CN108661821B - 反推力器组件及操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种操作用于涡轮发动机(10)的平移整流罩(48,148)的设备及方法。平移整流罩(48,148)能够在第一位置(49,149)与第二位置(53,153)之间移动。平移整流罩(48,148)包括位于其内的固定叶栅元件(52,152)，以及可操作地联接于平移整流罩(48,148)的阻挡门(50,150)。阻挡门(50,150)能够在收起位置(45,145)与展开位置(68,168)之间移动。

Description

反推力器组件及操作方法
背景技术
涡轮发动机，以及特别是燃气或燃烧涡轮发动机为从穿过发动机到许多涡轮叶片上的燃烧气体的流抽取能量的旋转发动机。涡轮发动机用于陆地和海上运动和发电，但最常用于航空应用，如，飞行器，其包括直升机。在飞行器中，涡轮发动机用于飞行器的推进。在陆地应用中，涡轮发动机经常用于发电。
反推力器组件用于涡轮发动机内来提供反推力，例如，用于减速。反推力典型地通过将门组件展开到旁通导管中来完成，这将空气从向后方向转向至向前方向。传统地，门是需要单独的促动器组件的平移整流罩的部分，该单独的促动器组件可增加重量并且占据机舱内的有价值空间。
发明内容
在一方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的反推力器组件，该涡轮发动机包括芯部发动机、包绕芯部发动机的至少一部分来至少部分地限定机舱与芯部发动机之间的旁通导管的机舱，该反推力器组件包括能够在第一位置与第二位置之间移动的平移整流罩、在平移整流罩在第一位置时位于平移整流罩内的固定叶栅元件、可操作地联接于平移整流罩的具有前缘和后缘的阻挡门，并且其中阻挡门能够在其中阻挡门形成旁通导管的一部分的收起位置与其中阻挡门延伸到旁通导管中来将空气偏转穿过叶栅元件的展开位置之间移动，以及可操作地联接于阻挡门并且构造成将阻挡门从收起位置偏压到初始位置中的偏压元件，在该初始位置，阻挡门部分地在旁通导管内，并且前缘与反推力器组件的一部分形成间隙，其中在操作期间，穿过旁通导管的空气流进入间隙，并且阻挡门构造成产生挖空效果(scooping effect)，其使阻挡门移动至展开位置并且使平移整流罩移动至第二位置。
在另一方面，本公开涉及一种操作飞行器发动机的方法，其包括：生成穿过飞行器发动机的旁通导管的前到后的空气流；将阻挡门从收起位置展开至初始位置，在该初始位置，阻挡门部分地在旁通导管内，使得阻挡门的前缘与飞行器发动机的一部分形成间隙，其中穿过旁通导管的空气流进入间隙，并且阻挡门与空气流相互作用，使得阻挡门移动至展开位置。
在另一方面，本公开涉及一种涡轮发动机，其包括：具有内整流罩的芯部发动机、包绕芯部发动机的至少一部分的机舱、由机舱和芯部发动机限定并且在机舱与芯部发动机之间并且限定前到后的旁通导管的旁通导管、能够在第一位置与第二位置之间移动的平移整流罩、可操作地联接于内整流罩并且能够在收起位置与展开位置之间移动的具有前缘和后缘的阻挡门，在该展开位置，阻挡门延伸到旁通导管中来使空气偏转、可操作地联接于阻挡门并且构造成将阻挡门从收起位置偏压到初始位置中的偏压元件，在该初始位置，阻挡门部分地在旁通导管内并且前缘与内整流罩的其余部分形成间隙，其中在操作期间，穿过旁通导管的空气流进入间隙，并且阻挡门构造成与空气流相互作用来使阻挡门移动至展开位置。
技术方案1. 一种用于涡轮发动机的反推力器组件，所述涡轮发动机包括芯部发动机、包绕所述芯部发动机的至少一部分来至少部分地限定机舱与所述芯部发动机之间的旁通导管的机舱，所述反推力器组件包括：
平移整流罩，其能够在第一位置与第二位置之间移动；
固定叶栅元件，其在所述平移整流罩在所述第一位置时位于所述平移整流罩内；
具有前缘和后缘的阻挡门，其可操作地联接于所述平移整流罩，并且其中，所述阻挡门能够在其中所述阻挡门形成所述旁通导管的一部分的收起位置与其中所述阻挡门延伸到旁通导管管道中来使空气偏转穿过所述叶栅元件的展开位置之间移动；以及
偏压元件，其可操作地联接于所述阻挡门，并且构造成将所述阻挡门从所述收起位置偏压到初始位置中，在所述初始位置，所述阻挡门部分地在所述旁通导管内，并且所述前缘与空气流通过其进入间隙的所述反推力器组件的一部分形成间隙。
技术方案2. 根据技术方案1所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括闩锁组件，其能够在其中所述阻挡门保持在所述收起位置的闩锁位置与其中所述门可枢转至所述展开位置的释放位置之间操作。
技术方案3. 根据技术方案2所述的反推力器组件，其特征在于，所述闩锁组件包括闩锁保持件，其由所述阻挡门和所述反推力器组件的一部分中的一个承载，并且具有撞击件可以可除去地收纳在其中的撞击座，由所述门和所述反推力器组件的一部分中的另一个承载并且具有构造成接合所述撞击件的捕捉器的闩锁。
