CN107355313A - 具有反推装置组件的燃气涡轮发动机以及操作方法 - Google Patents
具有反推装置组件的燃气涡轮发动机以及操作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107355313A CN107355313A CN201710333173.9A CN201710333173A CN107355313A CN 107355313 A CN107355313 A CN 107355313A CN 201710333173 A CN201710333173 A CN 201710333173A CN 107355313 A CN107355313 A CN 107355313A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- door
- gas
- barrier
- turbine unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/025—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the by-pass flow being at least partly used to create an independent thrust component
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
- F02K1/64—Reversing fan flow
- F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing
- F02K1/72—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing the aft end of the fan housing being movable to uncover openings in the fan housing for the reversed flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
- F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
- F02K1/64—Reversing fan flow
- F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
- F02K3/06—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
- F05D2220/323—Application in turbines in gas turbines for aircraft propulsion, e.g. jet engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
- F05D2220/329—Application in turbines in gas turbines in helicopters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
一种燃气涡轮发动机(10)以及反推装置组件(14),所述反推装置组件包括能够在收回位置与部署位置之间移动的一组外部门(48)以及能够在收回位置与部署位置之间移动的一组阻挡门(50),其中,所述一组外部门(48)从舱(12)向外延伸,所述一组阻挡门延伸至由旁路导管(30)限定的气流导管(31)内并使空气向外偏转。
Description
背景技术
涡轮发动机,特别是燃气涡轮发动机或燃烧涡轮发动机,是从穿过发动机传递至许多涡轮机叶片上的燃烧气体流中提取能量的旋转发动机。燃气涡轮发动机已经被用于陆地和海上的运动以及发电,但最常被用于航空应用中,诸如用于飞行器,包括直升机。在飞行器中,燃气涡轮发动机被用于飞行器的推进。在地面应用中,涡轮发动机经常被用来发电。
反推装置组件在涡轮发动机中被用于提供反推力,例如用于减速。反推力通常通过将门组件部署至旁路导管(bypass duct)内而实现,旁路导管使空气从向后方向转向至向前方向。门组件借助致动组件部署以将门释放至旁路导管内。
通常,门是平移整流罩(translating cowl)的一部分,需要单独的致动器组件,这会增加重量并在发动机内占据宝贵的空间。因而,需要一种使用较小的致动系统并减少增加至发动机的重量的阻挡门装置。
发明内容
在本公开内容的一个方面中,燃气涡轮发动机包括核心发动机;包围核心发动机的至少一部分的舱;由舱和核心发动机限定并被限定于舱与核心发动机之间的旁路导管,旁路导管限定气流导管;能够在收回位置(stowed position)与部署位置(deployedposition)之间移动的一组外部门,其中,所述一组外部门从舱向外延伸;能够在收回位置与部署位置之间移动的一组阻挡门,其中,所述一组阻挡门延伸至气流导管内并使空气向外偏转;致动器组件;以及将致动器组件可操作地联接至所述一组外部门和所述一组阻挡门的联结系统;其中,所述一组阻挡门包括比所述一组外部门的门数更多的门数;并且,在操作期间,致动器组件构造为接合联结系统使得所述一组外部门和所述一组阻挡门在收回位置与部署位置之间同时选择性地移动。
除了上述第一方面之外,本公开内容基于第一方面还提供以下技术方案:
技术方案1:根据第一方面的燃气涡轮发动机,所述致动器组件包括螺旋千斤顶。
技术方案2:根据技术方案1的燃气涡轮发动机,所述联结系统还包括第一联结部段,所述第一联结部段可操作地联接至所述一组外部门。
技术方案3:根据技术方案2的燃气涡轮发动机,所述联结系统还包括第二联结部段,所述第二联结部段可操作地联接至所述一组阻挡门。
技术方案4:根据技术方案3的燃气涡轮发动机,所述第二联结部段可操作地联接两个阻挡门使得所述两个阻挡门一前一后地移动。
技术方案5:根据技术方案3的燃气涡轮发动机,所述联结系统还包括联结件承载件,所述联结件承载件将所述第一联结部段和所述第二联结部段可操作地联接至所述螺旋千斤顶。
