CN106968832A - 用于控制核心整流罩通风区域的方法和系统 - Google Patents

用于控制核心整流罩通风区域的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于控制核心整流罩通风区域的方法和系统。具体而言，本文描述了一种可变核心整流罩通风喷嘴系统，该系统包括至少部分地环绕燃气涡轮发动机(100)的核心发动机(114)的核心罩(118)，以及从核心罩(118)向后延伸的核心整流罩(120)。核心整流罩(120)限定核心整流罩(120)和主喷嘴(131)之间的核心整流罩通风区域(V)。核心整流罩(120)和主喷嘴(131)中的至少一者可移动以改变核心整流罩通风区域(V)。本文还描述了一种通过移动核心整流罩(120)和主喷嘴(131)中的一者或多者来改变核心整流罩通风区域(V)的方法。

Description

用于控制核心整流罩通风区域的方法和系统
技术领域
本公开的领域大体涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言涉及用于改变核心整流罩通风喷嘴区域的方法和系统。
背景技术
在至少一些已知的飞行器发动机系统中，内罩至少部分地环绕核心发动机。从内罩向后延伸的核心整流罩限定整流罩喷嘴或在核心整流罩和发动机主(核心)喷嘴之间限定的整流罩通风区域。加压气体通过此整流罩喷嘴排放，整流罩喷嘴可向飞行器提供推进推力。通过核心整流罩输送且排放出整流罩通风口的加压气体可用于冷却位于发动机罩外但在核心整流罩内的附件。核心整流罩通常制造成单个静态构件，尺寸确定成使得整流罩喷嘴在"较坏情况"条件(诸如，高温起飞或某些持恒条件)期间具有必要的最大区域。然而，此整流罩通风区域在"较好情况"条件(诸如巡航)期间通常大于所需要的，使得至附件的冷却空气可不需要，且整流罩喷嘴不提供足够的推力且甚至可产生阻力。
发明内容
在一个方面，提供了一种可变核心整流罩通风喷嘴系统。可变核心整流罩通风喷嘴系统包括至少部分地环绕燃气涡轮发动机的核心发动机的核心罩，以及从核心罩向后延伸的核心整流罩。核心整流罩限定核心整流罩和主喷嘴之间的核心整流罩通风区域。核心整流罩和主喷嘴中的至少一者可移动以改变核心整流罩通风区域。
在另一个方面，提供了一种改变核心整流罩通风区域的方法。核心整流罩通风区域限定在核心整流罩和主喷嘴之间，核心整流罩从至少部分地环绕核心发动机的核心罩向后延伸。该方法包括移动核心整流罩和主喷嘴中的至少一者以改变核心整流罩通风区域。
在还有另一个方面，提供了一种涡扇发动机，涡轮发动机包括核心发动机，核心发动机包括多级压缩机、由核心发动机中产生的气体驱动的动力涡轮提供动力的风扇、至少部分地环绕核心发动机和风扇的风扇旁通通道，以及可变核心整流罩通风喷嘴系统。可变核心整流罩通风喷嘴系统包括至少部分地环绕燃气涡轮发动机的核心发动机的核心罩，以及从核心罩向后延伸的核心整流罩。核心整流罩限定核心整流罩和主喷嘴之间的核心整流罩通风区域。核心整流罩和主喷嘴中的至少一者可移动以改变核心整流罩通风区域。
技术方案1. 一种可变核心整流罩通风喷嘴系统，包括：
核心罩，其至少部分地环绕燃气涡轮发动机的核心发动机；和
从所述核心罩向后延伸的核心整流罩，所述核心整流罩限定所述核心整流罩和主喷嘴之间的核心整流罩通风区域，所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者可移动以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案2. 根据技术方案所述的系统，其中，所述核心整流罩的至少一部分可相对于所述主喷嘴在轴向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案3. 根据技术方案所述的系统，其中，所述核心整流罩的至少一部分可相对于所述主喷嘴在径向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案4. 根据技术方案所述的系统，其中，所述核心整流罩的至少一部分可相对于所述主喷嘴在径向方向上围绕枢轴转动以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案5. 根据技术方案所述的系统，其中，所述主喷嘴的至少一部分可在轴向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案6. 根据技术方案所述的系统，其中，所述主喷嘴的至少一部分可相对于所述核心整流罩在径向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案7. 根据技术方案所述的系统，其中，所述系统包括联接至所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者的通风区域变化构件，所述通风区域变化构件可移动以阻挡所述核心整流罩通风区域的周向部分。