技术方案4. 根据技术方案2所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括构造成使所述闩锁组件移动至所述释放位置的控制模块。
技术方案5. 根据技术方案1所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括可操作地联接于所述阻挡门的弹簧阻尼器组件，并且其中所述弹簧阻尼器组件构造成在所述阻挡门移动至所述展开位置时减缓所述阻挡门的速度。
技术方案6. 根据技术方案5所述的反推力器组件，其特征在于，所述弹簧阻尼器组件还包括偏压元件，其构造成在穿过所述旁通导管的所述空气流停止时使所述阻挡门移动至所述收起位置。
技术方案7. 根据技术方案6所述的反推力器组件，其特征在于，所述偏压元件进一步构造成在穿过所述旁通导管的所述空气流随飞行器的减慢速度而减少时，使所述阻挡门朝所述收起位置移动。
技术方案8. 根据技术方案5所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括可操作地联接于所述平移整流罩的第二弹簧阻尼器组件，并且其中所述弹簧阻尼器组件构造成将所述平移整流罩偏压至所述第一位置。
技术方案9. 根据技术方案1所述的反推力器组件，其特征在于，所述阻挡门构造成产生挖空效果，其使所述阻挡门移动至所述展开位置，并且使所述平移整流罩移动至所述第二位置。
技术方案10. 一种操作飞行器发动机的方法，其包括：
生成穿过所述飞行器发动机的旁通导管的前到后的空气流；以及
使阻挡门从收起位置展开至初始位置，在所述初始位置，所述阻挡门部分地在所述旁通导管内，使得所述阻挡门的前缘与所述飞行器发动机的一部分形成间隙；以及
在空气流穿过所述间隙以与所述阻挡门相互作用使得所述阻挡门移动至展开位置时，使所述阻挡门移动至所述展开位置。
技术方案11. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，将所述阻挡门展开至所述初始位置包括使所述阻挡门的前缘解锁。
技术方案12. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，将所述阻挡门展开至所述初始位置包括将所述阻挡门的所述前缘偏压至所述初始位置。
技术方案13. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括施加液压压力来提供阻尼力，以抑制所述阻挡门移动至所述展开位置的速度。
技术方案14. 根据技术方案10所述的方法，其特征在于，基于与所述平移整流罩相互作用的所述空气流，平移整流罩与所述阻挡门一起从第一位置同时移动至第二位置。
技术方案15. 根据技术方案14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括经由在所述展开位置的所述阻挡门使空气再定向成通过叶栅元件离开，所述叶栅元件在所述平移整流罩在所述第一位置时位于所述平移整流罩内。
技术方案16. 一种涡轮发动机，包括：
具有内整流罩的芯部发动机；
机舱，其包绕所述芯部发动机的至少一部分；
旁通导管，其由所述机舱和所述芯部发动机限定并且在所述机舱与所述芯部发动机之间并且限定前到后的旁通导管；
平移整流罩，其能够在第一位置与第二位置之间移动；
具有前缘和后缘的阻挡门，其可操作地联接于所述内整流罩，并且能够在收起位置与展开位置之间移动，在所述展开位置，所述阻挡门延伸到所述旁通导管中来使空气偏转；以及
偏压元件，其可操作地联接于所述阻挡门，并且构造成将所述阻挡门从所述收起位置偏压到初始位置中，在所述初始位置，所述阻挡门部分地在所述旁通导管内，并且所述前缘与空气流通过其进入间隙的所述内整流罩形成间隙。
技术方案17. 根据技术方案16所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机还包括闩锁组件，其能够在其中所述阻挡门保持在所述收起位置的闩锁位置与其中所述门可枢转至所述展开位置的释放位置之间操作。
技术方案18. 根据技术方案17所述的涡轮发动机，其特征在于，所述闩锁组件包括闩锁保持件，其由所述阻挡门和所述反推力器组件的一部分中的一个承载，并且具有撞击件可以可除去地收纳在其中的撞击座，由所述门和所述反推力器组件的一部分中的另一个承载并且具有构造成接合所述撞击件的捕捉器的闩锁。
技术方案19. 根据技术方案17所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机还包括构造成使所述闩锁组件移动至所述释放位置的控制模块。
技术方案20. 根据技术方案16所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机还包括可操作地联接于所述阻挡门的弹簧阻尼器组件，并且其中所述弹簧阻尼器组件构造成在所述阻挡门移动至所述展开位置时减缓所述阻挡门的速度。
