CN110182372B - 双流式涡轮喷气发动机及其短舱和包含其的飞行器 - Google Patents

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Abstract

双流式涡轮喷气发动机及其短舱和包含其的飞行器，短舱包括：固定结构体；固定整流罩和活动整流罩，活动整流罩在固定结构体上可平移；马达装置，其用于使活动整流罩从合拢位置向开放位置移位。短舱还包括：窗口，其界定在固定整流罩与活动整流罩间并在辅助涡轮喷管与外部间开放；推力反向门，其绕旋转轴线在缩回位置与启用位置间可旋转移动；驱动机构，其使缩回位置向启用位置的切换与合拢位置向开放位置的切换相协调且延迟；驱动机构包括：连杆，其安装成在固定结构体上可旋转移动且支承滚轮；集成到活动整流罩中的凹槽，滚轮在其中滑动；集成到推力反向门中的导引件；导滑件，一方面其安装成在连杆间可旋转移动，另一方面其安装成沿导引件滑动。

Description

双流式涡轮喷气发动机及其短舱和包含其的飞行器
技术领域
本发明涉及一种双流式涡轮喷气发动机的包括至少一个外部推力反向门的短舱、一种包括这种短舱和发动机的双流式涡轮喷气发动机、以及一种包括至少一个这种双流式涡轮喷气发动机的飞行器。
背景技术
飞行器包括机身，机身每一侧固定有机翼。在每个机翼下方，悬置有至少一个双流式涡轮喷气发动机。每个双流式涡轮喷气发动机经由吊挂架固定在机翼下方，该吊挂架固定在机翼的结构体与双流式涡轮喷气发动机的结构体之间。
双流式涡轮喷气发动机包括发动机、围绕发动机固定的短舱、以及辅助涡轮喷管，该辅助涡轮喷管位于发动机与短舱之间、并且允许二次流通过。
短舱包括在缩回位置与启用位置之间移动的至少一个推力反向门，在该缩回位置，该至少一个推力反向门在被定位在辅助涡轮喷管外部以便不对二次流形成障碍，在该启用位置，该至少一个推力反向门被定位成横过辅助涡轮喷管从而对二次流形成障碍以将二次流从短舱径向向外导引穿过为此目的而提供的窗口。
常规地，推力反向门被安装成在短舱的结构体上旋转移动，并且某一机构使该推力反向门从缩回位置移位至启用位置，并且反之亦然。
尽管这样的推力反向门的机构完全满足需求，但仍期望找到不同的机构。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种包括具有不同的打开机构的至少一个推力反向门的短舱。
为此目的，提出了一种用于双流式涡轮喷气发动机的短舱，所述短舱包括：
-固定结构体，
-固定整流罩和活动整流罩，所述固定整流罩固定地安装在所述固定结构体上，所述活动整流罩相对于所述固定结构体沿平移方向在合拢位置与开放位置之间可平移移动，在所述合拢位置，所述活动整流罩靠近所述固定整流罩，在所述开放位置，所述活动整流罩向后远离所述固定整流罩；
-马达装置，所述马达装置旨在使所述活动整流罩从所述合拢位置向所述开放位置移位，并且反之亦然；
-窗口，所述窗口在上游由所述固定整流罩界定并且在下游由所述活动整流罩界定，所述窗口在二次流的涡轮喷管与所述短舱的外部之间开放；
-推力反向门，所述推力反向门被安装成围绕旋转轴线在缩回位置与启用位置之间可旋转移动，在所述缩回位置，所述推力反向门被定位在所述活动整流罩内部，在所述启用位置，所述推力反向门横过所述涡轮喷管；以及
-驱动机构，所述驱动机构被提供成用于使所述推力反向门从所述缩回位置向所述启用位置的切换与所述活动整流罩从所述合拢位置向所述开放位置的切换相协同且延迟，并且反之亦然，所述驱动机构包括：
-两个连杆，所述两个连杆中的每个连杆包括近端和远端，所述近端被安装成在所述固定结构体上围绕与所述旋转轴线平行的连杆轴线可旋转移动，所述远端支承滚轮，所述滚轮被安装成围绕与所述旋转轴线平行的滚轮轴线可旋转移动；
-对于每个滚轮而言，凹槽集成到所述活动整流罩中并且包括直线部分和拱形部分，所述直线部分与所述平移方向平行、并且在所述拱形部分后方延伸，其中，所述滚轮在所述凹槽中滑动；
-集成到所述推力反向门中的导引件；以及
-导滑件，在一方面，所述导滑件被安装成在所述两个连杆之间围绕与所述旋转轴线平行的导滑件轴线可旋转移动，并且在另一方面，所述导滑件被安装成沿所述导引件滑动。
这种机构允许比推力反向门的长度更大的活动整流罩的移位，从而因此允许扩大的窗口长度。
有利地，所述拱形部分所具有的弯曲从所述直线部分开始、从后向前行进朝向所述短舱的内部。
有利地，每个连杆采取L形的形式，并且所述导滑件轴线被安排在所述L形的拐角处。
有利地，所述导引件是杆件，并且所述导滑件被所述杆件装配于其中的孔所穿过。
本发明还提出了一种双流式涡轮喷气发动机，所述双流式涡轮喷气发动机包括发动机和围绕所述发动机的根据前述变体之一所述的短舱，并且其中，在所述短舱与所述发动机之间界定了二次流的涡轮喷管。
本发明还提出了一种飞行器，所述飞行器包括至少一个根据前一项变体所述的双流式涡轮喷气发动机。
附图说明
通过阅读关于附图所给出的对示例性实施例的以下描述，本发明的上述特征以及其他特征将变得更加明显，在附图中：
图1是包括根据本发明的短舱的飞行器的侧视图，
图2是允许推力反向门的移位的驱动机构的细节的透视图，并且
图3至图6是根据本发明的短舱在推力反向门和活动整流罩的不同位置的示意性侧视图表示。
具体实施方式
在以下描述中，位置相关的术语是以如图1中所表示的处于前进位置的飞行器为参考的。
图1示出了飞行器10，该飞行器包括机身12，该机身的每一侧固定有机翼14，该机翼承载至少一个根据本发明的双流式涡轮喷气发动机100。双流式涡轮喷气发动机100经由吊挂架16固定在机翼14下方。
在以下描述中，并且按照惯例，X表示双流式涡轮喷气发动机100的纵向轴线，该纵向轴线与飞行器10的纵向轴线平行、并且朝向飞行器10的前进方向正定定向，Y表示双流式涡轮喷气发动机100的横向轴线，该横向轴线在飞行器处于地面上时是水平的，并且Z表示当飞行器处于地面上时的竖直轴线，这些三个方向X、Y、和Z相互正交。
图3至图6示出了双流式涡轮喷气发动机100，该双流式涡轮喷气发动机包括短舱102和容纳在短舱102内的发动机103。双流式涡轮喷气发动机100具有在短舱102与发动机103之间的涡轮喷管202，二次流208在该涡轮喷管中循环。
短舱102包括至少一个推力反向门104。特别地，可以存在面向彼此安排的两个推力反向门104、或有规律地分布在短舱102的周缘上的四个推力反向门104。取决于其位置，每个推力反向门104使得可以使双流式涡轮喷气发动机100的推力反向。
在以下描述中，针对一个推力反向门104更具体地描述了本发明，但当存在若干推力反向门时本发明以同样的方式应用于每个推力反向门104。
对于每个推力反向门104，短舱102具有在涡轮喷管202与短舱102的外部之间开放的窗口210。在图3至图6中所表示的本发明的实施例中，叶栅105被安排成横过窗口210以对二次流208进行最佳定向。
短舱102具有固定整流罩206，该固定整流罩相对于纵向轴线X在上游界定窗口210、并且固定地安装在短舱102的固定结构体201上。
短舱102具有活动整流罩207，该活动整流罩相对于纵向轴线X在下游界定窗口210。活动整流罩207被安装成在固定结构体201上沿与纵向轴线X总体上平行的平移方向可平移移动。该平移通过任何合适的装置(例如导轨)来执行。
固定整流罩206和活动整流罩207各自具有构成短舱102的外护套的外表面和构成涡轮喷管202的外壁的内表面。
活动整流罩207在合拢位置(图3)与开放位置之间可移动，在该合拢位置，该活动整流罩靠近固定整流罩206，在该开放位置，该活动整流罩向后远离固定整流罩206，以便拓宽窗口210。图4和图5示出了合拢位置与开放位置之间的中间位置，并且图6示出了开放位置。
短舱102还包括马达装置，这些马达装置用于使活动整流罩207从合拢位置移位到开放位置并且反之亦然，并且为此目的，这些马达装置可以包括例如动力缸、滚珠丝杠、马达、或任何其他合适的用于使元件平移移位的装置。
这些马达装置由处理器类型的控制单元控制，该控制单元例如根据飞行器10的需要来控制这些动力缸的伸长和缩短。
推力反向门104被安装成在固定结构体201上围绕旋转轴线50在缩回位置(图3和图4)与启用位置之间可旋转移动，在该启用位置，推力的反向具有最大有效性。图5示出了缩回位置与启用位置之间的中间位置。图6示出了启用位置。在图2至图6中所表示的本发明的实施例中，旋转轴线50在此与纵向轴线X成直角。
在缩回位置，推力反向门104被定位在处于合拢位置的活动整流罩207内部。在开放位置，活动整流罩207向后移位，以利于操纵推力反向门104从缩回位置切换至启用位置。
当推力反向门104处于启用位置时，推力反向门104横过涡轮喷管202、并且使二次流208的至少一部分向外偏转穿过窗口210。
推力反向门104从关闭位置到打开位置的切换相对于活动整流罩207从合拢位置到开放位置的切换是相协同但延迟的，并且反之亦然。
在从缩回位置到启用位置的切换中，推力反向门104的旋转在活动整流罩207经过合拢位置与开放位置之间的特定的中间位置时开始。相反，在从启用位置向缩回位置的切换中，推力反向门104的旋转在活动整流罩207经过从开放位反向回到合拢位置的特定的中间位置时停止。
这种协同性和这种错开由驱动机构150来确保，该驱动机构从缩回位置和从合拢位置执行第一组合，该第一组合确保：
-活动整流罩207沿与纵向轴线X总体上平行的平移方向向后平移(箭头52)，这确保了活动整流罩207从合拢位置经过特定的中间位置向开放位置移位，
-从活动整流罩207经过特定的中间位置的时刻开始，推力反向门104围绕旋转轴线50旋转(箭头54)，这确保了推力反向门104从缩回位置向启用位置移位，同时活动整流罩207继续向开放位置移位。
如所解释的，在推力反向门104旋转期间，活动整流罩207继续向后平移。
相比之下，推力反向门104从启用位置到缩回位置的切换由同一驱动机构150来确保，该驱动机构还被设计成用于执行第二组合，该第二组合从启用位置和从开放位置确保：
-活动整流罩207沿平移方向向前平移(箭头56)，这确保了活动整流罩207从开放位置经过特定的中间位置相合拢位置移位，以及
-直到活动整流罩207经过特定的中间位置的时刻，推力反向门104都围绕旋转轴线50反向旋转(箭头58)，这确保了推力反向门104从启用位置向缩回位置移位，同时活动整流罩207继续向合拢位置移位，随后
当推力反向门104处于缩回位置时，活动整流罩207继续向合拢位置移位。
如所解释的，活动整流罩207的向前平移与推力反向门104的旋转同时开始，随后，推力反向门104停止旋转，而活动整流罩207继续平移。
图2示出了驱动机构150的细节。
驱动机构150包括：
-彼此平行的两个连杆152，这两个连杆中的每一个连杆包括近端和远端156，该近端被安装成在固定结构体201上围绕与旋转轴线50平行且相距一定距离的连杆轴线53可旋转移动，该远端支承滚轮158，该滚轮被安装成围绕与旋转轴线50平行且相距一定距离的滚轮轴线57可旋转移动，
-对于每个滚轮158而言，凹槽154集成到活动整流罩207中并且包括直线部分和拱形部分，该直线部分与平移方向平行、并且延伸到拱形部分后部，其中，滚轮158在所述凹槽154中滑动，
-集成到推力反向门104中(此处为在其前部末端处)的导引件162，以及
-导滑件160，在一方面，该导滑件被安装成在两个连杆152之间围绕与旋转轴线50平行的导滑件轴线60可旋转移动，并且在另一方面，该导滑件被安装成沿导引件162滑动。
在合拢位置/缩回位置，滚轮158处于直线部分中。
然后，从合拢位置/缩回位置，操作如下：
-控制单元控制马达装置使活动整流罩207从合拢位置向开放位置移位，
-活动整流罩207的向后移位(箭头52)驱动凹槽154向后移位，并且只要滚轮158处于直线部分中，连杆152就保持不动，并且推力反向门104不移动，
-当拱形部分到达滚轮158时，远端156被朝向短舱102内部拉动，并且连杆152围绕连杆轴线53沿旋转方向54枢转，
-同时，导滑件160与连杆152倾斜、并且进而驱动导引件162和推力反向门104围绕旋转轴线50旋转而从缩回位置向启用位置切换。
在开放位置/启用位置，滚轮158处于拱形部分中。
相比之下，从开放位置/启用位置，则操作如下：
-控制单元控制马达装置使活动整流罩207从开放位置向合拢位置移位，
-活动整流罩207的向前移位(箭头56)驱动凹槽154向前移位，并且由于滚轮158处于拱形部分中，远端156因此移位，这驱动连杆152围绕连杆轴线53沿旋转方向58旋转，并且同时，导滑件160与连杆152倾斜、并且进而驱动导引件162和推力反向门104围绕旋转轴线50旋转而从启用位置向缩回位置切换，
-当直线部分到达滚轮158时，远端156和连杆152保持不动，并且推力反向门104不移动，直到活动整流罩207到达其合拢位置。
这种驱动机构150使得可以管理比推力反向门104的长度要大的活动整流罩207的移位。
在到达开放位置/启用位置的移动中，滚轮158在凹槽154中移位，但并非始终是沿同一方向。特别地，在移动的末尾，滚轮158趋向于在拱形部分中在已经下降之后向上移动。相比之下，在到达合拢位置/缩回位置的移动的开端，滚轮158趋向于在拱形部分中下降之后向上移动。
在此处所呈现的本发明的实施例中，在合拢位置/缩回位置，旋转轴线50相对于连杆轴线53在后，该连杆轴线自身相对于导滑件轴线60在后。
导滑件160总体上在短舱102的包含纵向轴线X的径向平面(例如图2中的平面XZ)中移位。
拱形部分所具有的弯曲从直线部分开始、从后往前行进朝向短舱102的内部。
在图2至图6中所表示的本发明的实施例中，每个连杆152采取L形的形式，并且导滑件轴线60被安排在L形的拐角处，即在远端与近端之间。
在此处所呈现的本发明的实施例中，导引件162是直线形的杆件，并且导滑件160被杆件装配于其中的孔所穿过，但还可以提供另一个实施例，例如燕尾榫安装件。

Claims (6)

1.一种用于双流式涡轮喷气发动机(100)的短舱(102)，所述短舱(102)包括：
-固定结构体(201)，
-固定整流罩(206)和活动整流罩(207)，所述固定整流罩固定地安装在所述固定结构体(201)上，所述活动整流罩相对于所述固定结构体(201)沿平移方向在合拢位置与开放位置之间可平移移动，在所述合拢位置，所述活动整流罩靠近所述固定整流罩(206)，在所述开放位置，所述活动整流罩向后远离所述固定整流罩(206)，
-马达装置，所述马达装置旨在使所述活动整流罩(207)从所述合拢位置向所述开放位置移位，并且反之亦然，
-窗口(210)，所述窗口在上游由所述固定整流罩(206)界定并且在下游由所述活动整流罩(207)界定，所述窗口(210)在二次流(208)的涡轮喷管(202)与所述短舱(102)的外部之间开放，
-推力反向门(104)，所述推力反向门被安装成围绕旋转轴线(50)在缩回位置与启用位置之间可旋转移动，在所述缩回位置，所述推力反向门被定位在所述活动整流罩(207)内部，在所述启用位置，所述推力反向门横过所述涡轮喷管(202)，以及
-驱动机构(150)，所述驱动机构被提供成用于使所述推力反向门(104)从所述缩回位置向所述启用位置的切换与所述活动整流罩(207)从所述合拢位置向所述开放位置的切换相协同且延迟，并且反之亦然，所述驱动机构(150)包括：
-两个连杆(152)，所述两个连杆中的每个连杆包括近端和远端(156)，所述近端被安装成在所述固定结构体(201)上围绕与所述旋转轴线(50)平行的连杆轴线(53)可旋转移动，所述远端(156)支承滚轮(158)，所述滚轮被安装成围绕与所述旋转轴线(50)平行的滚轮轴线(57)可旋转移动，
-对于每个滚轮(158)而言，凹槽(154)集成到所述活动整流罩(207)中并且包括直线部分和拱形部分，所述直线部分与所述平移方向平行、并且在所述拱形部分后方延伸，其中，所述滚轮(158)在所述凹槽(154)中滑动，
-集成到所述推力反向门(104)中的导引件(162)，以及
-导滑件(160)，在一方面，所述导滑件被安装成在所述两个连杆(152)之间围绕与所述旋转轴线(50)平行的导滑件轴线(60)可旋转移动，并且在另一方面，所述导滑件被安装成沿所述导引件(162)滑动。
2.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，所述拱形部分所具有的弯曲从所述直线部分开始、从后向前行进朝向所述短舱(102)的内部。
3.根据前述权利要求之一所述的短舱(102)，其特征在于，每个连杆(152)采取L形的形式，并且其特征在于，所述导滑件轴线(60)被安排在所述L形的拐角处。
4.根据前述权利要求之一所述的短舱(102)，其特征在于，所述导引件(162)是杆件，并且其特征在于，所述导滑件(160)被所述杆件装配于其中的孔所穿过。
5.一种双流式涡轮喷气发动机(100)，所述双流式涡轮喷气发动机包括发动机(103)和围绕所述发动机(103)的根据前述权利要求之一所述的短舱(102)，并且其中，在所述短舱(102)与所述发动机(103)之间界定了二次流(208)的涡轮喷管(202)。
6.一种飞行器(10)，所述飞行器包括至少一个根据权利要求5所述的双流式涡轮喷气发动机(100)。
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