CN110294135B - 短舱、双流式喷气发动机及飞行器 - Google Patents

短舱、双流式喷气发动机及飞行器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种短舱、双流式喷气发动机及飞行器，该短舱具有在辅助喷管与所述短舱的外侧之间开放的窗口，并且该短舱包括固定结构体和推力反向系统，该推力反向系统具有框架和铰接在该框架上的外门，其中该框架能在该固定结构体上在前进位置与缩回位置之间平移移动，并且其中每个外门能在收起位置与展开位置之间移动。该短舱包括至少一个防振系统，该至少一个防振系统包括固定至固定结构体(207)并具有孔(454)的楔块(452)以及固定至外门(208d)的指状件(456)。指状件和孔(454)被配置成使得当框架处于前进位置时指状件安置在孔(454)中。这种短舱使得可以在外门处于收起位置时并且在活动框架开始移位到缩回位置之前限制外门的振动。

Description

短舱、双流式喷气发动机及飞行器
技术领域
本发明涉及一种双流式喷气发动机的短舱，该短舱配备有推力反向系统，该推力反向系统包括平移活动组件和防振系统，在平移活动组件上铰接外门，外门可在收起位置与展开位置之间移动，防振系统在这些门处于收起位置时阻挡这些门，本发明还涉及一种包括此类短舱的双流式喷气发动机、以及一种包括至少一个此类双流式喷气发动机的飞行器。
背景技术
现有技术的双流式喷气发动机具有呈核心形式的发动机和围绕发动机的短舱。这种双流式喷气发动机配备于飞行器，该飞行器在每个机翼下方具有固定在机翼下方并承载双流式喷气发动机的吊挂架。双流式喷气发动机在短舱与发动机之间包括二次流在其中流动的辅助喷管。
为了确保双流式喷气发动机的推力反向，短舱配备有推力反向系统，该推力反向系统包括活动组件，该活动组件可平行于双流式喷气发动机的轴线在前进位置与缩回位置之间平移移动。在缩回位置，双流式喷气发动机具有在辅助喷管与短舱外部之间开放的窗口。
为了确保推力的反向，推力反向系统还包括门,这些门铰接在活动组件上并且当活动组件处于缩回位置时可在收起位置与展开位置之间移动。推力反向系统尤其包括内门和外门，这些内门在处于展开位置时定位成横过辅助喷管，以便使二次流向外偏转，这些外门在处于展开位置时定位成与内门接续并朝向前方，以便使二次流朝向短舱前方偏转。
在活动组件的前进位置和门的收起位置，门受到高的压力，并且可能的是这些门振动，这可能会产生不愉快的噪音，并且因此有必要找到一种防止这种振动的系统。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种用于双流式喷气发动机的短舱，所述短舱配备有推力反向系统，所述推力反向系统具有外门和针对每个外门的至少一个防振系统，所述外门能在收起位置与展开位置之间移动，所述至少一个防振系统在收起位置阻挡所述门以避免振动。
为此，提出了一种用于具有辅助喷管的双流式喷气发动机的短舱，所述短舱具有在所述辅助喷管与所述短舱的外侧之间开放的窗口，并且所述短舱包括：
-风扇外壳，
-固定结构体，所述固定结构体固定至所述风扇壳体，以及
-推力反向系统，所述推力反向系统具有框架和外门，所述外门的后部边缘铰接在所述框架上，
所述框架能在所述固定结构体上沿平移方向在前进位置与缩回位置之间平移移动，在所述前进位置所述框架被定位成使得所述外门靠近所述风扇壳体，在所述缩回位置所述框架被定位成使得所述外门远离所述风扇壳体，
每个外门能在收起位置与展开位置之间移动，在所述收起位置所述外门阻挡所述窗口，在所述展开位置所述外门不阻挡所述窗口，
所述短舱使得，针对每个外门，所述短舱包括至少一个防振系统，所述防振系统包括：
-楔块，所述楔块固定至所述固定结构体或所述外门中的一者、并且具有孔，所述孔的轴线平行于所述平移方向，
-指状件，所述指状件的轴线平行于所述平移方向，并且所述指状件固定至所述外门或所述固定结构体中的另一者，
并且其中，所述指状件和所述孔被配置成使得当所述框架处于所述前进位置时所述指状件安置在所述孔中，使得当所述框架离开所述前进位置时所述指状件从所述孔中离开，并且使得当所述框架从所述缩回位置返回到所述前进位置时所述指状件进入所述孔中。
这种短舱使得可以在外门处于收起位置时并且在活动框架开始移位到缩回位置之前限制外门的振动。
有利地，所述孔和所述指状件在所述短舱的径向方向上的尺寸以滑动式配合进行配合。
有利地，所述孔在相对于所述短舱总体上相切的方向上是长形的。
本发明还提出了一种双流式喷气发动机，所述双流式喷气发动机包括发动机和根据前述实施方式之一所述的短舱，所述短舱围绕所述发动机并且与所述发动机一起限定辅助喷管。
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实施方式所述的双流式喷气发动机。
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说明，将更清楚地显现本发明的上述特征以及其他特征，在附图中：
图1是包括根据本发明的双流式喷气发动机的飞行器的侧视图，
图2是根据本发明的双流式喷气发动机在未启用推力反向系统时的透视图，
图3是图2的双流式喷气发动机在启用了推力反向系统时的透视图，
图4是根据本发明的安装在外门上的防振系统的透视图，
