CN108372934B - 涡轮风扇发动机及其短舱和包括涡轮风扇发动机的飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮风扇发动机,用于该涡轮风扇发动机的短舱和包括该涡轮风扇发动机的飞行器。所述短舱包括固定整流罩和平移移动的移动整流罩、由所述固定整流罩和所述移动整流罩界定的窗口、旋转移动的反向器翻转板、以及使所述反向器翻转板的移动与所述移动整流罩的移动相协调的驱动机构。所述驱动机构包括:‑两个支承件,所述支承件被固定到所述短舱上,‑对于每个支承件而言,杠杆臂一端在所述支承件上旋转移动并且一端铰接在所述反向器翻转板上,‑对于每个杠杆臂而言,轨道包括笔直部分和弯曲部分,‑对于每个杠杆臂而言,杆有一端铰接在所述杠杆臂上,以及‑对于每个轨道而言,滑块在所述轨道上平移移动并且与所述杆的一端铰接。

Description

涡轮风扇发动机及其短舱和包括涡轮风扇发动机的飞行器
技术领域
本发明涉及一种用于涡轮风扇发动机的包括至少一个反向器翻转板的短舱,涉及包括那种类型的短舱和发动机的涡轮风扇发动机,并且涉及包括至少一个这种涡轮风扇发动机的飞行器。
背景技术
飞行器包括机身,机身每侧固定有机翼。每个机翼之下悬置有至少一个涡轮风扇喷气发动机。每个涡轮风扇喷气发动机借助于挂架被固定在机翼之下,所述吊挂架被固定在机翼的结构与涡轮风扇喷气发动机的结构之间。
涡轮风扇喷气发动机包括发动机以及围绕所述发动机固定的发动机短舱。
发动机短舱包括在关闭位置与打开位置之间移动的至少一个反向器翻转板,在该关闭位置,该反向器翻转板变得与发动机短舱的外表面续接,在该打开位置,该反向器翻转板打开发动机短舱的壁上的窗口以便将旁通流的空气排到外界。
反向器翻转板被安装成在发动机短舱的结构上旋转移动以便从关闭位置去到打开位置,在所述关闭位置,反向器翻转板不阻挡旁通流管道,并且在所述打开位置,反向器翻转板阻挡所述管道。
相应地,在打开位置,反向器翻转板使得旁通流的一部分经由窗口引至外界。
虽然这种类型的反向器翻转板的机构是完全令人满意的,但是令人期望的是找到不同的机构。
发明内容
本发明的目的是提出一种短舱,该短舱包括具有不同打开机构的至少一个反向器翻转板。
为此,提出了一种用于涡轮风扇发动机的短舱,所述短舱包括:
-固定整流罩和移动整流罩,所述移动整流罩在合拢位置与开放位置之间以平移方向平移移动,在所述合拢位置中,所述移动整流罩靠近所述固定整流罩,并且在所述开放位置中,所述移动整流罩向后远离所述固定整流罩,
-致动器,所述致动器旨在用于将所述移动整流罩从所述合拢位置移动到所述开放位置,并且反之亦然,
-窗口,所述窗口在上游侧上由所述固定整流罩界定并且在下游侧上由所述移动整流罩界定,所述窗口在用于旁通流的管道与所述短舱的外部之间开放,
-反向器翻转板,所述反向器翻转板被安装成绕旋转轴线在关闭位置与打开位置之间旋转移动,在所述关闭位置中,所述反向器翻转板阻挡所述窗口,并且在所述打开位置中,所述反向器翻转板不阻挡所述窗口,以及
-驱动机构,所述驱动机构被设计成对所述反向器翻转板从所述关闭位置去到其所述打开位置与所述移动整流罩从所述合拢位置去到其所述开放位置加以协调,并且反之亦然,所述驱动机构包括:
-两个支承件,每个支承件被固定地安装在所述短舱的结构上,
-对于每个支承件而言,杠杆臂的第一端可旋转移动地安装在所述支承件上并且其第二端被固定地安装在所述反向器翻转板上,
-对于每个杠杆臂而言,轨道与所述移动整流罩成一体,每个轨道包括笔直部分和弯曲部分,所述笔直部分的轴线平行于所述移动整流罩的平移方向,所述弯曲部分将笔直部分朝前延伸,
-对于每个杠杆臂而言,杆的第一端以铰接的方式安装在所述杠杆臂上,并且