技术方案6:根据第一方面的燃气涡轮发动机,所述联结系统将两个阻挡门和单个外部门可操作地联接至所述致动器组件。
技术方案7:根据技术方案6的燃气涡轮发动机,存在绕所述舱沿径向间隔开的多组致动器组件、联结系统、外部门、和阻挡门。
技术方案8:根据第一方面的燃气涡轮发动机,所述燃气涡轮发动机还包括叶栅元件,所述叶栅元件位于所述舱内。
技术方案9:根据第一方面的燃气涡轮发动机,所述舱包括位于所述一组外部门和所述一组阻挡门的后部的外部整流罩部分,其中,所述外部整流罩部分是固定的。
根据本公开内容的第二方面,一种用于燃气涡轮发动机的反推装置组件,所述燃气涡轮发动机包括核心发动机,舱,所述舱包围所述核心发动机的至少一部分以在所述舱与所述核心发动机之间限定旁路导管,所述反推装置组件包括能够在收回位置与部署位置之间移动的一组外部门,其中,所述一组外部门从舱向外延伸;能够在收回位置与部署位置之间移动的一组阻挡门,其中,所述一组阻挡门延伸至由旁路导管限定的气流导管内并使空气向外偏转;致动器组件;以及将致动器组件可操作地联接至所述一组外部门和所述一组阻挡门的联结系统;其中,所述一组阻挡门包括比所述一组外部门的门数更多的门数;并且,在操作期间,致动器组件构造为接合联结系统使得所述一组外部门和所述一组阻挡门在收回位置与部署位置之间同时选择性地移动。
除了上述第二方面之外,本公开内容基于第二方面还提供以下技术方案:
技术方案10:根据第二方面的反推装置组件,所述致动器组件包括螺旋千斤顶。
技术方案11:根据技术方案10的反推装置组件,所述联结系统还包括第一联结部段和第二联结部段,所述第一联结部段可操作地联接至所述一组外部门,所述第二联结部段可操作地联接至所述一组阻挡门。
技术方案12:根据技术方案11的反推装置组件,所述第二联结部段可操作地联接两个阻挡门使得所述两个阻挡门一前一后地移动。
技术方案13:根据技术方案11的反推装置组件,所述联结系统还包括联结件承载件,所述联结件承载件将所述第一联结部段和所述第二联结部段可操作地联接至所述螺旋千斤顶。
技术方案14:根据第二方面的反推装置组件,所述联结系统将两个阻挡门和单个外部门可操作地联接至所述致动器组件。
技术方案15:根据第二方面的反推装置组件,存在绕所述舱沿径向间隔开的多组致动器组件、联结系统、外部门、和阻挡门。
根据本公开内容的第三方面,一种操作用于飞行器的反推装置系统的方法,所述方法包括:通过单一的致动器,将一组外部门自收回位置向部署位置,以及一组阻挡门自收回位置向部署位置同时部署,其中,所述一组外部门从飞行器的燃气涡轮发动机的舱向外延伸,所述一组阻挡门延伸至由旁路导管限定的气流导管内,旁路导管由舱和核心发动机限定并被限定于舱与核心发动机之间,其中,所述一组阻挡门包括比所述一组外部门的门数更多的门数;并且,所述一组阻挡门和所述一组外部门使风扇导管气流重新定向,从而使气流排出并由部署的所述一组外部门向前引导。
除了上述第三方面之外,本公开内容基于第三方面还提供以下技术方案:
技术方案16:根据第三方面的方法,部署所述一组阻挡门包括通过联结系统部署多个阻挡门。
技术方案17:根据第三方面的方法,所述一组阻挡门使空气偏转通过固定的叶栅元件。
附图说明
在附图中:
图1是根据本公开内容的包括处于收回位置的反推装置组件的用于飞行器的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。
图2是处于收回位置的图1中的反推装置组件的横截面图。
图3是处于部署位置的图1中的反推装置组件的横截面图。
图4是图3的反推装置组件的多个部分的示意性主视图。
图5是演示了根据本文说明的各个方面的用于操作飞行器的反推装置系统的方法的示例流程图。
具体实施方式
本公开内容的所说明的方面涉及反推装置组件、特别是燃气涡轮发动机中的反推装置组件。出于说明的目的,将关于飞行器燃气涡轮发动机对本公开内容进行说明。然而,将会理解,本公开内容不限于此并且在非飞行器应用中能够具有一般适用性,诸如其他移动应用以及非移动的工业、商业和住宅应用中。
用于中型至大型涡扇发动机的传统的反推装置利用平移的整流罩设计,其中,平移整流罩被轴向向后地推动以露出叶栅。通过这一动作一系列的阻挡门旋转以阻挡风扇导管并使流动重新定向穿过叶栅,进而使流动转向向前以提供反推力。轴向运动通常借助被一起控制并同步的多个伸缩的电气致动器、液压致动器或气动致动器来实现。
可替代地,较少数量的反推装置利用枢转门构型,其中,较大的外部门枢转至外部流体中,进而用作制动,门的后端枢转至风扇导管内,从而基于门的形状和角度阻挡并重新定向风扇流体。
本公开内容的反推装置利用具有联结件承载件的致动器,联结件承载件轴向地移动并连接至联结件,联结件连接至内部阻挡门和外部门。不需要轴向的整流罩运动并且内部门和外部门同时开启。平移整流罩成为固定的整流罩面板。风扇流体的重新定向能够仅利用内部门和外部门的角度及形状而实现,或能够与叶栅结合。
本文中使用的术语“向前”或“上游”指代沿朝向发动机入口的方向移动,或与另一部件相比相对更靠近发动机入口的部件。术语“向后”或“下游”指代相对于发动机中心线朝向发动机的后部或出口的方向。
附加地,本文中使用的术语“径向”或“径向地”指代在发动机的中心纵向轴线与发动机外周之间延伸的维度。
应当进一步理解,“一组”能够包括任意数量的相应说明的元件,包括仅一个元件的情况。
所有的方向性的关系(例如、径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、横向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖向、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向后等)仅用于识别的目的以帮助读者理解本公开内容,并不产生限制、特别是对本公开内容的位置、取向、或用途产生限制。连接关系(例如、附接、联接、连接、或连结)可以做广义的解释,并且除非明确说明,连接关系能够包括在一些元件之间并在这些元件之间相对运动的中间构件。因此,连接关系并不必然推断出两个元件直接并以固定的关系互相连接。示例性的附图仅是为了进行说明,在下文所附的附图中反映的尺寸、位置、顺序及相对的大小可以变化。