技术方案8. 一种改变核心整流罩通风区域的方法，所述核心整流罩通风区域限定在核心整流罩和主喷嘴之间，所述核心整流罩从至少部分地环绕核心发动机的核心罩向后延伸，所述方法包括：
移动所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案9. 根据权利要求8所述的方法，其中，移动所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者包括将所述核心整流罩的至少一部分相对于所述主喷嘴在轴向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案10. 根据权利要求8所述的方法，其中，移动所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者包括将所述核心整流罩的至少一部分相对于所述主喷嘴在径向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案11. 根据权利要求8所述的方法，其中，移动所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者包括将所述核心整流罩的至少一部分在径向方向上围绕枢轴转动以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案12. 根据权利要求8所述的方法，其中，移动所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者包括将所述主喷嘴的至少一部分在轴向方向和径向方向中的一者上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案13. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括促动通风区域变化机构以阻挡所述核心整流罩区域的周边，所述通风区域变化机构联接至所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者。
技术方案14. 一种涡扇发动机，包括：
核心发动机，其包括多级压缩机；
风扇，其由所述核心发动机中产生的气体驱动的动力涡轮提供动力；
风扇旁通通道，其至少部分地环绕所述核心发动机和所述风扇；以及
可变核心整流罩通风喷嘴系统，包括：
核心罩，其至少部分地环绕所述核心发动机；和
从所述核心罩向后延伸的核心整流罩，所述核心整流罩限定所述核心整流罩和主喷嘴之间的核心整流罩通风区域，所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者可移动以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案15. 根据技术方案4所述的涡扇发动机，其中，所述核心整流罩的至少一部分可相对于所述主喷嘴在轴向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案16. 根据技术方案4所述的涡扇发动机，其中，所述核心整流罩的至少一部分可相对于所述主喷嘴在径向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案17. 根据技术方案4所述的涡扇发动机，其中，所述可变核心整流罩通风喷嘴系统还包括联接至所述核心整流罩和所述主喷嘴中的至少一者的通风区域变化构件，所述通风区域变化构件可移动以阻挡所述核心整流罩通风区域的周向部分。
技术方案18. 根据技术方案4所述的涡扇发动机，其中，所述主喷嘴的至少一部分可在轴向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案19. 根据技术方案4所述的涡扇发动机，其中，所述主喷嘴的至少一部分可相对于所述核心整流罩在径向方向上移位以改变所述核心整流罩通风区域。
技术方案20. 根据技术方案4所述的涡扇发动机，其中，所述主喷嘴的至少一部分可在径向方向上围绕枢轴转动以改变所述核心整流罩通风区域。
附图说明
本公开的这些和其它特征、方面和优点在参照附图阅读以下详细描述时将变得更好理解，附图中相似的符号贯穿附图表示相似的部分，在附图中：