-对于每个轨道而言,滑块被安装成可在所述轨道上平移移动、并且被安装成与所述杆的第二端铰接。
有利地,所述短舱进一步包括附加翻转板,所述附加翻转板被安装成在缩回位置与启用位置之间旋转移动,在所述缩回位置中所述附加翻转板未被定位在所述管道中,在所述启用位置中所述附加翻转板被定位成横过所述管道并且在所述管道中延伸了处于所述打开位置的所述反向器翻转板,并且在于,所述短舱包括附加装置,所述附加装置使所述附加翻转板从所述缩回位置去到所述启用位置与所述反向器翻转板从所述关闭位置去到所述打开位置相协调,并且反之亦然。
本发明还提出了一种涡轮风扇发动机,所述涡轮风扇发动机包括发动机以及包围所述发动机的短舱的以上变体中的任一种,并且在所述涡轮风扇发动机中,用于旁通流的管道被界定在所述短舱与所述发动机之间。
本发明还提出了一种飞行器,所述飞行器包括根据以上变体所述的至少一个涡轮风扇发动机。
附图说明
在阅读以下对一个示例性实施例的描述之后,将更加清楚地显现上述本发明的特征连同其他特征,所述描述参照附图给出,其中:
图1是包括根据本发明的短舱的飞行器的侧视图,
图2是处于打开位置的根据本发明的发动机短舱的透视图,
图3是处于打开位置的根据本发明的短舱与其驱动机构的侧视图,并且
图4是处于中间位置的根据本发明的短舱与其驱动机构的透视图。
具体实施方式
在以下描述中,位置相关的术语是与如图1中所示出的前进移动位置中的飞行器相关地提供的。
图1示出了飞行器10,该飞行器包括机身12,机身每侧固定有机翼14,机翼承载根据本发明的至少一个涡轮风扇喷气发动机100。涡轮风扇喷气发动机100借助于挂架16固定在机翼14之下。
图2和图3示出了根据本发明的第一实施例的发动机短舱102,并且图4示出了根据本发明的第二实施例的发动机短舱402。
涡轮风扇发动机100包括短舱102、402和容纳在短舱102、402内的发动机20、以及位于短舱102、402与发动机20之间的管道202,旁通流208在该管道中流动。
在以下描述中,按照惯例,x表示与以飞行器10的前进移动的方向正向定向的飞行器10的纵向轴线或横滚轴线X相平行的发动机短舱102,402的纵向轴线,Y表示当飞行器在地面上时是水平线的飞行器的横向轴线或俯仰轴线,并且Z表示当飞行器在地面上时的竖直轴线或竖直高度或偏航轴线,这三个方向X、Y和Z相互正交并且形成正交参考系,其原点是飞行器的重心。
短舱102、402包括至少一个反向器翻转板104。具体地,可以存在彼此相反安排的两个反向器翻转板104,或规则地分布在短舱102、402的圆周上的四个反向器翻转板104。
在以下描述中,针对一个反向器翻转板104更具体地描述了本发明,但是描述同样适用于存在不止一个反向器翻转板时的每个反向器翻转板104。
对于每个反向器翻转板104,短舱102、402包括在管道202与短舱102、402的外部之间开放窗口210。
短舱102、402装设有固定整流罩206,该固定整流罩相对于纵向轴线x在上游侧上界定窗口210并且被固定地安装在短舱102、402的结构上。
短舱102、402具有移动整流罩207,该移动整流罩相对于纵向轴线x在下游侧上界定的窗口210。移动整流罩207被安装成在短舱102、402的结构上以总体上平行于纵向轴线x的平移方向来平移移动。平移通过任何适当的装置来实现,例如在短舱102、402的结构与移动整流罩207之间的轨道。
固定整流罩206和移动整流罩207具有外表面和内表面,该外表面构成短舱102、402的外包络,并且该内表面构成管道202的外壁。
移动整流罩207在合拢位置与开放位置之间移动,在合拢位置中,移动整流罩靠近固定整流罩206,并且在开放位置中,移动整流罩向后远离固定整流罩206以便增大窗口210。