图1示意性地示出了燃气涡轮发动机10,其包括包围核心发动机14的一部分的舱12。燃气涡轮发动机10具有大体上纵向延伸的轴线或中心线36,其从前向后延伸。定位于核心发动机14前部的风扇组件16包括从风扇叶片20的阵列向前伸出的旋转鼻状部(spinnernose)18。核心发动机14示意性地示出为包括高压压缩机22、燃烧器24、高压涡轮机26和低压涡轮机28。进入风扇组件16的大部分空气被旁路(bypassed)至燃气涡轮发动机10的后方以产生附加的发动机推力。经旁路的空气穿过环形形状的旁路导管30,环形形状的旁路导管在舱12与内部核心整流罩32之间限定前-后气流导管或气流导管31,并经风扇出口喷嘴34离开旁路导管30。内部核心整流罩32限定了旁路导管30的径向内部边界,并提供了通向自核心发动机14向后延伸的主要排气喷嘴38的过渡表面。舱12限定了旁路导管30的径向外部边界。经旁路的风扇气流在经风扇出口喷嘴34被排出之前穿过气流导管31。
舱12能够包括限定舱12的外部边界的三个主要的元件:入口组件40、与包围风扇叶片20的发动机风扇箱配合的风扇整流罩42、以及位于风扇整流罩42后部的反推装置组件44。
反推装置组件44包括三个主要的部件:安装至舱12并适于从图1中所示的收回(stowed)位置向外延伸的一组外部门48、示意性地以虚线示出的、位于舱12内的可选的叶栅元件52、以及适于从图1所示的收回位置枢转地部署(图3)的一组阻挡门50,其中,阻挡门50从叶栅元件52径向向内。
可选的叶栅元件52可以是舱12的固定结构,然而,外部门48和阻挡门50适于是可移动的并且联接至致动器组件54。如果在被枢转至旁路导管30内的情况下,核心发动机14的内部核心整流罩32可以是反推装置组件44的一部分,当阻挡门50被完全部署时,阻挡门50的前端朝向内部核心整流罩32枢转。可替代地,前端可以与内部核心整流罩32相邻或与内部核心整流罩32间隔开。
尽管在图1中示出了两个外部门48和阻挡门50,应当理解,一组外部门48通常围绕舱12周向地间隔开,并且一组阻挡门50通常绕核心发动机14径向地间隔开。这样,将会理解,反推装置组件44包括可在收回位置与部署位置之间移动的一组外部门48以及可在收回位置与部署位置之间移动的一组阻挡门50,其中,一组外部门48从舱12向外延伸,并且,一组阻挡门50延伸至由旁路导管30限定的气流导管31内以使空气向外偏转。
在传统的反推装置组件中,包含有平移整流罩部分,并且平移整流罩部分向后平移以使任何被包含的叶栅元件露出。相反,在本公开内容中,在舱中包含有固定的外部整流罩部分46。固定的外部整流罩部分46位于外部门48和阻挡门50的后部。这样,固定的外部整流罩部分46能够被认为与舱12的其余部分成一体。固定的外部整流罩部分46也能够提供用于致动器组件54的壳体。
图2示出了反推装置组件44的一部分的横截面图,其中,外部门48和阻挡门50处于收回位置。为了图示说明目的,已经将叶栅元件移除以允许得到致动器组件54和联结组件或联结系统70的更清楚的视图。舱12的包括固定的外部整流罩部分45的部分能够为反推装置组件44的某些部分提供结构支承。例如,如所示的示例那样,固定的外部整流罩部分46为致动器组件54提供后部支承,这提高了结构强度并减少了系统的重量,因为不需要附加的支承。
滚珠螺旋致动器或螺旋千斤顶致动器56能够被包含于致动器组件54中。如所示,纵向取向的螺纹杆58和用于引起螺纹杆58的旋转运动的旋转机构60能够被包含于螺旋千斤顶致动器56中。旋转机构60可以是用于引起螺纹杆58的旋转的任意适合的机构。例如,旋转机构可以是具有可操作地联接至螺纹杆58的输出端的马达。将会理解,螺旋千斤顶致动器56可以是电动马达、液压马达或气动马达驱动的。电动驱动可以提供安装及控制的简易性。
螺旋千斤顶致动器56的旋转机构60能够联接至控制回路或控制模块(未示出),控制回路或控制模块提供从驾驶员座舱对该螺旋千斤顶致动器56的控制以在收回位置与部署位置之间移动一组外部门48和一组阻挡门50。
联结系统70将致动器组件54可操作地联接至一组外部门48和一组阻挡门50。更具体地,第一联结部段72示出为可操作地联接一组外部门48并且第二联结部段74示出为可操作地联接一组阻挡门50。第一联结系统72和第二联结系统74用作为连接至一组外部门48和一组阻挡门50的驱动联结件。
联结件承载件或承载件76也被包含于联结系统70中并且将第一联结部段72和第二联结部段74可操作地联接至螺旋千斤顶致动器56。承载件76可以是被保持于螺旋千斤顶致动器56的螺纹杆58上的任意适合的机构或托架。承载件76机械地附接至第一联结系统72和第二联结部段74。承载件76可构造为在下述两个位置之间沿螺纹杆58纵向地移位,即,其中一个位置定位于螺纹杆58的后侧部上,在这个位置一组外部门48和一组阻挡门50处于收回位置,另一位置定位于螺纹杆58的前侧部上,在这个位置一组外部门48和一组阻挡门50处于部署位置,如图3所示(为了清楚,叶栅元件再次未示出)。
图4是示出了绕舱12沿径向定位的外部门48和阻挡门50的附加视图。图4示出了存在绕舱12沿径向隔开的多组致动器组件54、多个联结系统70、多组外部门48、以及多组阻挡门50。同样更加清楚的是,第二联结部段74将两个阻挡门50可操作地联接至承载件76而第一联结部段72将单一的外部门48可操作地联接至承载件76。
将会理解,第一联结部段72和第二联结部段74能够以任何适合的方式构造使得一组外部门48和一组阻挡门50与致动器组件54可移动地联接。在所示的示例中,第一联结部段72包括以叉状连接器80的形式的连杆元件,叉状连接器80具有主杆84和一组尖齿82。尖齿82能够可旋转地联接至一组阻挡门50中的一个阻挡门50。将会理解,能够包括任意数量的尖齿以将任意数量的阻挡门50通过主杆84联接至承载件76。主杆84也能够可旋转地联接至承载件76。第二联结部段74示出为包括呈双铰接连接杆(dual-hinged connecting rod)86的形式的连杆元件。连接杆86可旋转地联结一组阻挡门50以及承载件76,示出为联结单个阻挡门50的横向边缘。