图1是根据本公开的示例性实施例的包括整流罩通风喷嘴区域控制系统的示例性燃气涡扇发动机的第一示意图；
图2是图1中所示的燃气涡扇发动机的第二示意图；
图3是图1中所示的燃气涡扇发动机的放大图；
图4以打开或低压构造绘出了图1至图3中所示的整流罩通风喷嘴区域控制系统的通风区域变化构件的第一备选实施例；
图5以部分关闭或高压构造绘出了图4中所示的通风区域变化构件；
图6以打开或低压构造绘出了图1至图3中所示的整流罩通风喷嘴区域控制系统的通风区域变化构件的第二备选实施例；
图7以部分关闭或高压构造绘出了图6中所示的通风区域变化构件；
图8以打开构造绘出了图1至图3中所示的整流罩通风喷嘴区域控制系统的通风区域变化构件的第三备选实施例；
图9以部分关闭构造绘出了图8中所示的通风区域变化构件；且
图10是图1至图3中所示的整流罩通风喷嘴区域控制系统的示例性控制器的示意性框图。
除非另外指出，本文提供的附图意在说明本公开的实施例的特征。相信这些特征可在包括本公开的一个或多个实施例的各类系统中应用。因而，附图不意在包括由本领域的普通技术人员已知对于本文公开的实施例的实践必需的所有常规特征。
零件清单
100 燃气涡扇发动机
114 核心发动机
116 风扇组件
118 核心罩
120 核心整流罩
122 压缩机区段
124 燃烧区段
126 涡轮区段
130 发动机后中心体
131 主喷嘴
132 喷气排气喷嘴区段
134 整流罩通风喷嘴
136 核心空气流路
140 纵向中心线
150 整流罩通风喷嘴区域控制系统
152 热控制系统
153 供应空气
154 通风区域变化构件
156 控制器
160 一定量空气
162 第一部分
164 第二部分
166 旁通空气流通道
168 环形机舱
170 燃烧气体
172 风扇喷嘴排气区段
174 热气体通路
180 风门片(flap)
182 枢轴
400 通风区域变化构件
402 打开构造
404 关闭构造
410 销
412 铰链
414 第一板
416 第二板
418 弹簧
424 第一部分
426 第二部分
428 第一端部
430 第二端部
600 通风区域变化构件
602 打开构造
604 关闭构造
610 第一销
612 第一铰链
614 第一板
616 第二板
620 第二销
622 第二铰链
624 第三板
626 板
630 第一接头
632 第二接头
800 通风区域变化构件
802 打开构造
804 关闭构造
810 销
812 铰链
814 第一板
816 第二板
820 液压机构
822 杆
824 第一连接器
826 第二连接器
1005 处理器
1010 存储器区域
1015 通信接口
1020 传感器。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求中，将对数个用语进行参照，其应限定成具有以下意义。
单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数参照，除非上下文另外清楚地指出。
"可选"或"可选地"意指随后描述的情况或情形可发生或可不发生，且描述包括情况发生的情形和其不发生的情形。
如本文贯穿说明书和权利要求使用的近似语言可用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个诸如"大约"、"大概"和"大致"的用语修饰的值不限于指定的准确值。在至少一些情形下，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。这里以及贯穿说明书和权利要求，范围限制可组合和/或互换；此范围是确定的且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。
本文描述的整流罩通风喷嘴区域控制系统的实施例提供用于改变核心整流罩通风区域的成本效率合算的方法，以在例如巡航条件期间提高由整流罩通风喷嘴产生的推力。从而可降低燃料消耗率。另外或备选地，降低穿过通风喷嘴的空气流的量可提高发动机性能。整流罩通风喷嘴区域控制系统构造成通过移动整流罩通风喷嘴的一个或多个构件(诸如核心整流罩的至少一部分和/或主喷嘴的至少一部分)来改变核心整流罩通风区域。在一些实施例中，此移动使用主动控制来促动，而在其它实施例中，此移动使用被动控制来促动。在一些实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统包括联接至整流罩通风喷嘴的至少一部分的额外通风变化构件以改变其核心整流罩通风区域。