反向器翻转板104被安装成绕短舱102、402的结构上的旋转轴线50在关闭位置与打开位置之间旋转移动,在关闭位置中,反向器翻转板阻挡窗口210,并且在打开位置中,反向器翻转板不阻挡窗口210。在此,在图2至图4中所示出的本发明的实施例中,旋转轴线50垂直于纵向轴线x。
在关闭位置中,反向器翻转板104被定位在固定整流罩206与处于合拢位置的移动整流罩207之间,反向器翻转板104延伸了移动整流罩207,并且固定整流罩206延伸了反向器翻转板104。在打开位置中,移动整流罩207被向后移动以利于操纵反向器翻转板104从关闭位置至打开位置。
当反向器翻转板104处于关闭位置中时,反向器翻转板104的外表面在固定整流罩206的外表面与移动整流罩207的外表面之间延伸,并且其内表面在固定整流罩206的内表面与移动整流罩207的内表面之间延伸。
当反向器翻转板104处于打开位置中时,反向器翻转板104横过管道202并且将旁通流208的至少一部分通过窗口210引至外界。
反向器翻转板104从关闭位置去到打开位置与移动整流罩207从合拢位置去到开放位置相协调但偏调,并且反之亦然。
这种协调是由图3和图4所示的驱动机构300引起的,并且从关闭位置和合拢位置开始实现第一组合,该第一组合引起:
-移动整流罩207的在总体上平行于纵向轴线x的平移方向上的向后平移(箭头52),该向后平移将移动整流罩207从合拢位置移动至开放位置,然后
-反向器翻转板104的绕旋转轴线50的旋转(箭头54)使得反向器翻转板104从关闭位置移动至打开位置。
相反地,由同一驱动机构300使得反向器翻转板104从打开位置去到关闭位置,该驱动机构还被设计成使得从打开位置和开放位置开始的第二组合生效,从而使得:
-反向器翻转板104的绕旋转轴线50以相反方向旋转(箭头58),该旋转将反向器翻转板104从打开位置返回至关闭位置,然后
-移动整流罩207的在平移方向上的向前平移(箭头56)使得移动整流罩207从开放位置移动至合拢位置。
在图4的实施例中,反向器翻转板104沿纵向轴线x具有的长度相对于先前实施例的长度被减小。
为了填充反向器翻转板104与发动机20之间的缝隙,发动机短舱600具有附加翻转板404,该附加翻转板在打开/开放位置中延伸在反向器翻转板104与发动机20之间以阻挡管道202。提供这种类型的附加翻转板404还使得有可能改进旁通流208的向前偏转。
附加翻转板404在缩回位置与启用位置之间移动,在缩回位置中该附加翻转板未被定位在管道202中,并且在启用位置中该附加翻转板被定位成横过管道202以使旁通流208偏转。从缩回位置去到启用位置是以与反向器翻转板104的从关闭位置去到打开位置相协调的方式来生效的,并且反之亦然。因此,在启用位置中,附加翻转板404使得处于打开位置的反向器翻转板104在管道202中延伸远至发动机20以便使旁通流208偏转。
在图3和图4中所示出的本发明的实施例中,移动整流罩207装设有内壁207a和外壁207b(图3中以局部截面示出并且图4中以切开的形式示出),该内壁和外壁以相同方式并且同时移动。外壁207b在合拢位置中是与反向器翻转板104相对齐、并且构成发动机短舱102、402的外壁的壁,并且内壁207a限定了围绕发动机20的管道202的外周表面。
在开放/打开位置中,反向器翻转板104和处于启用位置的附加翻转板404被定位在内壁207a和外壁207b的上游并且横过管道202。
短舱102、402还装设有上游壁350,该上游壁相对于纵向轴线x在内壁207a的上游延伸并且构成围绕发动机20的管道202的外壁。上游壁350相对于短舱102、402的结构被固定并且大体上位于前框架252的水平处。在合拢位置中,在上游端处,内壁207a延伸了上游壁350,并且在开放位置中,内壁207a远离上游壁350以便打开管道202与窗口210之间的通道并且允许反向器翻转板104和附加翻转板404置于其中。