这样,螺旋千斤顶致动器56能够可操作地联接至一组外部门48和一组阻挡门50二者。这样,联结系统70构造为使得两个阻挡门50和单个外部门48一前一后地移动。此外,将会理解,包括在反推装置组件44内的一组阻挡门50包括比一组外部门48的门数更多的门数。由于预期阻挡门50由联结系统70的串联的联结件致动,所需的致动器的数量受到限制。
致动器和门的几何形状、数量以及安装的效率由特定安装的性能要求以常规方式确定。可以预期,通常的几何形状能够导致每半个反推装置组件需要两个或三个外部门48,而需要这一数量的双倍或更多倍的阻挡门50,以达到良好的阻挡效率。较少数量的外部门48能够提供较少的间隔和梯级,并且在运行期间空气动力制动基本上不受损失。
返回参照图2,按照指令,旋转机构60使螺纹杆58旋转并沿螺纹杆58位移承载件76。承载件76能够在下述两个位置之间沿螺纹杆58纵向地位移,即,其中一个位置定位于螺纹杆58的后侧部上,在这个位置一组外部门48和一组阻挡门50处于收回位置,另一位置定位于螺纹杆58的前侧部上,在这个位置一组外部门48和一组阻挡门50处于部署位置(图3)。
借助于进一步的解释,当需要反推力时,使螺旋千斤顶致动器56旋转,从而向前驱动承载件76并拉动第一联结部段72和第二联结部段74且使第一联结部段72和第二联结部段74旋转,这之后分别使一组外部门48和一组阻挡门50同时旋转到外部气流和内部气流内。一组阻挡门50使空气向径向外侧流动,包括穿过叶栅,叶栅使空气流向前转向。由一组外部门48产生的孔隙打开允许这种重新定向的空气离开,向前流动,并且空气进一步由上述门进行导向,上述门也提供了由其空气动力阻力导致的增加的减速力。
螺旋千斤顶致动器56能够构造为用以在收回位置(图2)与部署至一角度的部署位置(图3)之间选择性地移动外部门48,借助于非限制性示例,上述角度可以在25度和48度之间。部署位置(图3)使叶栅元件52露出并允许外部门48能够用作为引起阻力增加的空气制动或与燃气涡轮发动机10的相对运动反向地作用的力。
螺旋千斤顶致动器56也能够将阻挡门50从收回位置(图2)选择性地移动至部署位置(图3),其中,螺旋千斤顶致动器56以一角度座置于内部核心整流罩32附近,以降低由风扇导管气流78产生的压力。在完全部署位置(图3),阻挡门基本上阻挡风扇导管气流78穿过气流导管31。相反,通过在旁路导管30内将风扇导管气流78重新定向以离开并向前通过叶栅元件52成为反推流,旁路导管30内的空气被重新定向朝向露出的叶栅元件52,提供推力反向效果。将经旁路的空气沿向前的方向重新定向产生了沿与行进方向相反的方向的力以确保减速。可以设想,外部门48和阻挡门50的运动可以同时完成或相继地完成。
这样,前述的燃气涡轮发动机10和反推装置组件44能够被用于实施根据本公开内容的方法的一个或多个实施例。例如,图5示出了操作反推装置、诸如反推装置组件44的方法100的流程图。方法100以102开始,此时,在102中,用于反推装置组件44的控制信号被接收。控制信号能够由包括但不限于飞行器驾驶员座舱中的飞行员的用户或由飞行器内的飞行系统发起。控制信号能够由飞行器的控制系统或专门用于反推装置组件44的控制模块接收,反推装置组件44包括用于旋转机构60的控制模块(未示出)。在104中,对致动器组件54进行操作。更具体地,使螺旋千斤顶致动器56旋转并且使联结系统70接合,使得一组外部门48和一组阻挡门50同时从收回位置选择性地移动至部署位置,如在106和108中所示。
所描绘的顺序仅是为了说明而非意在以任何方式限制方法100,因为,应当理解的是,本方法的各个部分能够以不同的逻辑顺序进行,附加的或介于中间的部分能够被包含,或本方法的所说明的部分能够被分为多个部分,而不减损本公开内容的实施例。例如,方法100能够简单地包括自收回位置向部署位置同时部署一组外部门48和自收回位置向部署位置部署一组阻挡门50,其中,一组外部门48从飞行器的燃气涡轮发动机10的舱12向外延伸,一组阻挡门50延伸进入由旁路导管30限定的气流导管31内,旁路导管30由舱12和核心发动机14限定并被限定于舱12与核心发动机14之间,其中,一组阻挡门50包括比一组外部门48的门数更多的门数,并且其中,一组阻挡门50和一组外部门48将风扇导管气流重新定向,进而使气流排出并由部署的一组外部门48向前引导。部署一组阻挡门可以包括通过联结系统,诸如借助于非限制性示例的联结系统70部署的多个阻挡门。此外,如果存在叶栅元件,一组阻挡门50能够偏转空气通过叶栅元件。
本文中公开的反推装置组件提供了多种益处,这对成本、性能和飞行可控性产生了积极的影响。首先,与常规设计相比,致动器总体长度和行程显著地降低,进而导致降低的成本和重量。外部门的使用增加了提供减速力的附加的阻力,减速力能够被利用以增加反推性能或能够被用于补偿具有较短叶栅的装置以便实现相同的反推力并且由此在飞行阻力同等减缩的情况下减小整个整流罩装置的长度。此外,本公开内容带来整体简化的装置和控制系统,以及在可能减小尺寸和重量的情况下风扇整流罩舱区域中减小的包装体积需要。
本公开内容还提供了致动器、外部门和相关联的内部门的单独控制和操作的灵活性,这意味着外部反推流能够被更容易地调整以适应特定的飞行器或发动机装置,包括靠近机身、地面或机翼的翼上装置。此外,使用在飞行时容纳在整流罩腔体中而不是在风扇导管中的阻挡门联结件减小了飞行阻力,同时提供了特定燃料消耗方面的相关改进。因而,本公开内容也允许在相关联的空气动力阻力减小的情况下实现改进的风扇导管航空管路(fan duct aero lines)。与常规反推装置相比,这些结合的益处将表现为减少的特定燃料消耗或改进的发动机性能。
用于实施这种反推装置的益处包括能够取代常规的线性平移反推装置的系统的高效包装(efficient packaging)。用于使平移整流罩后部平移所需的空间不再必要,进而允许在外部整流罩内存在用于安装实施致动器组件必需的附件的附加空间。
