CN107954000A - 包括换向翻转板的涡轮喷气发动机短舱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于包括发动机(20)的函道风扇涡轮喷气发动机(100)的短舱(102)，所述短舱(102)包括：‑固定风罩(206)，‑上游壁(209)，该上游壁和该发动机(20)一起界定了用于二次流(208)的工作区段(202)，‑可移动风罩(207)，该可移动风罩具有内壁(207a)和外壁(207b)、并且可在关闭位置与打开位置之间平移移动，在该关闭位置，该外壁(207b)毗连该固定风罩(206)并且该内壁(207a)延长该上游壁(209)，在该打开位置，该外壁(207b)远离该固定风罩(206)以便打开窗口(210)并且该内壁(207a)远离该上游壁(209)，‑该内壁(207a)与该外壁(207b)之间的换向翻转板(104)，该换向翻转板被安装成绕旋转轴线(50)自由旋转、位于该内壁(207a)上，以及‑驱动机构(260)，该驱动机构用于移动该可移动风罩(207)。

Description

包括换向翻转板的涡轮喷气发动机短舱
技术领域
本发明涉及用于函道风扇涡轮喷气发动机的、包括至少一个换向翻转板的短舱、包括这样的短舱和发动机的函道风扇涡轮喷气发动机、以及包括至少一个这样的函道风扇涡轮喷气发动机的飞机。
背景技术
飞机包括各侧固定有机翼的机身。每个机翼下面悬挂至少一个函道风扇涡轮喷气发动机。每个函道风扇涡轮喷气发动机通过支柱紧固在机翼下面，该支柱紧固在机翼结构与函道风扇涡轮喷气发动机结构之间。
函道风扇涡轮喷气发动机包括发动机和围绕发动机紧固在短舱。
短舱包括可在关闭位置与打开位置之间移动的至少一个换向翻转板，在该关闭位置，该换向翻转板与短舱的外表面续接，在该打开位置，该换向翻转板打开短舱的壁上的窗口以便将二次流的空气排到外界。
换向翻转板以可旋转移动的方式安装在短舱结构上以便从换向翻转板不挡住二次流的工作区段的关闭位置移动到换向翻转板挡住该工作区段的打开位置。
因此，在打开位置，换向翻转板将二次流的一部分通过该窗口返回到外界。在打开位置，换向翻转板延伸到外界中。
随着涡轮喷气发动机变得越来越大，短舱变得更大并且为了防止换向翻转板的突出部分与机翼接触，就有必要将短舱移动远离机翼，这产生占用空间问题。
因此，有必要提供当换向翻转板在打开位置时限制换向翻转板延伸到短舱外的机构。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种包括至少一个换向翻转板的短舱，该换向翻转板带有不同的打开机构。
为此目的，提出了一种用于包括发动机的函道风扇涡轮喷气发动机的短舱，所述短舱包括：
-固定风罩，
-上游壁，该上游壁和该发动机一起界定工作区段，二次流在该工作区段内循环，
-可移动风罩，该可移动风罩包括内壁和围住该内壁的外壁，所述可移动风罩可沿着平移方向在关闭位置与打开位置之间平移移动，在该关闭位置，一方面，该外壁毗连该固定风罩，而另一方面，该内壁延长该上游壁，在该打开位置，一方面，该外壁远离该固定风罩以打开窗口通到该短舱的外部，而另一方面，该内壁远离该上游壁，以便打开该工作区段与该窗口之间的通路，
-至少一个换向翻转板，其中每个换向翻转板被安排在该内壁与该外壁之间、具有下游端与位于该下游端上游的上游端、并且被安装成绕安排在该下游端旁边的旋转轴线自由旋转，并且其中，该换向翻转板以其上游端位于该内壁上，以及
-驱动机构，该驱动机构被提供用于平移移动该可移动风罩。
根据一个具体实施例，该驱动机构包括铰接安装在该可移动风罩与该短舱的结构之间的至少一个千斤顶、和被设计成用于控制每个千斤顶的伸长和缩短的一个控制单元。
有利地，每个千斤顶装配有制动器，该制动器由该控制单元控制并锁定该千斤顶的位置。