移动整流罩207的从合拢位置到开放位置或反之亦然的平移移动例如是由致动器来控制的,该致动器在这种情况下是一对线性致动器362,移动整流罩207的每一侧安排了一个致动器并且以铰接的方式安装在短舱102、402的结构(在这种情况下为前框架252)与移动整流罩207(并且在这种情况下更具体地为内壁207a)之间。当然,致动器可以采用另一种形式,例如马达或任何其他适当的用于使元件平移移动的装置。
致动器362由处理器类型的控制单元来控制,该控制单元根据飞行器10的要求来控制致动器在一个或另一个方向上的移位。
对于每个反向器翻转板104而言,驱动机构300包括
-两个支承件360(图中仅示出一个),各支承件被固定地安装在短舱102、402的结构上,在这种情况下固定在反向器翻转板104的每个侧向端部处,每个支承件360的轴线在这种情况下垂直于纵向轴线x,
-对于每个支承件360而言,杠杆臂364的第一端可旋转移动地安装在所述支承件360上并且其第二端被固定地安装在所述反向器翻转板104上,
-对于每个杠杆臂364而言,轨道366与所述移动整流罩207(并且在这种情况下更具体地在内壁207a的侧面上)成一体,每个轨道366包括笔直部分368和弯曲部分370,所述笔直部分的轴线平行于所述移动整流罩207的平移方向,所述弯曲部分将笔直部分368朝前延伸,
-对于每个杠杆臂364而言,杆372的第一端以铰接的方式安装在所述杠杆臂364上,并且
-对于每个轨道366而言,滑块373被安装成在所述轨道366上平移移动、并且被安装成与所述杆372的第二端铰接。
在合拢/关闭/缩回位置中,滑块373位于笔直部分368的与弯曲部分370相反的那一端。
然后,从合拢/关闭/缩回位置开始操作如下:
-致动器362使带有轨道366的移动整流罩207朝向开放位置移动(箭头52),
-只要滑块373沿着笔直部分368移动,反向器翻转板104就保持固定不动,
-当滑块373到达笔直部分368的末端时,该滑块接合在弯曲部分370中,从而启动杆372的第二端的运动(在这种情况下为下降),并且因此启动杠杆臂364的旋转(箭头54),该杠杆臂通过其第二端的介入而引起反向器翻转板104的倾斜。
移动整流罩207在整个上述过程中移动,直到它到达开放位置。
相反,从开放/打开/启用位置开始操作如下:
-致动器362使移动整流罩207朝向合拢位置移动(箭头56),
-滑块373沿着弯曲部分370移动,这启动了杆372的第二端的运动(在这种情况下为上升),并且因此启动杠杆臂364的旋转(箭头58),该杠杆臂通过其第二端介入而引起反向器翻转板104的倾斜,
-当滑块373到达弯曲部分370的末端时,该滑块接合在笔直部分368中,并且反向器翻转板104的倾斜停止,同时,移动整流罩207继续移动,滑块373沿着笔直部分368移动。
移动整流罩207在整个上述过程中移动,直到它到达合拢位置。
轨道366可以采用多种不同形式,例如附接到移动整流罩207的装配件或凹槽中。
在图3和图4中所示出的本发明的实施例中,杠杆臂364的第一端具有接片,杆372被附接到该接片上。
在这种情况下,弯曲部分370总体上呈圆弧形式,该圆弧开口朝向短舱102、402的前部。在这种情况下,圆弧所对的角度约为30°。
