需要更小的致动力来缩回内门。在一些示例中，一个或多个活动叶片经由弹簧偏置到关闭位置中。另外或替代地，一个或多个活动叶片可被锁定在关闭位置中。当缩回内门时，例如，一个或多个活动叶片可以解除锁定或释放。在此示例中，抵靠一个或多个活动叶片作用的气流导致该一个或多个叶片旋转到打开位置(例如，通过克服来自一个或多个弹簧的偏置力)，从而允许气流穿过内门。因此，可利用更小的(并且因此更轻的)一个或多个致动设备来使内门在展开位置和缩回位置之间移动。

在本文所公开的一些示例中，推力反向器包括沿短舱内表面(例如，风扇管道的边界)的舱口或门，舱口或门打开以允许气流进入内折叠门和外折叠门之间的空间中。然后，风扇管道中的高压气流流入内门和外门之间的空间中，并且用于打开或展开内门和外门。由此，需要最小的致动力(若有的话)来展开示例性推力反向器。因此，可利用更小的(并且因此更轻的)一个或多个致动设备来使内门在缩回位置和展开位置之间移动。在一些示例中，舱口经由弹簧朝向关闭位置偏置。在一些示例中，舱口也经由闩锁锁定在关闭位置中。为打开舱口，将闩锁解除锁定。通过风扇管道的高压气流抵抗弹簧力且打开舱口，并且因此允许高压气流使内门和外门之间的空间加压。

进一步地，例如，本文公开的示例性推力反向器在结构上与UHBPR涡轮风扇发动机上采用的VAN相容。在一些示例中，推力反向器包括可以与VAN结合和/或联接到VAN的反向器框架。示例性推力反向器采用折叠门，该示例性推力反向器使用相对较小的空间并且通常比已知的推力反向器轻。因此，所公开的示例性推力反向器导致风扇喷嘴/推力反向器的尺寸减小，特别是当BPR大于12并且采用VAN时。

图1示出包括从机身104横向向外延伸的机翼102(例如，右机翼和左机翼)的示例性飞行器100。所示示例的机翼102中的每个经由外挂架108来支撑飞行器发动机106。所示示例的每个飞行器发动机106是可以体现本公开的教导方面的涡轮风扇发动机。例如，图1所示的飞行器发动机106包括根据本文所公开的教导构造的推力反向器110。

图2A为图1的示例性飞行器发动机106中的一个的局部横截面图。如图2A所示，飞行器发动机106(例如，涡轮风扇发动机)包括短舱200(例如，风扇短舱)和由短舱200所围绕的发动机核心202(例如，燃气涡轮发动机)。提供至发动机核心202的空气被高度加压(例如，经由一个或多个压缩机)并且提供至发动机核心202的燃烧室，在燃烧室中，燃料被注入并与高度增压的空气混合且被点燃。发动机核心202向从发动机核心202上游轴向设置的风扇206供应动力。风扇206在短舱200的风扇整流罩207(例如，风扇框架)内旋转。风扇管道208(例如，涵道、通道、槽道、喷嘴管道等)被限定在发动机核心202的外壁或核心整流罩210和短舱200的内壁212之间。当风扇206旋转时，风扇206产生进入短舱200的进口整流罩或进气口216的气流214(如箭头所示)。气流214的一部分流向发动机核心202，并且气流214的一部分流经风扇管道208(例如，风扇整流罩207的尾部)。来自发动机核心202的燃烧室的热能(例如，经由一个或多个涡轮)排出到喷嘴218。发动机核心202的经转换的热能和风扇管道208的经加速的气流214从发动机106的尾端220排出，以产生推进飞行器100的正向推力(例如，在正向方向中)。在所示的示例中，短舱200包括可变面积喷嘴(VAN)222(例如，风扇出口或排气喷嘴)。在一些示例中，VAN 222由一个或多个支柱224(例如，结构支撑件)支撑，一个或多个支柱224在核心整流罩210和VAN 222之间围绕核心整流罩210径向设置。