根据另一个具体实施例，该驱动机构包括：至少一个齿轮齿条系统，其中，每个齿轮齿条被紧固到该可移动风罩上并且与该平移方向对齐，针对每个齿轮齿条，有小齿轮被紧固到该短舱的结构上以与该齿轮齿条的齿啮合；马达，该马达被设计成用于驱动各小齿轮旋转；以及控制单元，该控制单元被提供用于控制该马达。
有利地，该短舱包括滚轴，该滚轴以绕垂直于该平移方向的轴线自由旋转的方式安装并且安排在该内壁上与该换向翻转板接触的区域中。
有利地，该短舱具有至少一个杆系统，该杆系统包括彼此铰接的两个杆，其中一个杆铰接安装到该短舱的结构上，而另一个杆铰接安装到该换向翻转板上。
本发明同样提出了函道风扇涡轮喷气发动机，包括发动机和根据前述变体之一所述的围住该发动机的短舱，并且其中，在该短舱与该发动机之间界定了二次流的工作区段。
本发明同样提出了包括至少一个根据前述变体所述的函道风扇涡轮喷气发动机的飞机。
附图说明
在细读示例性实施例的以下描述后，本发明的上述特征、以及其他特征将显得更清晰，所述描述是结合附图给出的，在附图中：
图1是包括根据本发明的短舱的飞机的侧视图，
图2是沿根据本发明的、在关闭位置的短舱的正中面的横截面，
图3是与图2的横截面类似的、在中间位置的横截面，并且
图4是与图2的横截面类似的、在打开位置的横截面。
具体实施方式
在以下描述中，关于位置的术语参照了图1中表示的处于前进位置的飞机。
图1示出了具有机身12的飞机10，在该机身的每一侧固定有机翼14，该机翼携带至少一个根据本发明的函道风扇涡轮喷气发动机100。函道风扇涡轮喷气发动机100在机翼14下面的固定是通过支柱16来完成。
函道风扇涡轮喷气发动机100包括短舱102和安置在短舱102内的发动机20。如图2至图4所示，函道风扇涡轮喷气发动机100在短舱102与发动机20之间呈现工作区段202，二次流208在该工作区段内循环。
在以下描述中，并且按照惯例，我们将短舱102的纵轴称为x轴，与飞机10的纵轴X或横滚轴线平行、在飞机10的前进方向上被定向为正，飞机的横向轴线或俯仰轴线为Y轴，其在飞机在地面上时是水平的，而竖直轴线或竖直高度或偏航轴线是在飞机在地面上时的Z轴，这三个方向X、Y和Z彼此正交并形成以飞机的重心为其原点的标准正交参考系。
短舱102包括至少一个换向翻转板104。具体地，该短舱具有彼此面对面设置的至少两个换向翻转板104，它们中的若干换向翻转板(例如，四个换向翻转板104)均等分布在短舱102的外周上。
在以下描述中，针对一个换向翻转板104更具体地描述了本发明，但当具有若干换向翻转板时，其同样适用于每个换向翻转板104。
短舱102具有紧固安装到短舱102的结构上并且续接短舱102的固定风罩206。
短舱102沿纵轴x在固定风罩206下游具有可移动风罩207，该可移动风罩以在总体上平行于纵轴x的平移方向上平移移动的方式安装在短舱102的结构上。该平移通过任何适当的手段(如滑道)来实现。
可移动风罩207包括内壁207a和围住内壁207a的外壁207b。
短舱102同样具有上游壁209，该上游壁沿纵轴x在内壁207a上游延伸并且构成围绕发动机20的工作区段202的外壁。上游壁209相对于短舱102的结构固定并且基本上位于前框架的区域中。
可移动风罩207可在关闭位置(图2)与打开位置(图4)之间移动，在该关闭位置，外壁207毗连固定风罩206，在该打开位置，外壁207b朝后部远离固定风罩206，以便打开开在短舱102外侧上的窗口210。在关闭位置，固定风罩206和外壁207b拉长彼此以形成短舱102的外围封并挡住窗口210。
同时，在关闭位置，在上游端的区域中，内壁207a延长上游壁209并构成围绕发动机20的工作区段202的外壁以便为二次流208开出通道，并且在打开位置，内壁207a远离上游壁209以打开工作区段202与窗口210之间的通路。