应当理解,反推装置组件的操作并不依赖于任何具体类型的叶栅设计,事实上,本公开内容能够被安装于无叶栅的反推装置设计中,其中,经旁路的空气从旁路导管被转向穿过各种构型的开口。而且,虽然一组外部门和一组阻挡门被示出为具有在其部署期间并不有意地弯曲、折曲或折叠的刚性构造,具有这些性能中的任意性能的门也落入本公开内容的范围内。最后,还应当理解,反推装置组件及其各个部件能够由各种材料,包括在航空航天应用中常用的金属材料、塑料材料和复合物材料构造,并通过机械加工、铸造、模制、层压等及上述各项的组合来制造。
在上述多个方面的任意方面中,诸如热障涂层的保护涂层或多层保护涂层系统能够被应用于整流罩或发动机部件。与本文公开的本公开内容相关的系统、方法、以及其他装置的各个方面提供了改进的反推装置组件,特别是在风扇整流罩中的反推装置组件。
书面说明使用示例来公开包括最佳模式的本公开内容,并使本领域技术人员能够实践本公开内容,包括制作并使用任意装置或系统并执行任意所包含的方法。本公开内容的可授权范围由权利要求限定,并且能够包括本领域技术人员能够想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件,或如果他们包括与权利要求的字面语言具有非实质性差异的等效结构元件,这些其他示例意在落入权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种燃气涡轮发动机(10),所述燃气涡轮发动机包括:
核心发动机(14);
舱(12),所述舱包围所述核心发动机(14)的至少一部分;
旁路导管(30),所述旁路导管由所述舱(12)和所述核心发动机(14)限定并被限定于所述舱与所述核心发动机之间,所述旁路导管限定气流导管(31);
一组外部门(48),所述一组外部门能够在收回位置与部署位置之间移动,其中,所述一组外部门(48)从所述舱(12)向外延伸;
一组阻挡门(50),所述一组阻挡门能够在收回位置与部署位置之间移动,其中,所述一组阻挡门(50)延伸至所述气流导管(31)内并使空气向外偏转;
致动器组件(54);以及
联结系统(70),所述联结系统将所述致动器组件(54)可操作地联接至所述一组外部门(48)和所述一组阻挡门(50);
其中,所述一组阻挡门(50)包括比所述一组外部门(48)的门数更多的门数;并且
在操作期间,所述致动器组件(54)构造为接合所述联结系统(70)使得所述一组外部门(48)和所述一组阻挡门(50)在所述收回位置与所述部署位置之间同时选择性地移动。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述致动器组件(54)包括螺旋千斤顶(56)。
3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述联结系统(70)还包括第一联结部段,所述第一联结部段可操作地联接至所述一组外部门(48)。
4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述联结系统(70)还包括第二联结部段(72),所述第二联结部段可操作地联接至所述一组阻挡门(50)。
5.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述第二联结部段(74)可操作地联接两个阻挡门(50)使得所述两个阻挡门(50)一前一后地移动。
6.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述联结系统(70)还包括联结件承载件(76),所述联结件承载件将所述第一联结部段(72)和所述第二联结部段(74)可操作地联接至所述螺旋千斤顶(56)。
7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述联结系统(70)将两个阻挡门(50)和单个外部门(48)可操作地联接至所述致动器组件(54)。
8.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,存在绕所述舱(12)沿径向间隔开的多组致动器组件(54)、联结系统(70)、外部门(48)、和阻挡门(50)。
9.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述燃气涡轮发动机还包括叶栅元件(52),所述叶栅元件位于所述舱(12)内。
10.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机(10),其特征在于,所述舱(12)包括位于所述一组外部门(48)和所述一组阻挡门(50)的后部的外部整流罩部分(46),其中,所述外部整流罩部分(46)是固定的。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/149,577 US10563615B2 (en) | 2016-05-09 | 2016-05-09 | Gas turbine engine with thrust reverser assembly and method of operating |
US15/149577 | 2016-05-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107355313A true CN107355313A (zh) | 2017-11-17 |
Family
ID=58672522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710333173.9A Pending CN107355313A (zh) | 2016-05-09 | 2017-05-09 | 具有反推装置组件的燃气涡轮发动机以及操作方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10563615B2 (zh) |
EP (1) | EP3244051B1 (zh) |
JP (1) | JP6903369B2 (zh) |
CN (1) | CN107355313A (zh) |
BR (1) | BR102017009598A2 (zh) |