为使推力的流动路径反向并使飞行器100放慢，图2A的示例性发动机106包括示例性推力反向器110。在所示示例中，推力反向器110包括内部的门或内门226(例如，推力反向阻挡门、第一折叠门)和外部的门或外门228(例如，偏转门、第二折叠门)，并且推力反向器110枢转地联接至短舱200。内门226和外门228设置在推力器反向器框架231(例如，固定框架、反向器框架)中的端口或开口230中，端口或开口230连接短舱200的外部和风扇管道208。框架231可以和风扇整流罩207成为一体或联接至风扇整流罩207。在所示示例中，VAN222设置在开口230的尾部(例如，下游)。因此，在所示示例中，短舱200包括进气口216、风扇整流罩207、推力器反向器框架231以及VAN 222。示例性框架231可以为VAN 222提供牢固的支撑底座。在一些示例中，框架231是联接在风扇整流罩207和VAN 222之间的单独结构(例如，环形外壳或环状外壳)。换言之，框架231与风扇整流罩207和/或VAN 222(例如，使用一个或多个支柱224)一体形成。

在所示示例中，内门226和外门228被枢转地联接到彼此并且沿相应外门226和内门228的后方边缘或后边缘经由铰链232(例如，可铰接地联接)枢转地联接至短舱200。具体地，在所示示例中，内门226和外门228在开口230中枢转地联接至短舱200。如本文进一步详细公开的，示例性推力反向器110的内门226和外门228可以在缩回(例如，折叠的、储存的、非展开的，等等)位置(如图2A所示)和展开(例如，未折叠的、延伸的，等等)位置之间移动(例如，枢转地、可旋转的等)，在展开位置中，内门226被旋转以阻挡风扇管道208中的气流214，并且外门220被向外旋转以向外和/或在反向方向(例如，在至少与发动机核心202所生成的推力局部相反的方向上)上引导气流214。在缩回位置中，如图2A所示，内门226和外门228设置或储存在短舱200中的开口230内并且被取向成基本上彼此平行。

图2B示出处于局部展开位置的示例性推力反向器110。在所示示例中，内门226(在逆时针方向上)(例如，进入风扇管道208中)向下旋转，而外门220(在顺时针方向上)向上旋转。在一些示例中，如将在本文中进一步详细公开的，内门226和/或外门228可以经由致动器和/或弹簧旋转。在一些示例中，如将在本文中进一步详细公开的，可以借助通过风扇管道208的气流214的力来展开内门226和/或外门228。当内门226和外门228打开时，抵靠内门226和外门228的气流214的力用于使内门226和外门228旋转并且展开示例性推力反向器110。图2B示出外门228的透视图。如图所示，外门228包括限定开口237的第一侧壁233、第二侧壁234以及外壁235。如图2A所示，在非展开位置中，内门226可以设置在外门228的开口237内。

图2C示出处于完全展开位置的示例性推力反向器110。如图所示，内门226阻挡(例如，阻塞)风扇管道208，这引导气流214向上通过风扇管道208或向外通过开口230并且在与风扇管道208的方向基本上垂直的方向上。然后，气流214经由外门228在相反的(朝向前方)方向上被引导。在图2C的示例性展开位置中，内门226与发动机核心202的核心整流罩210和/或通过风扇管道208的气流214的方向基本上垂直。因此，内门226的长度(例如，从铰链到内门226的远端)仅需与风扇管道208的高度(例如，核心整流罩210和短舱200靠近开口230的内壁212之间的距离)大约相等。因此，用于容纳(例如，储存、包含，等等)示例性推力反向器110的面积(例如，开口230)比用于许多已知的平移整流罩型推力反向器中的开口小。在所示示例中，内门226在缩回位置(例如，第一位置)和第二位置或展开位置(例如，第二位置)之间旋转大约90°。然而，在另一些示例中，内门226可以根据短舱200和核心整流罩210之间的相对角度或多或少地旋转。