技术方案21. 根据技术方案20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述弹簧阻尼器组件还包括偏压元件，其构造成在穿过所述旁通导管的所述空气流停止时使所述阻挡门移动至所述收起位置。
技术方案22. 根据技术方案16所述的涡轮发动机，其特征在于，当所述空气流进入所述间隙时，所述阻挡门构造成与所述空气流相互作用，使得所述阻挡门移动至所述展开位置。
附图说明
在附图中：
图1为具有可并入本公开的方面的涡轮发动机的飞行器的示意性透视图。
图2为可用于图1的飞行器中并且包括在收起位置的反推力器组件的涡轮发动机的示意性截面图。
图3为包括在展开位置的反推力器组件的图2的涡轮发动机的示意性截面图。
图4为在收起位置的图2的反推力器组件的放大示意性截面图。
图5为在初始位置的图2的反推力器组件的放大示意性截面图。
图6为在展开位置的图2的反推力器组件的放大示意性截面图。
图7为在收起位置的可用于图1的飞行器中的示例性反推力器组件的示意性截面图。
图8为在展开位置的图7的反推力器组件的示意性截面图。
图9为示出将根据本文中所述的方面的反推力器组件移动至展开位置的方法的流程图。
部件列表
2 飞行器
4 机身
6 座舱
8 翼组件
10 涡轮发动机
12 机舱
14 芯部发动机
16 风扇组件
18 桨毂盖
20 风扇叶片
22 高压压缩机
24 燃烧器
26 高压涡轮
28 低压涡轮
30 旁通导管
31 前到后的旁通导管管道
32 内芯部整流罩
34 风扇出口喷嘴
36 中心线
38 主排气喷嘴
40 入口组件
42 风扇整流罩
44 反推力器组件
45 收起位置
46 部分
48 平移整流罩
49 第一位置
50 阻挡门
52 叶栅元件
53 第二位置
56 弹簧阻尼器组件
56 内部部分
58 第二弹簧阻尼器组件
60 偏压元件
62 前缘
64 闩锁组件
66 闩锁
68 展开位置
69 控制模块
70(a,b) 液压阻尼器
71 弹簧
72(a,b) 偏压元件
73 阻尼器
74(a,b) 活塞杆
76 滑动器
78 T形轨道
80 闩锁位置
81 铰接端
82 捕捉器
84 撞击座
86 撞击件
88 闩锁保持件
89 促动器
90 初始位置
92 信号
94 释放位置
96 压缩弹簧
98 间隙
100 空气流
102 第二空气流
104 第三空气流
106 区域
108 开口
142 风扇整流罩
144 反推力器组件
145 收起位置
146 部分
148 平移整流罩
149 第一位置
150 阻挡门
152 叶栅元件
153 第二位置
154 弹簧阻尼器组件
156 内部部分
158 第二弹簧阻尼器组件
160 偏压元件
162 前缘
163 后缘
164 闩锁组件
166 闩锁
168 展开位置
169 控制模块
170(a,b) 液压阻尼器
171 弹簧
172(a,b) 偏压元件
173 阻尼器
174(a,b) 活塞杆
176 滑动器
178 T形轨道
180 闩锁位置
181 铰接端
182 捕捉器
184 撞击座
186 撞击件
188 闩锁保持件
189 促动器
190 初始位置
191 副促动器
192 信号
193 信号
194 释放位置
196 压缩弹簧
198 间隙
200 空气流
202 第二空气流
204 第三空气流
206 区域
208 开口。
具体实施方式
本公开的方面针对特别是飞行器的燃气涡轮发动机中的反推力器组件。为了图示的目的，本公开将关于飞行器燃气涡轮发动机描述。然而，将理解的是，本公开并未如此受限，并且可具有在非飞行器应用(如，其它移动应用)中的普通适用性。
用于涡扇发动机的传统反推力器利用平移整流罩设计，其中平移整流罩经由促动器沿轴向向后推动来暴露叶栅。一系列阻挡门同时展开来阻挡风扇导管，并且使流再定向穿过叶栅，使流向前转向来提供反推力。
本公开的方面利用挖空效果来实现阻挡门的计划开启。允许小部分空气进入在其它情况下闭合的区域产生了期望的挖空效果，这继而实现阻挡门的开启。本文中公开的反推力器组件利用了储存在位于旁通导管中的高速空气的能量，并且将其转移，以引起挖空效果用于使本文中所述的阻挡门展开。
空气流的再定向可仅使用本文中所述的阻挡门的角度和形状来实现。
如本文中使用的，用语"向前"或"上游"是指沿朝发动机入口的方向移动，或者构件相比于另一个构件相对更接近发动机入口。用语"向后"或"下游"是指朝向发动机关于发动机中心线的后部或出口的方向。此外，如本文中使用的，用语"径向"或"径向地"是指在发动机的中心纵轴线与发动机外周之间延伸的维度。还应当理解的是，"一组"可包括任何数量的相应描述元件，包括仅一个元件。