图1和图2是根据本公开的示例性实施例的示例性燃气涡扇发动机100的示意图，且图3是涡扇发动机100的放大图。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机100体现在高旁通涡扇喷气发动机中。涡扇发动机100限定轴向方向A(平行于纵向中心线140延伸)和径向方向R。大体上，涡扇发动机100包括风扇组件116和布置在风扇组件116下游的核心发动机114。
在示例性实施例中，大致管状的核心罩118至少部分地环绕核心发动机114。核心罩118以串流关系包围：压缩机区段122；燃烧区段124；涡轮区段126；和喷气排气喷嘴区段132。喷气排气喷嘴区段132限定在发动机后中心体130和主喷嘴131之间。核心整流罩120从核心罩118向后延伸，包围限定在核心整流罩120和主喷嘴131之间的整流罩通风喷嘴134。整流罩通风喷嘴134限定核心整流罩通风区域V(见图2)。如本文进一步描述的那样，整流罩通风喷嘴区域控制系统150定位在整流罩通风喷嘴134附近且构造成促进整流罩通风喷嘴134的核心整流罩通风区域V的变化。
压缩机区段122、燃烧区段124、涡轮区段126和喷气排气喷嘴区段132一起限定核心空气流路136。在涡扇发动机100的操作期间，一定量空气160穿过风扇组件116进入涡扇发动机100。在一定量空气160穿越风扇组件116时，一定量空气160的第一部分162引导或传送到旁通空气流通道166(在核心发动机114和环形机舱168之间)中，且一定量空气160的第二部分164引导或传送到核心空气流路136中，或更加特别地到压缩机区段122中。第一部分162和第二部分164之间的比率通常称作旁通比。第二部分164的压力然后在其传送穿过压缩机区段122且到燃烧区段124中时增加，在那里其与燃料混合且燃烧以提供燃烧气体170。
燃烧气体170传送穿过涡轮区段126，在那里来自燃烧气体170的热能和/或动能的一部分经由连续涡轮级取得，从而驱动压缩机区段122中的至少一个压缩机的旋转。燃烧气体170随后传送穿过核心发动机114的喷气排气喷嘴区段132以提供推进推力。同时，第一部分162的压力在第一部分162在其从涡扇发动机100的风扇喷嘴排气区段172排出之前传送穿过旁通空气流通道166时显著地增加，也提供推进推力。来自旁通空气流通道166的放出空气可用于冷却核心罩118和核心整流罩120之间的发动机设备且排放穿过整流罩通风喷嘴134。涡轮区段126和喷气排气喷嘴区段132至少部分地限定用于将燃烧气体170传送穿过核心发动机114的热气体通路174。
涡扇发动机100在图1至图3中仅通过示例描绘，且在其它示例性实施例中，涡扇发动机100可具有任何其它合适的构造，包括例如涡轮螺旋桨发动机。
整流罩通风喷嘴区域控制系统150构造成改变整流罩通风喷嘴134的核心整流罩通风区域V。如上文描述的那样，在至少一些已知的发动机系统中，整流罩通风喷嘴134是静态构件且核心整流罩通风区域V确定大小成较大区域以适应较差情况的飞行条件(例如，高温起飞、某些持恒条件)。整流罩通风喷嘴区域控制系统150有助于在备选条件(例如巡航)下减小核心整流罩通风区域V，其增加在整流罩通风喷嘴134处提供的推力。继而可降低燃料消耗率。
在各种实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统150包括构造成贯穿飞行提供主动和/或被动核心整流罩通风区域V变化的机械、电气和/或热构件。
如图1和图2中所见，主喷嘴131沿轴向方向A具有变化的直径。因此，在一些实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统150构造成使核心整流罩120的至少一部分相对于主喷嘴131在轴向方向A上移位以改变核心整流罩通风区域V。另外或备选地，整流罩通风喷嘴区域控制系统150可构造成使主喷嘴131的至少一部分在轴向方向A上移位以改变核心整流罩通风区域V。更特别地，整流罩通风喷嘴区域控制系统150可包括构造成使核心整流罩120和/或主喷嘴131在轴向方向A上移位的一个或多个促动器、齿轮、杠杆、导轨、凸轮和/或其它构件。
在其它实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统150构造成相对于主喷嘴131使核心整流罩120的至少一部分在径向方向R上移位以改变核心整流罩通风区域V。另外或备选地，整流罩通风喷嘴区域控制系统150可构造成使主喷嘴131的至少一部分在径向方向R上移位以改变核心整流罩通风区域V。更特别地，整流罩通风喷嘴区域控制系统150可包括构造成使核心整流罩120和/或主喷嘴131在径向方向R上移位的一个或多个促动器、齿轮、杠杆、导轨、凸轮和/或其它构件。在备选实施例中，核心整流罩120和/或主喷嘴131的至少一部分由温度敏感记忆合金或其它"智能材料"制造。核心整流罩120和/或主喷嘴131的相应部分因此构造成根据特定范围内的其中温度变化来改变形状和/或大小。换句话说，由记忆合金制造的核心整流罩120和/或主喷嘴131的相应部分构造成响应于排出整流罩通风喷嘴134的空气的温度而膨胀和收缩，以促进核心通风区域V的被动变化。