在一些示例中，在展开位置中，外门228与内门226对齐(例如，共面的)(例如，相对于内门226旋转180°)。例如，在展开位置中，外门228可以被取向成基本上垂直于短舱200。在另一些示例中，在展开位置中，外门228可以朝向发动机106的前方成一定角度，以在反向方向上引导气流214。另外地或替代地，在一些示例中，隔板或挡板236从外门228的远端延伸(图2B和图2C)。挡板236关于外门228成一定角度并且用于在反向方向上引导气流214。在一些示例中，可以采用一个或更多个止动件以防止外门228过度旋转。

在一些示例中，铰链232为弹簧加载的(例如，经由扭力弹簧)以将内门226和外门228偏置到展开位置。在此类示例中，内门226和外门228可以被锁定(例如，经由致动器或闩锁)在关闭位置中。当内门226和外门228解除锁定时，弹簧加载的铰链232将内门226和外门228偏置到展开位置。在一些示例中，可以采用一个或更多个致动器来展开和/或缩回内门226和外门228，如本文将进一步详细公开的。在所示示例中，内门226和外门228基本形成梯形。在一些示例中，内门226和外门228可以具有较长的尾部边缘(例如，靠近铰链232的边缘)和较短的前部边缘(例如，呈梯形形状)。在一些示例中，内门226和外门228被弯曲以匹配短舱200和风扇管道208的外形的对应轮廓。

在展开位置中，与其他已知的推力反向器诸如不存在底部阻力的平移整流罩推力反向器相比，示例性推力反向器110的外门228还产生相对高的底部阻力(例如，短舱200的阻力)。此底部阻力也帮助飞行器100更快地减速。另外，如本文所公开的，示例性推力反向器110也能够有利地与UHBPR发动机一起使用，该UHBPR发动机相比于更小BPR的发动机产生相对较高的冲压阻力(例如，通过使用相对大的风扇进气流诸如进气口216而生成的阻力)。一般而言，飞行器上的减速力是反向推力(例如，由示例性推力反向器110生成的)、制动地面摩擦力、发动机冲压阻力和/或飞机冲压阻力的总和。在一些示例中，与已知的高BPR推力反向器相比，在带有示例性推力反向器110的UHBPR上，由于来自增大的冲压阻力和/或底部阻力的高得多的减速力，所以即使10％的风扇反向器效率仍能提供具有大约45％的更高的反向导向效率的减速。因此，相比于可具有高反向推力但产生较小的冲压阻力和较小的底部阻力的当前的高BPR发动机，即使借助于较小的反向推力，示例性推力反向器110仍能提供即使不优于但也比得上的飞行器减速能力。

虽然在图2A至图2C中仅示出一个折叠门组(例如，内门226和外门228)，但应该理解，在一些示例中，示例性推力反向器110可以包括围绕发动机106的短舱200周向设置的多个折叠门组(如图1所示)。折叠门可以基本与本文所公开的示例性推力反向器中的任一个相同。在一些示例中，折叠门组围绕短舱200被彼此均匀地隔开(例如，每隔30°设置的12个折叠门组)。可以控制(例如，经由一个或更多个控制器和/或致动器)示例性折叠门组基本同时展开和/或缩回(例如，经由飞行器100的推力反向器控制系统)。

如本文所公开的，在一些示例中，可以采用一个或更多个致动器以使示例性推力反向器110的内门226和外门228从缩回位置(如图2A所示)移动到展开位置(如图2B所示)。示例性推力反向器110可以采用任何液压致动器、气动致动器或电动致动器。例如，图3示出使用线性致动器(例如，推拉式致动器)以移动内门226和外门228的示例性实施方式。具体地，第一线性致动器300联接在短舱200和内门226之间，而第二线性致动器302联接在短舱200和外门228之间。第一线性致动器300和第二线性致动器302操作以打开或关闭内门226和外门228。