CA (1) | CA2966039C (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110127062A (zh) * | 2018-02-02 | 2019-08-16 | 空中客车运营简化股份公司 | 双流式喷气发动机和飞行器 |
CN110182371A (zh) * | 2018-02-22 | 2019-08-30 | 空中客车运营简化股份公司 | 涡轮喷气发动机及飞行器 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10724475B2 (en) * | 2016-09-27 | 2020-07-28 | The Boeing Company | Dual turn thrust reverser cascade systems and methods |
US10393065B2 (en) * | 2017-11-09 | 2019-08-27 | United Technologies Corporation | Variable nozzle apparatus |
US11346304B2 (en) * | 2018-09-06 | 2022-05-31 | Rohr, Inc. | Thrust reverser single degree of freedom actuator mechanism systems and methods |
US11333102B2 (en) | 2018-09-06 | 2022-05-17 | Rohr, Inc. | Thrust reverser actuation arrangement and deployable fairing systems and methods |
US11300077B2 (en) | 2018-10-02 | 2022-04-12 | Rohr, Inc. | Deployable fairing for door reversers systems and methods |
FR3091855A1 (fr) | 2019-01-22 | 2020-07-24 | Airbus Operations | NACELLE D’UN TURBOREACTEUR COMPORTANT UN ensemble mobile ET UNe structure fixe renforcee |
FR3095241B1 (fr) * | 2019-04-17 | 2021-06-25 | Safran Aircraft Engines | Entrée d’air de nacelle de turboréacteur comprenant une conduite de circulation pour favoriser une phase d’inversion de poussée |
FR3095240B1 (fr) * | 2019-04-17 | 2021-06-25 | Safran Aircraft Engines | Entrée d’air de nacelle de turboréacteur comprenant des aubes de redresseur |
US10995701B2 (en) * | 2019-09-05 | 2021-05-04 | Rohr, Inc. | Translating sleeve thrust reverser assembly |
FR3107932B1 (fr) * | 2020-03-09 | 2022-08-12 | Safran Aircraft Engines | Sortie d’air de nacelle pour turboréacteur d’aéronef à double flux comprenant un dispositif de guidage pour favoriser une phase d’inversion de poussée |
FR3108151A1 (fr) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | Airbus Operations | Turboreacteur double flux comportant une serie de lames rotatives pour obturer la veine du flux secondaire et devier le flux d’air |
US11719190B2 (en) * | 2021-10-05 | 2023-08-08 | Rohr, Inc. | Thrust reverser system with hidden turning door |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3475913A (en) * | 1966-06-29 | 1969-11-04 | Rolls Royce | Fluid flow reversers |
US3815357A (en) * | 1971-01-28 | 1974-06-11 | Rohr Industries Inc | Thrust reversing apparatus |
US4137711A (en) * | 1976-06-08 | 1979-02-06 | Short Brothers & Harland Limited | Gas turbine engines |
US4591097A (en) * | 1984-05-16 | 1986-05-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Thrust reverser/exhaust nozzle assembly for a gas turbine engine |
US20020124550A1 (en) * | 1999-02-23 | 2002-09-12 | Stretton Richard G. | Thrust reverser |