在一些实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统150包括联接至核心整流罩120和/或主喷嘴131的通风区域变化构件154，其构造成改变核心整流罩通风区域V。例如，通风区域变化构件154可包括密封构件，其构造成膨胀和收缩以改变核心整流罩通风区域V。通风区域变化构件154可为构造成(相对于整流罩通风喷嘴134的周边)均一地改变核心整流罩通风区域V的周向构件。备选地，通风区域变化构件154不同于周向的(例如，分段的、不连续单元等)。在一个实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统150构造成使用热控制系统152的通风区域变化构件154。热控制系统152可包括与风扇组件116、压缩机区段122(例如，压缩机排放气室，未示出)、燃烧区段124、涡轮区段126和/或热气体通路174中的至少一者流连通的一个或多个管以从其接收供应空气153量。热控制系统152还可包括构造成调节输送至通风区域变化构件154的供应空气153量的一个或多个阀，以促进通风区域变化构件154的主动膨胀和收缩来改变核心整流罩通风区域V。在其它实施例中，整流罩通风喷嘴区域控制系统150的通风区域变化构件154包括至少一个枢轴(例如，铰链、杆、销等)，核心整流罩120的至少一部分构造成围绕枢轴在径向方向R上转动以改变核心整流罩通风区域V。类似地，整流罩通风喷嘴区域控制系统150的通风区域变化构件154可包括至少一个枢轴(例如，铰链、杆、销等)，主喷嘴131的至少一部分构造成围绕枢轴在径向方向R上转动以改变核心整流罩通风区域V。
在图3的示出的实施例中，通风区域变化构件154包括构造成围绕枢轴182转动的板或风门片180。为了减小核心整流罩通风区域V，整流罩通风喷嘴区域控制系统150围绕枢轴182向后转动风门片180。围绕枢轴182向后转动风门片180随后增大核心整流罩通风区域V。如上文描述的那样，风门片180可为单个周向布置的风门片。备选地，如图所示的风门片180可代表围绕整流罩通风喷嘴134的周边布置的多个风门片180的一个单元。
在其中核心整流罩120的至少一部分构造成在轴向方向A和/或周向方向R上移位和/或转动的实施例中，核心整流罩120可包括两个或更多分段的部分以促进此移位。另外，核心整流罩120可在分段的部分之间包括密封机构。例如，密封机构可包括：在其之间带有密封材料的重叠节段、迷宫式密封件、波纹管式密封件和/或其它密封机构。类似地，在其中主喷嘴131的至少一部分构造成在轴向方向A和/或周向方向R上移位的实施例中，主喷嘴131可包括两个或更多分段的部分以利用其之间的密封机构来促进此移位。
整流罩通风喷嘴区域控制系统150还包括控制器156。控制器156构造成将控制信号传送至整流罩通风喷嘴区域控制系统150的控制构件，诸如核心整流罩120和/或主喷嘴131的可移位且/或可转动的部分、热控制系统152和通风区域变化构件154。控制器156可构造成促进整流罩通风喷嘴区域控制系统150的主动控制，例如使用构造成根据测得的参数改变核心整流罩通风区域V的反馈回路和/或构造成根据飞行条件(例如，在飞行的一部分期间增大核心整流罩通风区域V且在飞行的另一部分期间减小核心整流罩通风区域V)或时间间隔改变核心整流罩通风区域V的进度表。
下面的表1和表2示出了核心整流罩通风区域V的减小如何降低燃料消耗率的示例。更特别地，表1示出了第一示例性涡扇发动机100中的第一实施方案的结果，且表2示出了第二示例性涡扇发动机100中的第二实施方案的结果。"实际"表示在核心整流罩通风区域V没有任何变化的情况下相应参数的测量。"关闭"表示在整流罩通风区域V减小的情况下相应参数的测量。
参数 实际 关闭 %变化
区域(in2) 81 51 -37.04
喷嘴压力比1 1.1417 1.2468 9.21
喷嘴入口总压力(psia) 3.7637 4.1103 9.21
燃料消耗率 0.52739 0.52633 -0.20
1从喷嘴134至喷嘴172的压力的比率
表1：整流罩通风喷嘴区域控制系统的第一实施方案
参数 实际 关闭 %变化
区域(in2) 230 150 -35.0
喷嘴压力比1 1.122 1.225 9.2