所有方向提及(例如，径向、轴向、近侧、远侧、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针、反时针、上游、下游、后方等)仅用于识别目的，以有助于读者理解本公开，并且不产生特别是关于本公开的位置、定向或使用的限制。连接提及(例如，附接、联接、连接和连结)将宽泛地解释，并且可包括一系列元件之间的中间部件，以及元件之间的相对移动，除非另外指示。就此而言，连接提及不一定意味着两个元件直接地连接，并且与彼此成固定关系。示意图仅出于图示目的，并且附于其的附图中反映的大小、位置、顺序和相对尺寸可变化。
图1示出飞行器2，其还可包括机身4、定位在机身4中的座舱6，以及从机身4向外延伸的翼组件8。飞行器2还可包括多个发动机，其包括涡轮发动机10，经由非限制性实例，涡轮发动机10可为涡轮喷气发动机、涡扇发动机或涡轮螺旋桨发动机。尽管示出了商用飞行器2，但设想出本文中所述的本公开的方面可用于任何类型的飞行器2中。此外，尽管两个涡轮发动机10示为在翼组件8中的各个上，但将理解的是，包括翼组件8上的单个涡轮发动机10或甚至安装在机身4中的单个涡轮发动机的任何数量的涡轮发动机10可被包括。
图2示意性地示出示例性涡轮发动机10，其包括包绕芯部发动机14的至少一部分的机舱12。发动机10具有从前到后延伸的大体上纵向延伸的轴线或中心线36。位于芯部发动机14前面的风扇组件16包括从风扇叶片20的阵列向前突出的桨毂盖18。芯部发动机14示意性地表示为包括高压压缩机22、燃烧器24、高压涡轮26和低压涡轮28。进入风扇组件16的空气的大部分旁通至发动机10的后部来生成发动机推力，并且限定旁通空气流100。旁通空气流100穿过环形形状旁通导管30，其限定机舱12与内芯部整流罩32之间的前到后的空气流旁通导管管道31，并且通过风扇出口喷嘴34离开旁通导管30。内芯部整流罩32限定旁通导管30的径向内边界，并且向从芯部发动机14向后延伸的主排气喷嘴38提供过渡表面。机舱12限定旁通导管30的径向外边界。旁通风扇空气在通过风扇出口喷嘴34排出之前流动穿过前到后的空气流旁通导管管道31。
机舱12可包括三个主要元件，其限定机舱12的外边界：入口组件40、与包绕风扇叶片20的发动机风扇壳对接的风扇整流罩42，以及位于风扇整流罩42后方的反推力器组件44。反推力器组件44包括三个主要构件：安装于机舱12并且适于从第一位置49(图2)移动至第二位置53(图3)的平移整流罩48、叶栅元件52，以及适于从收起位置45(图2)展开(图3)的多个阻挡门50，其中阻挡门50在叶栅元件52的径向内侧。尽管图2中示出两个平移整流罩48和阻挡门50，但一组平移整流罩48典型地围绕机舱12沿周向间隔，并且一组阻挡门50绕着芯部发动机14沿径向间隔。
平移整流罩48在第一位置49(图2)与风扇整流罩42齐平。平移整流罩48可包括一起外接叶栅元件52的多个面板。平移整流罩48从风扇整流罩42向后伸展，并且限定前到后的空气流旁通导管管道31的后部分。在第二位置53(图3)，平移整流罩48沿大致轴向方向在第一位置49(图2)后方移动。平移整流罩可包括阻挡门50可安装于其的内部部分56。
阻挡门50在第一位置49形成旁通导管30的径向外部分。平移整流罩48联接于阻挡门50，以使两者适于能够在第一位置49(图1)与第二位置53(图2)之间移动。同时，阻挡门50从收起位置45(图2)移动至展开位置68(图3)。以该方式，阻挡门50同时沿轴向向后且沿径向向内移动。
叶栅元件52是机舱12的固定结构。在一个非限制性实例中，叶栅元件可安装于机舱12的非可移动部分。
闩锁组件64也包括在反推力器组件44中，并且包括由阻挡门50或位于风扇整流罩42后方的反推力器组件44的一部分46中的一个承载的闩锁66。
控制模块69(例如，但不限于全权数字发动机/电子控制(FADEC))可位于机舱12内，并且可与反推力器组件44通信。经由非限制性实例，控制模块69与闩锁组件64直接通信。
转到图4，示意性地示出在第一位置49的反推力器组件44的放大视图。第一弹簧阻尼器组件54将阻挡门50联接于平移整流罩48的内部部分56。第一弹簧阻尼器组件54可包括但不限于液压阻尼器70a，其包括偏压元件72a和活塞杆74a。偏压元件72a可包括但不限于弹簧71和阻尼器73。液压阻尼器70a可以可枢转地装固于平移整流罩48的内部部分56。
第一弹簧阻尼器组件54可包括实现阻尼或滑动运动的组合的任何阻尼机构或阻尼和滑动机构的组合。偏压元件72a具有相关联的弹簧功能，其向偏压元件72a安装于其的相应装备提供支承。经由非限制性实例，偏压元件72a可为压缩弹簧、拉伸弹簧或扭力弹簧。
偏压元件60在阻挡门50处于收起位置45时可操作地联接于阻挡门50的前缘62。偏压元件60可拆卸地联接于阻挡门50的前缘62。更具体而言，偏压元件60在阻挡门50处于收起位置和初始位置时与阻挡门50接触，并且在阻挡门50移动至展开位置45时与阻挡门50完全分开。偏压元件60固定于位于风扇整流罩42后方的反推力器组件44的一部分46。经由非限制性实例，偏压元件60可为压缩弹簧、拉伸弹簧或扭力弹簧。
第二弹簧阻尼器组件58在位于风扇整流罩42载体后方的反推力器组件44的部分46处联接于平移整流罩48。第二弹簧阻尼器组件58可包括但不限于具有偏压元件72b和活塞杆74b的液压阻尼器70b。液压阻尼器70b可装固于位于风扇整流罩42后方的反推力器组件44的部分46。活塞杆74b构造成沿大致轴向方向移动。
设想出的是，第二弹簧阻尼组件58可与第一弹簧阻尼组件54相似或相同。还设想出的是，偏压元件72a可为与72b相同的偏压元件，或者偏压元件72a,72b可取决于均分别安装于其的阻挡门50和平移整流罩48的特征而具有不同弹簧功能。
经由非限制性实例，反推力器组件44还可包括滑动器76和T形轨道78。平移整流罩48可以可滑动地联接于滑动器76，并且T形轨道78可安装在位于风扇整流罩42后方的反推力器组件44的部分46处。滑动器76和T形轨道78支承平移整流罩48，并且有助于在收起位置与展开位置之间的其移动，并且反之亦然。应当理解的是，还设想出其它支承机构。
在铰接端81处，闩锁66由位于风扇罩42后方的反推力器组件44的一部分46承载。捕捉器82定位成与铰接端81相对，并且可通过选择性地固持由阻挡门50承载的撞击件86来有选择地可操作地联接于阻挡门50。闩锁组件64示为在闩锁位置80，其中阻挡门50由闩锁66保持在收起位置45。捕捉器82包括撞击座84。撞击件86可定形成配合在撞击座84中。闩锁保持件88也可由阻挡门50承载，并且可将闩锁66的撞击座84保持在闩锁位置80。
闩锁66在铰接端81处与促动器89连通。促动器89可接收来自控制模块69的信号，以使闩锁66在闩锁保持件88处解除接合。
尽管示出具有闩锁66、捕捉器82、撞击座84、撞击件86和闩锁保持件88的闩锁组件64，但闩锁组件64并未如此受限。设想出的是，闩锁组件64不包括示出的部分中的所有或一些，并且可为锁定机构，经由非限制性实例，能够将阻挡门50保持在收起位置45的电磁锁。
在图5中，阻挡门50示为在初始开启位置或初始位置90。信号92从控制模块69释放，并且在闩锁组件64的促动器89处接收，以使闩锁组件64移动到释放位置94中。在促动器89处接收的信号92引起促动器移动闩锁保持件88来解锁。更具体而言，撞击座84移动至释放位置94，在释放位置94，撞击座84从撞击件86解除接合。
在撞击座84移动至释放位置之后，偏压元件60构造成将阻挡门50推至初始位置90。更具体而言，当撞击座84在收起位置45(图4)时，偏压元件60被压缩并且储存弹性能。当撞击座84移动至释放位置94(图5)时，偏压元件60扩展。偏压元件60的扩展释放储存的弹性能，以将阻挡门50推至初始位置90。
当阻挡门50推至初始位置90时，间隙98形成在阻挡门50的前缘62与反推力器组件44的部分46之间。在操作期间，来自旁通导管30的旁通空气流100可分成第二空气流102和第三空气流104。
第二空气流102进入间隙98，并且可流入平移整流罩48的内部部分56与阻挡门50之间的区域106中。在阻挡门50近侧捕集在区域106中的副空气流102发展成挖空效果，其开始使阻挡门50移动到展开位置68中。挖空效果在从间隙98流入的第二空气流102形成阻挡门50近侧的区域106中的、大于阻挡门50近侧的旁通导管30中的压力的压力时发生。该压差在阻挡门50开启时增大，这引起阻挡门50继续朝如图6中所示的展开位置68开启。
第三空气流104流动穿过叶栅元件52，并且推动在平移整流罩48上来使平移整流罩48移动至第二位置53。这还由于来自平移整流罩48近侧的第三空气流104的挖空效果而发生。当平移整流罩48近侧的压力大于机舱12外的压力时，平移整流罩48沿滑动器76滑动。活塞杆74b延伸，产生风扇整流罩42与平移整流罩48之间的开口108。
图6示出了在第二位置53的反推力器组件44，其中平移整流罩48在第一位置49(图2)后方。在第二位置53，第一弹簧阻尼器组件54和第二弹簧阻尼器组件58的活塞杆74a,74b延伸，同时叶栅元件52保持静止。第一弹簧阻尼器组件54在展开位置68联接于阻挡门50，在展开位置68，阻挡门50延伸到旁通导管30中，其中前缘62在内芯部整流罩32近侧。
当阻挡门50枢转至展开位置68时，弹簧阻尼器组件54的偏压元件72a减缓阻挡门50的速度。当弹簧71伸展或压缩时，阻尼器提供阻尼力来工作，以保持移动强度，并且缓慢移动活塞杆74a，这继而使阻挡门50在受控速度下移动。在到达完全展开位置68时，弹簧71由于储存的弹簧势能而将弹簧力FS施加在活塞杆74a上。只要旁通空气流100继续以大于弹簧力FS的空气力FA推动阻挡门50，阻挡门50就保持在展开位置68。在展开位置68，阻挡门50使旁通空气流100偏转成通过叶栅元件52离开并且从机舱12出去。
当平移整流罩48处于第二位置53时，第二弹簧阻尼器组件58的偏压元件72b以与第一弹簧阻尼器组件53几乎相同的方式减缓平移整流罩48的速度。在到达第二位置53时，偏压元件72b由于储存的弹簧势能而将反作用力FR施加在活塞杆74b上。
在展开位置68，阻挡门50使旁通空气流100偏转成通过叶栅元件52离开并且从机舱12出去。第三空气流104可通过开口108离开，只要旁通空气流100继续推动阻挡门50。阻挡门50联接于平移整流罩48，使得主要是阻挡门50上的空气力FA主要地将反推力器组件44保持在第二位置。
当飞行器2减慢成使得旁通空气流100将速度减小至空气力FA小于弹簧力FS的点时，偏压元件72a将自由恢复。当旁通空气流100完全停止时，弹簧71释放所有储存的弹簧能来将活塞杆74a拉回到液压阻尼器70a中，其中阻尼器73控制其闭合的速度。以该方式，偏压元件72a用于使阻挡门50返回至收起位置45。
第二弹簧阻尼器组件58以与第一弹簧阻尼器组件54几乎相同的方式起作用。当旁通空气流100减慢或停止时，平移整流罩48由偏压元件72b沿T形轨道78拉回至第一位置49。
图7绘出了另一个示例性反推力器组件144。示例性反推力器组件144在功能上类似于图4中所示的第一示例性反推力器组件44，因此相似的部分将识别有增加100的相似数字。应当理解的是，示例性反推力器组件44的相似部分的描述应用于另一示例性反推力器组件144，除非另外指出。
一个差别在于反推力器组件144的阻挡门150包括可枢转地安装于发动机10的内芯部整流罩132的后缘163。阻挡门150示为在收起位置145。
与反推力器组件44非常相似，在闩锁位置180的闩锁组件164将阻挡门150保持在收起位置145。闩锁组件164可包括在功能上类似于闩锁组件64的部分，其包括闩锁166。闩锁组件164构造成保持阻挡门150，使得空气流200可以以较少或没有阻碍移动穿过旁通导管130。
偏压元件160(经由非限制性实例，弹簧196)可拆卸地联接于阻挡门150的前缘162。在收起位置145，弹簧196被压缩并且储存弹簧势能。
在以虚线示出的初始位置190，闩锁组件164促动至释放位置194。在释放位置，闩锁166从撞击件186解除接合，使得阻挡门150释放。弹簧202扩展，在内芯部整流罩132与阻挡门150之间留下间隙198。
第一弹簧阻尼器组件154联接于阻挡门150。弹簧阻尼器组件154可包括但不限于包括偏压元件172a和活塞杆74a的液压阻尼器170a。液压阻尼器170a可收纳构造成控制阻挡门150的移动的弹簧204和阻尼器206。液压阻尼器70a可装固于内芯部整流罩132。
平移整流罩148联接于第二弹簧阻尼器组件158，其包括但不限于具有偏压元件172b和活塞杆174b的液压阻尼器170b。液压阻尼器170b可装固于位于风扇整流罩42后方的反推力器组件144的一部分146。活塞杆174b构造成沿大致轴向方向移动。
平移整流罩148可以可滑动地联接于滑动器176，并且T形轨道178可安装在位于风扇整流罩42后方的反推力器组件144的部分146处。滑动器176和T形轨道178支承平移整流罩148。应当理解的是，还设想出能够滑动的其它支承机构。
控制模块169可发出信号192至与闩锁组件164通信的促动器189来使闩锁166解除接合。同时或按顺序，控制模块可发出信号193至副促动器191来开始平移整流罩148的推动。副促动器191可与滑动器176通信，使得当信号193在副促动器191处接收时，滑动器176沿轴向向后推动来开始平移整流罩148的开启。
当闩锁组件164在释放位置时，偏压元件160可扩展并且释放储存的弹簧势能。这继而将阻挡门150推动到初始位置190(以影线示出)中。当阻挡门150在初始位置时，旁通空气流200进入间隙198。阻挡门150与旁通空气流200相互作用，并且继而完全展开到旁通导管130中。弹簧阻尼器组件154在阻挡门150枢转至展开位置168时减缓阻挡门150的速度。
转到图8，阻挡门150处于完全展开位置168。在到达完全展开位置168时，弹簧204由于储存的弹簧势能而将弹簧力FS施加在活塞杆174a上。只要旁通空气流200以大于弹簧力FS的空气力FA推动在阻挡门150上，阻挡门150就保持在展开位置168。在展开位置68，阻挡门150使旁通空气流200偏转穿过叶栅元件152。
在开启平移整流罩148的备选方法中，旁通空气流200再定向成通过叶栅元件152离开并且允许推动在平移整流罩148上。平移整流罩148由空气力FA被动向后移动。在活塞杆174b移出液压阻尼器170b时，弹簧势能储存在偏压元件172b中。
以与反推力器组件44几乎相同的方式，当飞行器2减慢或停止时，反推力器组件144中的旁通空气流200也减小。当弹簧力FS大于空气力FA时，液压阻尼器170a将阻挡门150a拉回到收起位置中。偏压元件172b中的储存的弹簧势能以将平移整流罩148拉回至第一位置149的相似方式释放。
转到图9，流程图示出了操作发动机(如，飞行器2的发动机10)的方法300。在302处，方法300通过生成穿过发动机10的旁通导管30,130的前到后的旁通空气流100,200来开始。在304处，阻挡门50,150从收起位置45,145展开至初始位置90,190。这可通过释放闩锁组件64,164和具有远离收起位置偏压的前缘来完成。当阻挡门50,150部分地在旁通导管30,130内时，阻挡门50,150的前缘62,162与飞行器发动机的一部分形成间隙98,198。
在306处，阻挡门50,150在移动穿过旁通导管30的旁通空气流100进入间隙98,198时移动至展开位置68,168。平移整流罩48,148可基于与平移整流罩48,148相互作用的旁通空气流100或经由副促动器191来与阻挡门50,150一起从第一位置49,149同时移动至第二位置53,153。
方法300还可以可选地包括在308处，施加液压压力来提供阻尼力以抑制移动至展开位置68,168的阻挡门50,150的速度。方法300还可包括在310处经由在展开位置68,168的阻挡门50,150使旁通空气流100再定向来通过叶栅元件52,152离开。
本文中所述的反推力器组件包括消除在操作期间与旁通导管内的传统反推力器组件相关联的链接，实现增加旁通空气流和减小操作期间的空气动力阻力。在较小阻力下，旁通空气流在操作的发动机中提供较低的燃料消耗，燃料效率提高。本文中所述的反推力器组件还通过利用旁通空气流移动阻挡门而需要较少功率来促动。此外，此类空气流还可用于移动平移整流罩。利用旁通空气流100还有助于阻挡门的较快展开，这可有助于飞行器的较快停止，导致飞行器着陆需要较短跑道。此外，传统的反推力器组件利用在平移整流罩和阻挡门的开启和闭合期间经历高应力的促动器机构。关于本文中所述的反推力器组件，液压阻尼器最小化或消除高应力区域。
在以上各种方面中的任一个中，保护涂层如热障涂层或多层保护涂层系统可施加于整流罩或发动机构件。关于本文中公开的本公开的系统、方法和其它装置的各种方面提供改进的反推力器组件，特别是关于使反推力器组件中的阻挡门被动展开。
这些组合的益处将显现为相比常规反推力器的减少的比燃料消耗或改进的发动机性能。
在并未已经描述的程度上，各种实施例的不同特征和结构可按需要与彼此组合使用。该一个特征可不在所有实施例中示出，并且并不意味着解释为其不可，而是为了描述简短而这样做。因此，不同实施例的各种特征可按需要混合和匹配来形成新实施例，而不论是否清楚描述新实施例。本文中所述的特征的所有组合或置换由本公开覆盖。
该书面的描述使用实例以公开本公开(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本公开(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本公开的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种用于涡轮发动机的反推力器组件，所述涡轮发动机包括芯部发动机、包绕所述芯部发动机的至少一部分来至少部分地限定机舱与所述芯部发动机之间的旁通导管的机舱，所述反推力器组件包括：
平移整流罩，其能够在第一位置与第二位置之间移动；
固定叶栅元件，其在所述平移整流罩在所述第一位置时位于所述平移整流罩内；
具有前缘和后缘的阻挡门，其可操作地联接于所述平移整流罩，并且其中，所述阻挡门能够在其中所述阻挡门形成所述旁通导管的一部分的收起位置与其中所述阻挡门延伸到旁通导管管道中来使空气偏转穿过所述叶栅元件的展开位置之间移动；以及
偏压元件，其可操作地联接于所述阻挡门，并且构造成将所述阻挡门从所述收起位置偏压到初始位置中，在所述初始位置，所述阻挡门部分地在所述旁通导管内，并且所述前缘与空气流通过其进入间隙的所述反推力器组件的一部分形成间隙。
2.根据权利要求1所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括闩锁组件，其能够在其中所述阻挡门保持在所述收起位置的闩锁位置与其中所述门可枢转至所述展开位置的释放位置之间操作。
3.根据权利要求2所述的反推力器组件，其特征在于，所述闩锁组件包括闩锁保持件，其由所述阻挡门和所述反推力器组件的一部分中的一个承载，并且具有撞击件可除去地收纳在其中的撞击座，由所述门和所述反推力器组件的一部分中的另一个承载并且具有构造成接合所述撞击件的捕捉器的闩锁。
4.根据权利要求2所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括构造成使所述闩锁组件移动至所述释放位置的控制模块。
5.根据权利要求1所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括可操作地联接于所述阻挡门的弹簧阻尼器组件，并且其中所述弹簧阻尼器组件构造成在所述阻挡门移动至所述展开位置时减缓所述阻挡门的速度。
6.根据权利要求5所述的反推力器组件，其特征在于，所述弹簧阻尼器组件还包括偏压元件，其构造成在穿过所述旁通导管的所述空气流停止时使所述阻挡门移动至所述收起位置。
7.根据权利要求6所述的反推力器组件，其特征在于，所述偏压元件进一步构造成在穿过所述旁通导管的所述空气流随飞行器的减慢速度而减少时，使所述阻挡门朝所述收起位置移动。
8.根据权利要求5所述的反推力器组件，其特征在于，所述反推力器组件还包括可操作地联接于所述平移整流罩的第二弹簧阻尼器组件，并且其中所述弹簧阻尼器组件构造成将所述平移整流罩偏压至所述第一位置。
9.根据权利要求1所述的反推力器组件，其特征在于，所述阻挡门构造成产生挖空效果，其使所述阻挡门移动至所述展开位置，并且使所述平移整流罩移动至所述第二位置。
10.一种操作飞行器发动机的方法，其包括：
生成穿过所述飞行器发动机的旁通导管的前到后的空气流；以及
使阻挡门从收起位置展开至初始位置，在所述初始位置，所述阻挡门部分地在所述旁通导管内，使得所述阻挡门的前缘与所述飞行器发动机的一部分形成间隙；以及
在空气流穿过所述间隙以与所述阻挡门相互作用使得所述阻挡门移动至展开位置时，使所述阻挡门移动至所述展开位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述阻挡门展开至所述初始位置包括使所述阻挡门的前缘解锁。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述阻挡门展开至所述初始位置包括将所述阻挡门的所述前缘偏压至所述初始位置。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括施加液压压力来提供阻尼力，以抑制所述阻挡门移动至所述展开位置的速度。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于与平移整流罩相互作用的所述空气流，所述平移整流罩与所述阻挡门一起从第一位置同时移动至第二位置，并且所述平移整流罩定位在限定所述旁通导管的机舱后方。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括经由在所述展开位置的所述阻挡门使空气再定向成通过叶栅元件离开，所述叶栅元件在所述平移整流罩在所述第一位置时位于所述平移整流罩内。
16.一种涡轮发动机，包括：
具有内整流罩的芯部发动机；
机舱，其包绕所述芯部发动机的至少一部分；
旁通导管，其由所述机舱和所述芯部发动机限定并且在所述机舱与所述芯部发动机之间并且限定前到后的旁通导管；以及
反推力器组件，其包括：
平移整流罩，其能够在第一位置与第二位置之间移动；
具有前缘和后缘的阻挡门，其可操作地联接于所述内整流罩，并且能够在收起位置与展开位置之间移动，在所述展开位置，所述阻挡门延伸到所述旁通导管中来使空气偏转；以及
偏压元件，其可操作地联接于所述阻挡门，并且构造成将所述阻挡门从所述收起位置偏压到初始位置中，在所述初始位置，所述阻挡门部分地在所述旁通导管内，并且所述前缘与空气流通过其进入间隙的所述内整流罩形成间隙。
17.根据权利要求16所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机还包括闩锁组件，其能够在其中所述阻挡门保持在所述收起位置的闩锁位置与其中所述门可枢转至所述展开位置的释放位置之间操作。
18.根据权利要求17所述的涡轮发动机，其特征在于，所述闩锁组件包括闩锁保持件，其由所述阻挡门和所述反推力器组件的一部分中的一个承载，并且具有撞击件可除去地收纳在其中的撞击座，由所述门和所述反推力器组件的一部分中的另一个承载并且具有构造成接合所述撞击件的捕捉器的闩锁。
19.根据权利要求17所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机还包括构造成使所述闩锁组件移动至所述释放位置的控制模块。
20.根据权利要求16所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机还包括可操作地联接于所述阻挡门的弹簧阻尼器组件，并且其中所述弹簧阻尼器组件构造成在所述阻挡门移动至所述展开位置时减缓所述阻挡门的速度。
21.根据权利要求20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述弹簧阻尼器组件还包括偏压元件，其构造成在穿过所述旁通导管的所述空气流停止时使所述阻挡门移动至所述收起位置。
22.根据权利要求16所述的涡轮发动机，其特征在于，当所述空气流进入所述间隙时，所述阻挡门构造成与所述空气流相互作用，使得所述阻挡门移动至所述展开位置。
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