US20040195443A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-10-07 | Jean-Pierre Lair | Self stowing thrust reverser |
CN102483011A (zh) * | 2009-08-14 | 2012-05-30 | 埃尔塞乐公司 | 推力反向装置 |
CN103375303A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | Mra系统有限公司 | 推力反向器组件和操作方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690561A (en) | 1970-11-05 | 1972-09-12 | Rohr Corp | Thrust controlling system |
US4073440A (en) * | 1976-04-29 | 1978-02-14 | The Boeing Company | Combination primary and fan air thrust reversal control systems for long duct fan jet engines |
US4519561A (en) | 1983-05-23 | 1985-05-28 | Rohr Industries, Inc. | Aircraft thrust reverser mechanism |
US5243817A (en) | 1990-07-05 | 1993-09-14 | Rohr, Inc. | Thrust reverser for fan jet aircraft engines |
FR2752017B1 (fr) | 1996-08-01 | 1998-10-16 | Hispano Suiza Sa | Inverseur de poussee de turboreacteur a portes formant ecopes |
US5794434A (en) | 1996-10-09 | 1998-08-18 | The Boeing Company | Aircraft thrust reverser system with linearly translating inner and outer doors |
US7146796B2 (en) * | 2003-09-05 | 2006-12-12 | The Nordam Group, Inc. | Nested latch thrust reverser |
US7264203B2 (en) * | 2003-10-02 | 2007-09-04 | The Nordam Group, Inc. | Spider actuated thrust reverser |
US20060288688A1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Jean-Pierre Lair | Turbofan core thrust spoiler |
EP2074319B1 (en) | 2006-10-12 | 2012-08-15 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine with a variable exit area fan nozzle, nacelle assembly of such a engine, and corresponding operating method |
FR2935354B1 (fr) | 2008-09-02 | 2011-04-01 | Airbus France | Nacelle pour moteur a double flux |
GB0808349D0 (en) | 2008-05-09 | 2008-06-18 | Airbus Uk Ltd | Spoiler deployment mechanism |
FR2935444B1 (fr) * | 2008-09-02 | 2010-09-10 | Airbus France | Inverseur de poussee et nacelle pour aeronef muni d'au moins un tel inverseur |
US9181898B2 (en) * | 2011-09-20 | 2015-11-10 | United Technologies Corporation | Thrust reverser for a gas turbine engine with moveable doors |
US20160245232A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Rohr, Inc. | Blocker Door Configuration for a Thrust Reverser of a Turbofan Engine |
-
2016
- 2016-05-09 US US15/149,577 patent/US10563615B2/en active Active
-
2017
- 2017-05-04 CA CA2966039A patent/CA2966039C/en active Active
- 2017-05-08 JP JP2017092205A patent/JP6903369B2/ja active Active
- 2017-05-08 EP EP17169967.1A patent/EP3244051B1/en active Active
- 2017-05-08 BR BR102017009598-3A patent/BR102017009598A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2017-05-09 CN CN201710333173.9A patent/CN107355313A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3475913A (en) * | 1966-06-29 | 1969-11-04 | Rolls Royce | Fluid flow reversers |