图4示出使用旋转致动器以移动内门226和外门228的另一示例性实施方式。在所示示例中，具有线性螺钉402的旋转致动器400联接至短舱200。具有螺纹开口的平移联接件404(例如，板)联接在内门226和外门228之间。当线性螺钉402旋转时，联接件404朝向或远离铰链232平移以使内门226和外门228移动。在另一些示例中，可以实施具有其他布置的其他类型的致动器，以使内门226和外门228移动。

一旦处于展开位置，就可需要显著的致动力克服作用于内门226上的气流214的力来关闭内门226。在一些示例中，为基本上减少和/或消除缩回内门226和外门228所需的力，示例性推力反向器110的内门226可以包括一个或多个可旋转叶片(例如，活动叶片、面板、窗格等)。图5是示例性内门226的透视图。在所示示例中，内门226包括框架500和可旋转地联接至框架500的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506(例如，活动叶片、窗格、面板等)。在展开位置中，框架500的顶端505设置在短舱200的附近，而框架500的底端507设置在核心整流罩210处或靠近核心整流罩210。在一些示例中，可以在框架500的底端507上提供一个或更多个密封件，以在内门226和核心整流罩210之间提供密封接合。在所示示例中，铰链232的一部分被描绘在框架500的顶部，以示出内门226围绕其旋转的轴线。

在图5的所示示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506可在关闭位置(如图5所示)和打开位置之间旋转，其中第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506旋转大约90°(例如，四分之一转)，以允许气流214(图2C)经过第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506之间，并且因此通过内门226。在所示示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506可围绕相应的第一轴线508、第二轴线510和第三轴线512旋转。

在一些示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506经由弹簧偏置在关闭位置中。图5示出第一叶片502顶部的放大图。如图所示，第一叶片502经由第一轴514联接至框架500，其中第一叶片502围绕第一轴514旋转。在所示示例中，扭力弹簧516联接在从框架500延伸的第一柱518和从第一叶片502延伸的第二柱520之间。如果第一叶片502被旋转，则来自弹簧516的力将第一叶片502偏置回到关闭位置。在一些示例中，提供闩锁522以将第一叶片502锁定在关闭位置中。在所示示例中，闩锁522设置在框架500内并且包括可移动到第一叶片502中的凹槽或孔526中的锁定销524。闩锁522可以被电气地和/或机械地致动(例如，经由来自飞行器100中所实施的推力反向器控制系统的信号)。

图6示出示例性第一叶片502的横截面图。如所示的示例中所示，第一叶片502可围绕的第一轴线508在关闭位置和打开位置之间旋转(以虚线示出)。在所示示例中，第一轴线508从第一叶片502的压力中心偏移。换言之，当气流214(图2C)抵靠第一叶片502作用时，由来自气流214的压力所产生的压力中心从第一轴线508偏移(例如，在尾部)。因此，当闩锁522打开或解除锁定时，来自气流214的力使第一叶片502围绕第一轴线508旋转到打开位置(如虚线所示)中。可以将弹簧516的尺寸设计成当第一叶片502解除锁定时允许气流214旋转第一叶片502。第二叶片504和第三叶片506(图5)也可以包括与弹簧516和闩锁522类似的弹簧和闩锁，并且以相同的方式操作。因此，当内门226展开时，并且当闩锁(例如，闩锁522)打开或解除锁定时，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506可以通过气流214的气动力旋转到打开位置。一旦处于打开位置，内门226就可以借助相对较小的致动力关闭或缩回。在内门226缩回之后，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506的弹簧(例如，弹簧516)可将相应的叶片502、504、506偏置回到关闭位置(例如，当较少的气流214作用于第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506上时)，如本文进一步详细公开的。

图7A示出处于关闭位置的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506的横截面图，而图7B示出处于打开位置的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506。在关闭位置中，气流214被第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506阻塞，并且因此经由内门226转向向上通过短舱200(图1)中的开口230(图1)。当缩回内门226时，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506的闩锁(例如，图5所示的闩锁522)可以打开以释放第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506。来自气流214的压力迫使第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506旋转(例如，由于偏离中心旋转轴线)到其中第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506与气流214的方向基本上平行的位置，如图7B中的打开位置所示。由此，内门226的气压上游和内门226的气压下游之间的差异基本上减小，从而能够借助减小的致动力将内门226关闭。

在一些示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506被成形用于充当翼型件和/或被旋转到产生在正向(例如，顺时针)方向(例如，与通过风扇管道208的气流214的方向相反)上的升力的位置。当克服气流214的力使内门226旋转时，此正向升力帮助缩回内门226。例如，如图7B所示，第一叶片502处于产生正向升力(例如，在图7B中向左)的位置。第一叶片502的曲线形状或轮廓和第一叶片502相对于气流214的位置生成在气流214的相反方向上的升力。在一些示例中，相对于即将到来的气流214，第一叶片502的位置在大约3°和大约15°之间。在一些示例中，内门226包括止动件以防止第一叶片502过度旋转，并且因此将第一叶片502保持在生成升力的位置中。在一些示例中，止动件可以类似地被提供给第二叶片504和第三叶片506，以同样地相对于即将到来的气流214将第二叶片504和第三叶片506保持在最佳位置，以生成在气流214的相反方向上的升力。

在所示示例中，内门226包括三个示例性叶片。然而，在另一些示例中，内门226可以包括更多或更少的叶片。进一步地，在所示示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506被竖直地取向(例如，在跨越核心整流罩210和短舱200之间的风扇管道208的高度的方向上)。换言之，当内门226设置在风扇管道208中时，第一叶片502被取向成使得第一叶片502的第一端部528(例如，顶端、尾端)处于或靠近短舱200，并且第二端部530(例如，底端、前端)处于或靠近核心整流罩210。然而，在另一些示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506可以被水平地取向。在一些示例中，外门228可以另外地或替代换地包括一个或更多个旋转叶片，所述旋转叶片可以与内门226的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506类似地进行操作。

图8A至图8E示出展开示例性推力反向器110的示例性顺序，其中使用很小的致动力或没有使用致动力。图8A示出处于完全缩回位置或非展开位置的内门226和外门228。当处于完全缩回位置时，气流214行进穿过风扇管道208并且离开VAN喷嘴222。风扇管道208中的相对高压力气流214在内门226的底部上产生压力，该压力将内门226维持在关闭位置中。为使内门226和外门228在没有任何致动设备(或相对最小的致动力)的情况下能够打开，示例性推力反向器110可以包括邻近开口230沿短舱200的内壁212的舱口800(例如，门、襟翼，等等)。在图8A所示的放大图中，为了清楚起见已将内门226去除。如放大图所示，舱口800经由弹簧802朝向关闭位置偏置，弹簧802联接在短舱200和舱口800之间。在所示示例中，采用闩锁804将舱口800锁定在关闭位置中。闩锁804可以被电气地和/或机械地致动(例如，经由来自飞行器100中所实施的推力反向器控制系统的信号)。

如图8B所示，闩锁804可以解除锁定或打开以释放舱口800。在图8B所示的放大图中，为清楚起见已将内门226去除。风扇管道208中的高压力气流214抵抗(例如，克服)来自弹簧802的力，并且打开舱口800(例如，使舱口800围绕铰链或枢转轴线旋转)。一旦被打开，高压力气流214就流入内门226和外门228之间的空间(例如，腔室、区域、空隙，等等)中，从而稳定或减少内门226两侧的压力差(例如，通过使内门226和外门228之间的空间加压)。

在所示示例中，如图8C和图8D所示，流入舱口800中的气流214迫使内门226向下(逆时针)旋转，并且迫使外门228向上(顺时针)旋转。在一些示例中，可使用一个或更多个致动器(例如，图3的致动器300、致动器302或图4的致动器400)来开始展开，并且然后高压力气流214将内门226和外门228吹开。图8C和图8D示出迫使内门226和外门228打开或展开的气流214。在展开时，内门226的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506(图5)处于关闭位置，从而提供气流214能够抵靠其进行作用的最大表面。

图8E示出处于完全打开的展开位置的内门226和外门228。如图所示，内门226基本上阻挡了风扇管道208中的所有气流214。如箭头所示，气流214被引导通过短舱200中的开口230。在图8E的所示示例中，外门228在反向方向上成一定角度，其引导在反向方向上的气流214(例如，反向推力)。在完全展开位置中，气流214将内门226维持在完全展开位置。

为缩回内门226和外门228，内门226的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506(图5)可以打开。具体地，可启用或停用闩锁(例如，闩锁522)以使相应的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506解除锁定。来自抵靠第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506的气流214的力使第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506旋转到打开位置(如图7B所示)。因此，内门226两端的压力差(例如，在内门226上游和下游的压力之间的差)显著减小，并且因此需要最小的力来将内门226移动到完全缩回或非展开的位置。在一些示例中，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506被成形和/或定位用于生成气动升力以产生缩回力(例如，在反向或顺时针方向上)。一个或更多个致动器，诸如图3的第一线性致动器300和第二线性致动器302，或图4的旋转致动器400，可以被实施为关闭内门226和外门228。另外，因为较少的气流214通过内门226被转向，所以较少的气流214作用于外门228上，并且因此致动器需要较少的力来缩回外门228。当内门226旋转回到缩回位置时，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506上的气动力减小到一个点，在该点处来自弹簧(例如，弹簧516)的偏置力使第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506旋转回到关闭位置。一旦处于关闭位置，第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506就能够经由闩锁(例如，闩锁522)被锁定。进一步地，一旦内门226处于缩回位置(如图8A和图8B所示)，闩锁804就能够被启用以将舱口800锁定在关闭位置中。弹簧802将舱口800偏置在关闭位置中，这减小了闩锁804所需的力以使舱口800克服高压力气流214进行旋转。在一些示例中，舱口800被提供在内门226的端部上。

图9示出其中内门226和/或外门228可以包括铰接延伸部的示例。在所示示例中，内门226包括第一内门节段902(例如，第一内门、段、部分，等等)和第二内门节段904(例如，第二内门)，第二内门节段904可枢转地联接到第一内门节段902的远端906。类似地，外门228包括第一外门节段908(例如，第一外门)和第二外门节段910(例如，第二外门)，第二外门节段910枢转地联接至第一外门节段908的远端912。在缩回位置中，第二内门节段904抵靠(例如，平行于)第一内门节段902折叠，并且设置在位于第一内门节段902和第一外门节段908之间的、短舱200中的开口230内。在一些示例中，第一内门节段902包括开口以接收处于缩回位置的第二内门节段904。同样地，在缩回位置中，第二外门节段910抵靠(例如，平行于)第一外门节段908折叠，并且设置在第一内门节段902和第一外门节段908之间的开口内。在一些示例中，第一外门节段908包括开口(例如，与开口237相似)以接收处于缩回位置的第二外门节段910。在一些示例中，第二内门节段904经由弹簧加载的铰链(例如，借助扭力弹簧)枢转地联接至第一内门节段902。在此示例中，当第一内门节段902展开并且移动远离开口230时，第二内门节段904弹开或向外弹出。另外地或替代地，在一些示例中，第二外门节段910经由弹簧加载的铰链被枢转地联接至第一外门节段908。由此，当内门226和外门228展开时，第二内门节段904和/或第二外门节段910可以旋转到适当位置中。在一些示例中，在展开位置中，第二内门节段904与第一内门节段902对齐(例如，基本上共面或沿相同平面对齐)。另外地或替代地，在一些示例中，在展开位置中，第二外门节段910与第一外门节段908对齐(例如，基本上共面或沿相同平面对齐)。在一些示例中，在展开位置中，第一内门节段902、第二内门节段904、第一外门节段908和第二外门节段910在展开位置中彼此对齐(例如，形成基本平坦的壁)。在另一些示例中，第二内门节段904可以关于第一内门节段902成一定角度，并且/或者第二外门节段910可以关于第一外门节段908成一定角度。

在图9所示的示例中，内门226的总长度基于第一内门节段902和第二内门节段906的长度(并且，在一些示例中，基于它们之间的角度)。因此，开口230的长度或宽度可以相对较小(例如，比核心整流罩210和短舱200之间的风扇管道208的宽度小)。因此，与已知的推力反向系统相比，短舱200容纳示例性推力反向器110所需的长度会相对小。如本文示例中所公开的，示例性第一内门节段902和示例性第一外门节段908可以通过一个或更多个致动器来展开。示例性第一内门节段902和/或示例性第二内门节段904可以包括一个或更多个可旋转叶片，所述可旋转叶片与结合图5、图6、图7A和图7B所公开的第一叶片502、第二叶片504和第三叶片506类似地进行操作。

根据上文，将认识到以上公开的推力反向器可以有利于具有相对高的BPR的涡轮风扇发动机。在所示示例中，与已知推力反向器相比，示例性推力反向器的内门和外门折叠到相对小的空间中。因此，就需要较少的空间来利用示例性推力反向器。进一步地，示例性推力反向器在结构上与具有VAN的发动机，诸如UHBPR发动机相容。另外，本文公开了用于减小展开和/或缩回示例性推力反向器所需的致动力的示例。由此，如果需要的话，能够使用更小和/或更轻的致动设备。因此，示例性推力反向器通常比已知推力反向器小且轻。因此，示例性推力反向器能够更紧凑地与短舱一体化，并且因此使已知推力反向器中看到的机身集成损失(例如，附加重量、附加空间，等等)最小化。

根据本公开的一方面，提供了一种装置，其包括：涡轮风扇发动机的短舱，限定在涡轮风扇发动机的短舱和核心之间的风扇管道；短舱中的在短舱的外部和风扇管道之间的开口；以及内门和外门，其设置在开口内并且沿内门和外门的尾部边缘枢转地联接至短舱，内门和外门可在(1)第一位置和(2)第二位置之间枢转，在第一位置中，内门和外门设置在开口内并且取向成基本上彼此平行，在第二位置中，内门设置在风扇管道中并且取向成基本上垂直于核心的外表面，而外门从短舱向外延伸。

公开了所述装置，其中内门的长度和邻近开口的风扇管道的高度基本上相同。

公开了所述装置，其中内门在第一位置和第二位置之间旋转大约90°。

公开了所述装置，其中外门在第二位置中取向成基本上垂直于短舱。

公开了所述装置，其中短舱包括邻近开口沿短舱的内表面的舱口，当内门和外门处于第一位置时，该舱口可在关闭位置和打开位置之间移动，以允许气流从风扇管道进入形成于内门和外门之间的腔室中。

进一步公开了所述装置，其包括弹簧，该弹簧联接至舱口，以朝向关闭位置偏置舱口。

公开了所述装置，其进一步包括闩锁，以将舱口锁定在关闭位置中。

公开了所述装置，其进一步包括联接在短舱和内门或外门中的至少一个之间的致动器，致动器将内门和外门移动到第一位置或第二位置中的至少一个。

公开了所述装置，其中短舱进一步包括开口的可变面积喷嘴尾部。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于与涡轮风扇发动机一起使用的推力反向器装置，所述装置包括外门；和经由铰链枢转地联接至外门的内门，内门和外门枢转地联接至涡轮风扇发动机的短舱中的开口，使得内门可旋转到形成于涡轮风扇发动机的短舱和核心整流罩之间的通道中，内门包括框架和旋转地联接框架的第一叶片。