喷嘴入口总压力(psia) 3.467 3.921 9.21
燃料消耗率 0.51483 0.51338 -0.25
1从喷嘴134至喷嘴172的压力的比率
表2：整流罩通风喷嘴区域控制系统的第二实施方案
图4和图5示出了整流罩通风喷嘴区域控制系统150的通风区域变化构件400的第一备选实施例。更特别地，图4以打开或低压构造示出了通风区域变化构件400，且图5以部分关闭或高压构造示出了通风区域变化构件400。通风区域变化构件400可类似于通风区域变化构件154(图3中所示)。通风区域变化构件400包括销410、铰链412、第一板414、第二板416和弹簧418。铰链412环绕销410，销410为铰链412提供转动轴线。此外，铰链412包括联接至第一板414的第一部分424和联接至第二板416的第二部分426。第一部分424可整体结合至第一板414，且/或第二部分426可整体结合至第二板416。弹簧418环绕铰链412的至少一部分并且在第一端部428处联接至第一板414且在第二端部430处联接至第二板416。弹簧418具有在低压(例如，在巡航条件期间的较高高度处)下足够将通风区域变化构件400维持在打开构造402的弹簧常数，在打开构造402中第一板414和第二板416大致平行但允许第一板414和第二板416在较高压力(例如，在起飞或降落条件期间的较低高度处)下可围绕销410朝彼此枢转。在一个示例性实施例中，第一板414和第二板416枢转成大致面对面的关系。备选地，第一板414可围绕销410朝第二板枢转，或第二板416可围绕销410朝第一板414枢转。
整流罩通风喷嘴区域控制系统150可包括定位在整流罩通风喷嘴134中的多个通风区域变化构件400，例如在围绕其的规则间隔处。各个通风区域变化构件400的销410可联接至核心整流罩120和/或主喷嘴131，且可从核心整流罩120跨过整流罩通风喷嘴134至主喷嘴131。因此，当通风区域变化构件400在低压下(例如，在巡航期间)在打开构造402中时，由于核心整流罩通风区域V的一部分被打开的第一板414和第二板416阻挡，核心整流罩通风区域V可减小。当通风区域变化构件400在高压下在关闭构造402中时，核心整流罩通风区域V可大致不被第一板414和/或第二板416阻隔，使得核心整流罩通风区域V最大。
图6和图7示出了整流罩通风喷嘴区域控制系统150的通风区域变化构件600的第二备选实施例。更特别地，图6以打开或低压构造绘出了通风区域变化构件600，且图7以部分关闭或高压构造绘出了通风区域变化构件600。通风区域变化构件600可类似于通风区域变化构件154(图3中所示)。通风区域变化构件600包括第一销610、第一铰链612、第一板614、第二板616、第二销620、第二铰链622、第三板624和第四板626。第一铰链612环绕第一销610，第一销610为第一铰链612提供转动轴线。第一板614和第二板616联接至第一铰链612。第二铰链622环绕第二销620，第二销620为第二铰链622提供转动轴线。第三板624和第四板626联接至第二铰链622。第一板614在第一接头630处联接至第三板624。因此，第一板614和第三板624中的一者的移动促动第一板614和第三板624中的另一者的移动。类似地，第二板616在第二接头632处联接至第四板626。第二板616和第四板626中的一者的移动促动第二板616和第四板626中的另一者的移动。通风区域变化构件600还可在第一铰链612和/或第二铰链622处包括一个或多个弹簧或其它张力构件，使得板614、616、624和626在低压(例如，在巡航条件期间的较高高度处)下维持在打开构造602。此外，此张力构件在高压条件下(例如，在起飞或降落条件期间的较低高度处)促进板614、616、624和626中的一者或多者的收缩。换句话说，在高压条件下，板614、616、624和626中的一者或多者围绕相应铰链612、622转动以将通风区域变化构件600转变成关闭构造604。
整流罩通风喷嘴区域控制系统150可包括定位在整流罩通风喷嘴134中的多个通风区域变化构件600，例如围绕其以规则间隔。各个通风区域变化构件600的第一销610和/或第二销620可联接至核心整流罩120和/或主喷嘴131，且可从核心整流罩120跨过整流罩通风喷嘴134至主喷嘴131。因此，当通风区域变化构件600在低压下(例如，在巡航期间)在打开构造602中时，由于核心整流罩通风区域V的一部分被打开的板614、616、624、626阻挡，核心整流罩通风区域V可减小。当通风区域变化构件600在高压下在关闭构造604中时，核心整流罩通风区域V可大致不被板614、616、624和/或板626阻隔，使得核心整流罩通风区域V最大。
图8和图9示出了整流罩通风喷嘴区域控制系统150的通风区域变化构件800的第三备选实施例。更特别地，图8以打开构造绘出了通风区域变化构件800，且图9以部分关闭构造绘出了通风区域变化构件800。通风区域变化构件800可类似于通风区域变化构件154(图3中所示)。通风区域变化构件800包括销810、铰链812、第一板814、第二板816和液压机构820。铰链812环绕销810，销810为铰链812提供转动轴线。第一板814和第二板816联接至铰链812。液压机构820包括杆822、第一连接器824和第二连接器826。第一连接器824和第二连接器826可为单个构件(例如，单根线)或可为不连续构件(例如，两根线、销等)。第一连接器824联接至杆822和第一板814。第二连接器826联接至杆822和第二板816。液压机构820构造成引起板814、816中的一者或两者通过使杆822移位而围绕铰链812转动。当杆822由整流罩通风喷嘴区域控制系统150移位时，连接器824、826分别促动板814、816的移动以改变核心整流罩通风区域V。
整流罩通风喷嘴区域控制系统150可包括定位在整流罩通风喷嘴134中的多个通风区域变化构件800，例如围绕其以规则间隔。各个通风区域变化构件800的销810可联接至核心整流罩120和/或主喷嘴131，且可从核心整流罩120跨过整流罩通风喷嘴134至主喷嘴131。因此，当通风区域变化构件800在打开构造802中(例如，在巡航期间)时，由于核心整流罩通风区域V的一部分被打开的板814、816阻挡，核心整流罩通风区域V可减小。当通风区域变化构件800在关闭构造804中时，核心整流罩通风区域V可大致不被板814和/或816阻隔，使得核心整流罩通风区域V最大。
图10是整流罩通风喷嘴区域控制系统150(图1至图3中所示)的示例性控制器156(图3中所示)的示意性框图。控制器156包括处理器1005以用于执行指令。例如，指令可储存在存储器区域1010中。处理器1005可包括一个或多个处理单元(例如，成多核构造)以用于执行指令。指令可在多种不同的操作系统内在控制器156上执行。处理器1005构造成执行本文描述的过程以用于控制整流罩通风喷嘴区域控制系统150的各个构件。
处理器1005可操作地联接至通信接口1015，使得控制器156能够与远程装置(诸如一个或多个飞行器控制系统(未示出)和/或感测或测量构件)通信。例如，通信接口1015可包括有线或无线网络适配器或无线数据收发器以用于连同移动手机网络(例如，全球移动通信系统(GSM)、3G、4G或蓝牙)或其它移动数据网络(例如，全球微波接入互操作性(WIMAX))使用。例如，通信接口1015与飞行器控制系统有线或无线通信且可从其接收信号(例如，请求或指令)以改变核心整流罩通风区域V。
存储器区域1010是允许信息(诸如，可执行指令和/或其它数据)存储和检索的任何装置。存储器区域1010可包括一个或多个计算机可读介质。存储器区域1010可包括但不限于随机存取存储器(RAM)(诸如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM))、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和非易失RAM(NVRAM)。上文的存储器类型仅为示例性的，且因此不限制为可用于计算机程序的存储的存储器的类型。
控制器156还可包括一个或多个传感器1020，其构造成在整流罩通风喷嘴134处或其周围测量一个或多个参数。例如，传感器1020可在整流罩通风喷嘴134的一个或多个位置处测量温度、空气压力和/或空气流。传感器1020产生可由处理器1005使用的输出信号以改变整流罩通风区域V(例如，在反馈回路中或根据特定阀值)。
上述核心整流罩通风喷嘴区域控制系统提供用于改变整流罩通风喷嘴的核心整流罩通风区域的有效方法。特别地，上述整流罩通风喷嘴区域控制系统构造成在“较坏情况”条件期间增大核心整流罩通风区域，且在其它条件(诸如巡航)期间减小核心整流罩通风区域。整流罩通风喷嘴区域控制系统在某些实施例中构造成在轴向和/或径向方向上移动核心整流罩的至少一部分，且在其它实施例中构造成在轴向和/或径向方向上移动主喷嘴的至少一部分。额外的构件(诸如热控制系统和/或通风变化机构)可用于实施或改进核心整流罩通风区域的变化。用于整流罩通风喷嘴区域控制的方法和系统的上述实施例在飞行的全部阶段期间促进改进的推力产生和发动机性能。这导致降低的燃料消耗率，其在某些实施例中可为大约0.2%至0.25%的降低。