US3815357A (en) * | 1971-01-28 | 1974-06-11 | Rohr Industries Inc | Thrust reversing apparatus |
US4137711A (en) * | 1976-06-08 | 1979-02-06 | Short Brothers & Harland Limited | Gas turbine engines |
US4591097A (en) * | 1984-05-16 | 1986-05-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Thrust reverser/exhaust nozzle assembly for a gas turbine engine |
US20020124550A1 (en) * | 1999-02-23 | 2002-09-12 | Stretton Richard G. | Thrust reverser |
US20040195443A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-10-07 | Jean-Pierre Lair | Self stowing thrust reverser |
CN102483011A (zh) * | 2009-08-14 | 2012-05-30 | 埃尔塞乐公司 | 推力反向装置 |
CN103375303A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | Mra系统有限公司 | 推力反向器组件和操作方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110127062A (zh) * | 2018-02-02 | 2019-08-16 | 空中客车运营简化股份公司 | 双流式喷气发动机和飞行器 |
CN110182371A (zh) * | 2018-02-22 | 2019-08-30 | 空中客车运营简化股份公司 | 涡轮喷气发动机及飞行器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170321632A1 (en) | 2017-11-09 |
CA2966039C (en) | 2019-10-22 |
CA2966039A1 (en) | 2017-11-09 |
US10563615B2 (en) | 2020-02-18 |
EP3244051A1 (en) | 2017-11-15 |
JP2017203457A (ja) | 2017-11-16 |
EP3244051B1 (en) | 2020-05-06 |
JP6903369B2 (ja) | 2021-07-14 |
BR102017009598A2 (pt) | 2017-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107355313A (zh) | 具有反推装置组件的燃气涡轮发动机以及操作方法 | |
US20210108597A1 (en) | Propulsion system architecture | |
CN104968893B (zh) | 无涵道的推力产生系统体系结构 | |
US8523516B2 (en) | Bypass turbojet engine nacelle | |
CN109279001A (zh) | 竖直起飞和降落的飞行器 | |
US20080010969A1 (en) | Gas turbine engine and method of operating same | |
JPH0350100A (ja) | 混成層流ナセル | |
US10473057B2 (en) | Thrust reverser system with translating elements | |
EP3452713B1 (en) | Thrust reverser assembly | |
US9897040B2 (en) | Rear mounted reverse core engine thrust reverser | |
US11136937B2 (en) | Aircraft propulsion assembly comprising a thrust reverser | |
BRPI0407599B1 (pt) | nacela de motor de turbina a gás | |
US20100000220A1 (en) | Fan variable area nozzle with electromechanical actuator | |
US9574520B2 (en) | Reverse core engine thrust reverser for under wing | |
US10030608B2 (en) | Variable area fan nozzle actuation system | |
CN102753808B (zh) | 具有分离流的旁路涡轮喷气发动机的冷流喷嘴 | |
US11078870B2 (en) | Method and system for a stowable bell-mouth scoop | |
US20130145743A1 (en) | Case assembly with fuel driven actuation systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171117 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |