CN109441661A - 一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，装置关闭时，作动筒向外伸展至最大行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门关闭，分别完全与发动机风扇舱外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道,不对外涵道产生额外阻力。装置打开时，作动筒向内收回至最小行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门打开，外涵道气流被底部阻流门阻挡，径向运动经导流板引导排出，底部阻流门打开并到达发动机核心舱的外壁，达到阻流效果。结合了叶栅式反推力器和瓣式转动折流门反推力器的优点，简化了部件，减少了结构重量，运动机构灵活，反推效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机反推力装置，特别涉及一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，属于发动机反推力装置结构设计技术领域。
背景技术
发动机反推力装置是现代客机必备的设备，是产生与飞机飞行方向相反推力的设备，其作用与发动机正常工作时的作用正好相反。飞机速度的提高必然使飞机着陆滑跑距离增加，为了缩短滑跑距离，需要使用必要的专用减速装置。常用的减速方法有机轮制动减速、减速伞减速、着陆拦阻钩减速、襟翼控制减速和反推力减速。其中，反推力装置在飞机上应用得最为广泛。反推力装置不但能保持减速效率直至使速度为零(飞机停止前进)，而且制动效果不会因跑道潮湿或地面覆冰而受到影响。不要求机场设置专用设备，不受着陆面积的制约，比其他几种减速方式平稳可靠，所以被许多运输机和大型客机采用。自从采用反推力装置以来，飞机着陆滑跑距离已由3000m缩短到450m以内。因而，反推力装置已被公认是现代和未来高性能运输飞机必不可少的常设装置。
现有技术主要有三种发动机反推力装置：
一是抓斗式反推装置也称蚌壳式。这类反推力装置必须安装在机翼下的短舱后端，将整个短舱涵道后端转动。该装置一般用于非风扇的纯涡轮喷气发动机或小涵道比发动机上。其缺点是：比较笨重，承受的反推力载荷大，反推力气流容易作用到机身结构上。
二是叶栅式反推力器由反推力导流叶栅、叶栅盖和阻流板组成。工作时，整流罩向后移动(或盖打开)露出叶栅，阻流板挡住向后流动的涵道气流，使其折入叶栅中定向流出。叶栅式反推力器主要在涵道气流中工作，通常安装在机翼下短舱的中部，反推力气流在机翼前缘的前面喷出。叶栅式反推力器适用于涡轮风扇发动机。其缺点是：机械协调件多，结构复杂，叶栅盖和阻流板气流泄漏可能导致发动机性能降低。
三是瓣式转动折流门反推力器(也称为鳄鱼嘴式)由在短舱侧壁上沿周向设置的多组枢轴转动门及驱动机构组成。工作时，折流门绕枢轴转动，每组门的内侧部分起阻流板作用，挡住涵道气流；外侧部分对排气起定向导流作用，产生反推力。瓣式转动折流门反推力器对于涡扇发动机比较适用。从特点上看，其结构虽然比叶栅式简单，但作动器行程较大，需要的力较大，增加了重量。
综合来看，现有技术主要存在以下几点缺陷：一是抓斗式反推装置比较笨重，承受的反推力载荷大，反推力气流容易作用到机身结构上；二是叶栅式反推力器机械协调件多，结构复杂，叶栅盖和阻流板气流泄漏可能导致发动机性能降低；三是瓣式转动折流门反推力器作动器行程较大，需要的力较大，增加了重量；四是现有技术的发动机反推力装置结构比较复杂，重量较大，运动机构不够灵活，反推效果不好。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，前导流板和后导流板分别通过短支柱与所述悬臂的两个孔同轴连接形成第一转动副，前导流板和后导流板分别通过长支柱与所述连杆的两端同轴连接形成第二转动副，连杆连接驱动连杆来带动底部阻流门运动，作动筒由执行器驱动。装置关闭时，作动筒向外伸展至最大行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门关闭，分别完全与发动机风扇舱外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道,不对外涵道产生额外阻力。装置打开时，作动筒向内收回至最小行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门打开，外涵道气流被底部阻流门阻挡，径向运动经导流板引导排出，底部阻流门打开并到达发动机核心舱的外壁，达到阻流效果。结合了叶栅式反推力器和瓣式转动折流门反推力器的优点，简化了部件，减少了结构重量，运动机构灵活，反推效果良好。
为达到以上技术效果，本发明所采用的技术方案如下：
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，包括前导流板、后导流板、悬臂、连杆、作动筒、执行器、驱动连杆、底部阻流门，前导流板和后导流板上分别设置有短支柱和长支柱，所述悬臂设置在底部阻流门的上方中部，前导流板和后导流板分别通过短支柱与所述悬臂的两个孔同轴连接形成第一转动副，前导流板和后导流板分别通过长支柱与所述连杆的两端同轴连接形成第二转动副，所述驱动连杆与所述底部阻流门相连接，所述连杆连接驱动连杆来带动底部阻流门运动，所述连杆与所述作动筒相连接，所述作动筒由执行器驱动。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，前导流板和后导流板分别安装在发动机风扇舱的内部。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，所述执行器驱动作动筒运动，并且所述作动筒可以同时绕执行器的转动轴旋转。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，所述执行器的转动轴与悬臂固定在发动机风扇舱内。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，所述作动筒向外伸展至最大行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门关闭，分别完全与发动机风扇舱外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道,不对外涵道产生额外阻力。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，所述作动筒向内收回至最小行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门打开，外涵道气流被底部阻流门阻挡，径向运动经导流板引导排出。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，所述作动筒向内收回至最小行程位置，所述底部阻流门打开并到达发动机核心舱的外壁，达到阻流效果。
一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，进一步的，涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置按圆周排列设置在发动机风扇舱上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，结合了叶栅式反推力器和瓣式转动折流门反推力器的优点，简化了部件，减少了结构重量，运动机构灵活，反推效果良好。
2.本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，装置关闭时，作动筒向外伸展至最大行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门关闭，分别完全与发动机风扇舱外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道,不对外涵道产生额外阻力。
3.本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，装置打开时，作动筒向内收回至最小行程位置，带动前导流板、后导流板和底部阻流门打开，外涵道气流被底部阻流门阻挡，径向运动经导流板引导排出，底部阻流门打开并到达发动机核心舱的外壁，达到阻流效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置的结构示意图。
图2是本发明安装在发动机短舱风扇舱内，处于关闭状态时的剖面图。
图3是本发明安装在发动机短舱风扇舱内，处于打开状态时的剖面图。
图4是本发明安装在发动机风扇舱内，处于打开状态时的侧视示意图。
图5是本发明安装在发动机风扇舱内，处于打开状态时的后视示意图。
图6是本发明的前导流板结构示意图。
图7是本发明的后导流门结构示意图。
图8是本发明的底部阻流板结构示意图。
附图标记说明：1-前导流板，2-后导流板，3-悬臂，4-连杆，5-作动筒，6-执行器，7-驱动连杆，8-底部阻流门，9-发动机风扇舱，10-发动机核心舱。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置的技术方案进行进一步的描述，使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
参见图1至图8，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，包括前导流板1、后导流板2、悬臂3、连杆4、作动筒5、执行器6、驱动连杆7、底部阻流门8，前导流板1和后导流板2上分别设置有短支柱和长支柱，所述悬臂3设置在底部阻流门8的上方中部，前导流板1和后导流板2分别通过短支柱与所述悬臂3的两个孔同轴连接形成第一转动副，前导流板1和后导流板2分别通过长支柱与所述连杆4的两端同轴连接形成第二转动副，所述驱动连杆7与所述底部阻流门8相连接，所述连杆4连接驱动连杆7来带动底部阻流门8运动，所述连杆4与所述作动筒5相连接，所述作动筒5由执行器6驱动。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，前导流板1和后导流板2分别安装在发动机风扇舱9的内部。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，所述执行器6驱动作动筒5运动，并且所述作动筒5可以同时绕执行器6的转动轴旋转。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，所述执行器6的转动轴与悬臂3固定在发动机风扇舱9内。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，所述作动筒5向外伸展至最大行程位置，带动前导流板1、后导流板2和底部阻流门8关闭，分别完全与发动机风扇舱9外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道,不对外涵道产生额外阻力。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，所述作动筒5向内收回至最小行程位置，带动前导流板1、后导流板2和底部阻流门8打开，外涵道气流被底部阻流门8阻挡，径向运动经导流板引导排出。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，所述作动筒5向内收回至最小行程位置，所述底部阻流门8打开并到达发动机核心舱10的外壁，达到阻流效果。
作为一种优选方案，本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置按圆周排列设置在发动机风扇舱9上。
在图2所示实施例中，作动筒5向外伸展，达到最大行程位置，带动前导流板1、后导流板2和底部阻流门8关闭，分别完全与风扇舱外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道。
在图3所示实施例中，作动筒5向内收回至最小行程位置，带动带动前导流板1、后导流板2和底部阻流门8打开，外涵道气流被底部阻流门8阻挡，为径向运动，经导流板引导排出。
在图4所示实施例中，该发明反推力装置按圆周排列安装于发动机风扇舱上，前导流板1、后导流板2处于打开位置。
在图5所示实施例中，该发明反推力装置按圆周排列安装于发动机风扇舱上，前导流板1、后导流板2处于打开位置，底部阻流门8处于打开位置，其端部接触发动机核心舱10外壁，达到了阻流的效果。
本发明提供的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，结合了叶栅式反推力器和瓣式转动折流门反推力器的优点，简化了部件，减少了结构重量，运动机构灵活，反推效果良好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：包括前导流板(1)、后导流板(2)、悬臂(3)、连杆(4)、作动筒(5)、执行器(6)、驱动连杆(7)、底部阻流门(8)，前导流板(1)和后导流板(2)上分别设置有短支柱和长支柱，所述悬臂(3)设置在底部阻流门(8)的上方中部，前导流板(1)和后导流板(2)分别通过短支柱与所述悬臂(3)的两个孔同轴连接形成第一转动副，前导流板(1)和后导流板(2)分别通过长支柱与所述连杆(4)的两端同轴连接形成第二转动副，所述驱动连杆(7)与所述底部阻流门(8)相连接，所述连杆(4)连接驱动连杆(7)来带动底部阻流门(8)运动，所述连杆(4)与所述作动筒(5)相连接，所述作动筒(5)由执行器(6)驱动。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：前导流板(1)和后导流板(2)分别安装在发动机风扇舱(9)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：所述执行器(6)驱动作动筒(5)运动，并且所述作动筒(5)可以同时绕执行器(6)的转动轴旋转。
4.根据权利要求1所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：所述执行器(6)的转动轴与悬臂(3)固定在发动机风扇舱(9)内。
5.根据权利要求1所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：所述作动筒(5)向外伸展至最大行程位置，带动前导流板(1)、后导流板(2)和底部阻流门(8)关闭，分别完全与发动机风扇舱(9)外蒙皮和内蒙皮重合，外涵道气流完全不受阻碍地通过流道,不对外涵道产生额外阻力。
6.根据权利要求1所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：所述作动筒(5)向内收回至最小行程位置，带动前导流板(1)、后导流板(2)和底部阻流门(8)打开，外涵道气流被底部阻流门(8)阻挡，径向运动经导流板引导排出。
7.根据权利要求6所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：所述作动筒(5)向内收回至最小行程位置，所述底部阻流门(8)打开并到达发动机核心舱(10)的外壁，达到阻流效果。
8.根据权利要求1所述的一种涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置，其特征在于：涡轮风扇发动机短舱外涵道反推力装置按圆周排列设置在发动机风扇舱(9)上。
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