窗口210因此上游由固定风罩206界定而下游由外壁207b界定。在打开位置，在工作区段202与短舱102的外侧之间打开窗口210。短舱102的每个换向翻转板104具有一个这样的窗口210。
换向翻转板104设置在内壁207a与外壁207b之间并且因此在关闭位置(图2)看不到该换向翻转板。
换向翻转板104以围绕旋转轴线50在非活动位置(图2)与活动位置(图4)之间自由旋转的方式安装在短舱102的结构上，在该非活动位置，该换向翻转板不在工作区段202(图2)中，在该活动位置，该换向翻转板挡住工作区段202的至少一部分。根据一个具体实施例，旋转轴线50被安排在短舱102的后框架上。
当可移动风罩207在关闭位置时，换向翻转板104在非活动位置，而当可移动风罩207在打开位置时，换向翻转板104在活动位置，以便使二次流208的至少一部分转向到短舱102之外。
在图1的关闭/非活动位置与图4的打开/活动位置之间，系统采取不同的中间位置，图3表示了其中一个中间位置。
换向翻转板104具有下游端104a和位于下游端104a的上游的上游端104b。换向翻转板104的旋转轴线50被安排在换向翻转板104的下游端104a旁边。换向翻转板104的上游端104b靠在内壁207a上。
因此，在关闭/非活动位置(图2)，窗口210关闭，换向翻转板104以上游端104b靠在内壁207a上并且不位于工作区段202中。为了移入打开/活动位置，可移动风罩207于是朝其打开位置位移，即平移到后部，并且由于换向翻转板104没有与可移动风罩207一起位移，所以可移动风罩207在换向翻转板104下面滑动，并且随着可移动风罩207继续位移，换向翻转板104的上游端104b相对于内壁207a愈发位于上游。由于换向翻转板104抵靠在内壁207a的上游端上，该换向翻转板围绕旋转轴线50倾斜而以其活动位置(图4)在工作区段202中终止。
相反，可移动风罩207从打开/活动位置朝其关闭位置的位移通过内壁207a在换向翻转板104下面滑动而将换向翻转板104带回到其非活动位置。
这样的安排避免了换向翻转板104从短舱102中冒出。
可移动风罩207从关闭位置到打开位置的移动因此与换向翻转板104从非活动位置到活动位置的移动相协调，反之亦然。
可移动风罩207通过任何合适的驱动机构260而平移位移。
例如，该驱动机构由至少一个铰接安装在可移动风罩207与短舱102的结构之间的千斤顶构成。每个千斤顶可以是电气的、液压的、气动的、或某种其他类型的。
该驱动机构同样包括处理器型的控制单元，该控制单元根据飞机10的需要来控制每个千斤顶的伸长和缩短。
为了确保锁定可移动风罩207的打开位置，每个千斤顶装配有由该控制单元控制并且锁定千斤顶的位置的制动器、或螺栓。
同样可以提供的是可移动风罩207通过一组螺栓而维持在其打开位置，这些螺栓确保可移动风罩207维持在打开位置。
根据另一个具体实施例，该驱动机构由例如至少一个齿轮齿条系统构成。每个齿轮齿条紧固到可移动风罩207上并且与平移方向对齐，并且驱动系统的每个齿轮齿条包括一个小齿轮，该小齿轮固定到短舱102的结构上并且可绕垂直于平移方向的轴线旋转移动以与齿轮齿条的齿啮合。该驱动机构同样包括由控制单元控制并且被安排成用于驱动每个小齿轮旋转的马达。马达与每个小齿轮之间的移动传动经由可以包括齿轮传动装置、柔性传动轴、或其他元件的传动系统来完成。该控制单元属于与前述相同的类型。
马达可以是液压的、电动的、或另一种类型的。
为了确保内壁207a在换向翻转板104下面更好地滑动，短舱102包括滚轴250，该滚轴以绕垂直于平移方向x的轴线自由旋转的方式安装并且安排在内壁207a上与换向翻转板接触的区域中，即，通常在其上游端的区域中。
为了防止换向翻转板104被卡在活动位置上，短舱102具有安装在短舱102的结构(在此是前框架)与换向翻转板104之间的至少一个杆系统252。每个杆系统252包括彼此铰接的两个杆，其中一个杆铰接安装到短舱102的结构上，而另一个杆铰接安装到换向翻转板104上。这些杆的最大伸长度对应于换向翻转板104不能行进超出的位置。
短舱102可以装备有偏转格栅211，又称为“格状物”，这些偏转格栅被布置成横跨在窗口210上以通过更精确地控制转向二次流208的方向来提高换向器的效率。

Claims (7)

1.用于包括发动机(20)的函道风扇涡轮喷气发动机(100)的短舱(102)，所述短舱(102)包括：
-固定风罩(206)，
-上游壁(209)，该上游壁和该发动机(20)一起界定工作区段(202)，二次流(208)在该工作区段内循环，
-可移动风罩(207)，该可移动风罩包括内壁(207a)和围住该内壁(207a)的外壁(207b)，所述可移动风罩(207)可沿着平移方向在关闭位置与打开位置之间平移移动，在该关闭位置，一方面，该外壁(207b)毗连该固定风罩(206)，而另一方面，该内壁(207a)延长该上游壁(209)，在该打开位置，一方面，该外壁(207b)远离该固定风罩(206)以打开窗口(210)通到该短舱(102)的外部，而另一方面，该内壁(207a)远离该上游壁(209)，以便打开该工作区段(202)与该窗口(210)之间的通路，
-至少一个换向翻转板(104)，其中每个换向翻转板被安排在该内壁(207a)与该外壁(207b)之间、具有下游端(104a)与位于该下游端(104a)上游的上游端(104b)、并且被安装成绕安排在该下游端(104a)旁边的旋转轴线(50)自由旋转，并且其中，该换向翻转板(104)以其上游端(104b)位于该内壁(207a)上，以及
-驱动机构(260)，该驱动机构被提供用于平移移动该可移动风罩(207),
其中，该短舱包括滚轴(250)，该滚轴以绕垂直于该平移方向的轴线自由旋转的方式安装并且安排在该内壁(207a)上与该换向翻转板(104)接触的区域中。
2.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，该驱动机构(260)包括铰接安装在该可移动风罩(207)与该短舱(102)的结构之间的至少一个千斤顶、和被设计成用于控制每个千斤顶的伸长和缩短的一个控制单元。
3.根据权利要求2所述的短舱(102)，其特征在于，每个千斤顶装配有制动器，该制动器由该控制单元控制并锁定该千斤顶的位置。
4.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，该驱动机构包括：至少一个齿轮齿条系统，其中，每个齿轮齿条被紧固到该可移动风罩(207)上并且与该平移方向对齐，针对每个齿轮齿条，有小齿轮被紧固到该短舱(102)的结构上以与该齿轮齿条的齿啮合；马达，该马达被设计成用于驱动各小齿轮旋转；以及控制单元，该控制单元被提供用于控制该马达。
5.根据权利要求1至4之一所述的短舱(102)，其特征在于，该短舱具有至少一个杆系统(252)，该杆系统包括彼此铰接的两个杆，其中一个杆铰接安装到该短舱(102)的结构上，而另一个杆铰接安装到该换向翻转板(104)上。
6.函道风扇涡轮喷气发动机(100)，包括发动机(20)和根据权利要求1至5之一所述的围住该发动机(20)的短舱(102)，并且其中，在该短舱(102)与该发动机(20)之间界定了二次流(208)的工作区段(202)。
7.包括根据权利要求6所述的至少一个函道风扇涡轮喷气发动机(100)的飞机(10)。
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