整流罩通风喷嘴区域控制系统的示例性实施例在上文详细描述。整流罩通风喷嘴区域控制系统以及操作此系统和构件装置的方法不限于本文描述的特定实施例，相反，系统的构件和/或方法的步骤可与本文描述的其它构件和/或步骤独立地且单独地使用。例如，方法也可与需要通风喷嘴区域控制的其它系统组合使用，且不限于仅关于如本文描述的系统和方法实践。相反，示例性实施例可与目前构造成接收和接受喷嘴区域控制系统的许多其它机械应用结合而实施和使用。
虽然本公开的各个实施例的特定特征可在一些附图中示出且在其它附图中未示出，但这仅为了方便。根据本公开的原理，附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征组合来参照和/或请求保护。
此书面描述使用示例来公开实施例，包括最佳模式，并且还使任何本领域的技术人员能够实践实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本公开可申请专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素，则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种可变核心整流罩通风喷嘴系统，包括：
核心罩(118)，其至少部分地环绕燃气涡轮发动机(100)的核心发动机(114)；和
从所述核心罩(118)向后延伸的核心整流罩(120)，所述核心整流罩(120)限定所述核心整流罩(120)和主喷嘴(131)之间的核心整流罩通风区域(V)，所述核心整流罩(120)和所述主喷嘴(131)中的至少一者可移动以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核心整流罩(120)的至少一部分可相对于所述主喷嘴(131)在轴向方向(A)和径向方向(R)中的至少一者上移位以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核心整流罩(120)的至少一部分可相对于所述主喷嘴(131)在径向方向(R)上围绕枢轴转动以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主喷嘴(131)的至少一部分可在轴向方向(A)和径向方向(R)中的至少一者上移位以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括联接至所述核心整流罩(120)和所述主喷嘴(131)中的至少一者的通风区域变化构件(154)，所述通风区域变化构件(154)可移动以阻挡所述核心整流罩通风区域(V)的周向部分。
6.一种涡扇发动机(100)，包括：
核心发动机(114)，其包括多级压缩机(122)；
风扇(116)，其由所述核心发动机(114)中产生的气体驱动的动力涡轮(126)提供动力；
风扇旁通通道(166)，其至少部分地环绕所述核心发动机(114)和所述风扇(116)；以及
可变核心整流罩通风喷嘴系统，包括：
核心罩(118)，其至少部分地环绕所述核心发动机(114)；和
从所述核心罩(118)向后延伸的核心整流罩(120)，所述核心整流罩(120)限定所述核心整流罩(120)和主喷嘴(131)之间的核心整流罩通风区域(V)，所述核心整流罩(120)和所述主喷嘴(131)中的至少一者可移动以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
7.根据权利要求6所述的涡扇发动机(100)，其特征在于，所述核心整流罩(120)的至少一部分可相对于所述主喷嘴(131)在轴向方向(A)和径向方向(R)中的至少一者上移位以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
8.根据权利要求6所述的涡扇发动机(100)，其特征在于，所述可变核心整流罩通风喷嘴系统还包括联接至所述核心整流罩(120)和所述主喷嘴(131)中的至少一者的通风区域变化构件(154)，所述通风区域变化构件(154)可移动以阻挡所述核心整流罩通风区域(V)的周向部分。
9.根据权利要求6所述的涡扇发动机(100)，其特征在于，所述主喷嘴(131)的至少一部分可在轴向方向(A)和径向方向(R)中的至少一者上移位以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
10.根据权利要求6所述的涡扇发动机(100)，其特征在于，所述主喷嘴(131)的至少一部分可在径向方向(R)上围绕枢轴转动以改变所述核心整流罩通风区域(V)。
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