短舱402的附加装置使之可以使附加翻转板404的移动与换向器翻转板104的移动相协调,也就是说,该装置使附加翻转板404从缩回位置去到启用位置与换向器翻转板104从关闭位置去到打开位置相协调,并且反之亦然。附加翻转板404被安装在短舱402的结构上以便能够倾斜,并且附加装置呈机械连接的形式,例如附加杆,该附加杆的第一端以铰接的方式安装在附加翻转板404上并且其第二端以铰接的方式安装在反向器翻转板104上。
虽然已经就机翼之下的短舱的情况较具体地描述了本发明,但是本发明可以应用于位于机身后部的短舱。

Claims (4)

1.一种用于涡轮风扇发动机(100)的短舱(102,402),所述短舱(102,402)包括:
-固定整流罩(206)和移动整流罩(207),所述移动整流罩在合拢位置与开放位置之间以平移方向平移移动,在所述合拢位置中,所述移动整流罩靠近所述固定整流罩(206),并且在所述开放位置中,所述移动整流罩向后远离所述固定整流罩(206),
-致动器(362),所述致动器旨在用于将所述移动整流罩(207)从所述合拢位置移动到所述开放位置,并且反之亦然,
-窗口(210),所述窗口在上游侧上由所述固定整流罩(206)界定并且在下游侧上由所述移动整流罩(207)界定,所述窗口(210)在用于旁通流(208)的管道(202)与所述短舱(102,402)的外部之间开放,
-反向器翻转板(104),所述反向器翻转板被安装成绕旋转轴线在关闭位置与打开位置之间旋转移动,在所述关闭位置中,所述反向器翻转板阻挡所述窗口(210),并且在所述打开位置中,所述反向器翻转板不阻挡所述窗口(210),以及
-驱动机构(300),所述驱动机构被设计成对所述反向器翻转板(104)从所述关闭位置去到其所述打开位置与所述移动整流罩(207)从所述合拢位置去到其所述开放位置加以协调,并且反之亦然,所述驱动机构(300)包括:
-两个支承件(360),每个支承件被固定地安装在所述短舱(102,402)的结构上,
-对于每个支承件(360)而言,杠杆臂(364)的第一端可旋转移动地安装在所述支承件(360)上并且其第二端被固定地安装在所述反向器翻转板(104)上,
-对于每个杠杆臂(364)而言,轨道(366)与所述移动整流罩(207)成一体,每个轨道(366)包括笔直部分(368)和弯曲部分(370),所述笔直部分的轴线平行于所述移动整流罩(207)的平移方向,所述弯曲部分将笔直部分(368)朝前延伸,
-对于每个杠杆臂(364)而言,杆(372)的第一端以铰接的方式安装在所述杠杆臂(364)上,并且
-对于每个轨道(366)而言,滑块(373)被安装成可在所述轨道(366)上平移移动、并且被安装成与所述杆(372)的第二端铰接。
2.根据权利要求1所述的短舱(402),其特征在于,所述短舱进一步包括附加翻转板(404),所述附加翻转板被安装成在缩回位置与启用位置之间旋转移动,在所述缩回位置中所述附加翻转板未被定位在所述管道(202)中,在所述启用位置中所述附加翻转板被定位成横过所述管道(202)并且在所述管道(202)中延伸了处于所述打开位置的所述反向器翻转板(104),并且在于,所述短舱包括附加装置,所述附加装置使所述附加翻转板(404)从所述缩回位置去到所述启用位置与所述反向器翻转板(104)从所述关闭位置去到所述打开位置相协调,并且反之亦然。
3.一种涡轮风扇发动机(100),所述涡轮风扇发动机包括发动机(20)以及根据权利要求1和2中任一项所述的短舱(102,402),所述短舱包围所述发动机(20),并且在所述涡轮风扇发动机中,用于旁通流(208)的管道(202)被界定在所述短舱(102,402)与所述发动机(20)之间。
4.一种飞行器(10),所述飞行器包括根据权利要求3所述的至少一个涡轮风扇发动机(100)。
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