公开了所述装置，其中第一叶片可在(1)关闭位置和(2)打开位置之间旋转，在关闭位置中，当内门设置在通道中时，第一叶片将阻挡通道中的气流，在打开位置中，当内门设置在通道中时，气流穿过内门的框架。

公开了所述装置，其中内门进一步包括联接在第一叶片和框架之间的弹簧，以朝向关闭位置偏置第一叶片。

公开了所述装置，其中内门进一步包括闩锁，以将第一叶片锁定在关闭位置中。

公开了所述装置，其进一步包括被联接在短舱和内门或外门中的至少一个之间的致动器。

公开了所述装置，其中当第一叶片处于打开位置时，致动器将使内门从展开位置移动到缩回位置。

公开了所述装置，其中第一叶片可围绕轴线旋转，该轴线从由作用于第一叶片上的气流形成的在第一叶片上的压力中心偏移。

公开了所述装置，其中当内门设置在通道中时，第一叶片被取向成使得叶片的顶端处于或靠近短舱，而第一叶片的与第一端相对的第二端处于或靠近核心整流罩。

公开了所述装置，其中第一叶片被成形用于形成在与通过通道的气流相反的方向上的升力。

公开了所述装置，其中内门进一步包括可旋转地联接至框架的第二叶片。

根据本公开的又一方面，提供了一种与涡轮风扇发动机一起使用的推力反向器装置，所述装置包括联接至第二外门的第一外门；和联接至第二内门的第一内门，第一内门联接至第一外门，第一内门和第一外门联接至涡轮风扇发动机的短舱中的开口，第一内门和第二内门可在(1)折叠位置和(2)延伸位置之间移动，在折叠位置中，第二内门与第一内门平行，在延伸位置中，第一内门和第二内门延伸到风扇管道中，风扇管道限定在涡轮风扇发动机的短舱和核心整流罩之间。

公开了所述装置，其中在延伸位置中，第二内门基本上与第一内门对齐。

公开了所述装置，其中在延伸位置中，第二内门关于第一内门成一定角度。

公开了所述装置，其中铰链和处于延伸位置的第二内门的远端之间的距离基本上与通道的高度相同。

虽然本文已经公开某些示例性装置和制品，但本专利的覆盖范围并不限于此。相反，本专利完全覆盖落入本专利的权利要求范围内的所有装置和制品。

Claims (9)

1.一种装置，其包括：

涡轮风扇发动机的短舱，限定在所述涡轮风扇发动机的所述短舱和核心之间的风扇管道；

所述短舱中的、在所述短舱的外部和所述风扇管道之间的开口；以及

内门和外门，所述内门和所述外门设置在所述开口内并且沿所述内门和所述外门的尾部边缘枢转地联接至所述短舱，所述内门和所述外门在(1)第一位置和(2)第二位置之间可枢转，在所述第一位置中，所述内门和所述外门设置在开口内并且被取向成基本上彼此平行，在所述第二位置中，所述内门设置在所述风扇管道中并且被取向成基本上垂直于所述核心的外表面，而所述外门从所述短舱向外延伸。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述内门的长度基本上与邻近所述开口的所述风扇管道的高度相同。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述内门在所述第一位置和所述第二位置之间旋转大约90°。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述外门在所述第二位置中被取向成基本上垂直于所述短舱。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述短舱包括邻近所述开口沿所述短舱的内表面的舱口，当所述内门和所述外门处于所述第一位置时，所述舱口在关闭位置和打开位置之间可移动，以允许气流从所述风扇管道进入形成于所述内门和所述外门之间的腔室中。

6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括弹簧，所述弹簧联接至所述舱口，以朝向所述关闭位置偏置所述舱口。

7.根据权利要求6所述的装置，其进一步包括闩锁，以将所述舱口锁定在所述关闭位置中。

8.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括联接在所述短舱和所述内门或所述外门中的至少一个之间的致动器，所述致动器将所述内门和所述外门移动到所述第一位置或所述第二位置中的至少一个位置。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述短舱进一步包括所述开口的可变面积喷嘴尾部。