图5是根据本发明的防振系统的透视图，并且
图6是沿着图5的平面VI的防振系统的截面视图。
具体实施方式
在以下描述中，位置相关的术语是以飞行器的前进方向为参照的。
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喷气发动机100。双流式喷气发动机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是朝向飞行器10的前部正定向的，Y表示当飞行器10在地面上时水平的横向轴线，并且Z表示当飞行器10在地面上时的竖直轴线，这三个方向X、Y和Z相互正交。
图2和图3示出了根据本发明的双流式喷气发动机100。
双流式喷气发动机100具有短舱102、容纳在短舱102内的呈核心形式的发动机。短舱102具有布置在短舱102的前部处的风扇壳体206。
短舱102包括推力反向系统250，该推力反向系统在图2中是缩回的而在图3中是展开的。
双流式喷气发动机100在短舱102和发动机之间具有辅助喷管，通过风扇源自空气入口205的二次流在该辅助喷管中循环，并且因此该二次流在从飞行器10的前部流到后部的流动方向上流动。
短舱102具有固定安装在风扇壳体206上的固定结构体207。
推力反向系统250具有活动组件208，该活动组件包括形成喷管喷嘴的活动整流罩208a和框架208b。这里，框架208b采用具有镂空壁的圆柱体的形式。活动整流罩208a固定至框架208b。
两个活动整流罩208a布置在双流式喷气发动机100的中间平面的两侧，每个活动整流罩构成短舱102的外部整流罩，并且它们总体上形成圆柱体，该圆柱体构成辅助喷管的外壁。
经由框架208b，活动组件208被安装成在与纵向轴线X总体上平行的平移方向上、在短舱102的固定结构体207上可平移移动。
框架208b的平移、以及因此活动组件208的平移由任何合适的导滑件系统执行，例如由固定结构体207与框架208b之间的导滑件执行。类似地，推力反向系统250的第一机械传动系统固定至固定结构体207，以使框架208b移位。第一机械传动系统包括例如致动器，诸如动力缸、马达、齿条等。第一机械传动系统由飞行器10的控制单元加以控制、并且不会以更多细节描述，因为该第一机械传动系统可以采取本领域技术人员的能力范围内的各种形式。
活动组件208还包括推力反向门208c-d，这些推力反向门被安装成铰接在框架208b上，并且在此处所呈现的本发明的实施例中，这些推力反向门包括内门208c和外门208d。
门208c-d相对于活动整流罩208a布置在前方。
在此处所呈现的本发明的实施例中，每个内门208c被安装成在收起位置与展开位置(图3)之间铰接在框架208b上，并且反之亦然。通过内门208c朝向喷气发动机100内部的旋转来执行从收起位置到展开位置的切换。
这里，每个内门208c的后部边缘通过固定至框架208b的铰链209c而铰接在框架208b上，而相反的自由边缘被定位成在收起位置朝向前方而在展开位置横过辅助喷管并朝向发动机。
外门208d相对于内门208c布置在外侧。每个外门208d被安装成面向内门208c，并且相面对的外门208d和内门208c构成一对门。推力反向系统250因此包括多对门208c-d。
每个外门208d被安装成在收起位置(图2)与展开位置(图3)之间铰接在框架208b上，并且反之亦然。通过外门208d朝向喷气发动机100的外侧的旋转来执行从收起位置到展开位置的切换。当内门208c和外门208d展开时，它们总体上形成接续体，该接续体使得可以将辅助喷管朝向短舱102的外侧和前部偏转。
这里，每个外门208d的后部边缘通过固定至框架208b的铰链209d而铰接在框架208b上，而相反的自由边缘被定位成在收起位置朝向前方而在展开位置朝向外界。
在收起位置，外门208d布置在活动整流罩208a与风扇壳体206之间，以便构成短舱102的外壁，因此该外壁与围绕短舱102流动的空气流接触。
每个门208c-d从收起位置到展开位置的切换(反之亦然)通过推力反向系统250的第二机械传动系统来确保，该第二机械传动系统包括例如马达、动力缸、齿条系统等。第二机械传动系统由飞行器10的控制单元加以控制、并且不会以更多细节描述，因为该第二机械传动系统可以采取本领域技术人员的能力范围内的各种形式。
活动组件208以及因此框架208b可在前进位置(图2)与缩回位置(图3)之间移动，并且反之亦然。在前进位置，活动组件208、以及因此框架208b被定位成尽可能靠前，使得处于收起位置的外门208d靠近风扇壳体206。在缩回位置，活动组件208、以及因此框架208b被定位成尽可能靠后，使得外门208d远离风扇壳体206。
在前进位置，外门208d将风扇外壳206向后延伸，并且同样地，活动整流罩208a将外门208d向后延伸。
可以在框架208b处于前进位置或缩回位置时门208c-d采用收起位置。可以仅在框架208b处于缩回位置时门208c-d采用展开位置。
因此，从框架208b的前进位置到框架208b的缩回位置和门208c-d的展开位置的切换包括：从框架208b的前进位置开始并且因此从门208c-d的收起位置开始，启用第一机械传动系统以使框架208b相对于固定结构体207平移移动而缩回，以便到达框架208b的缩回位置和门208c-d的收起位置；然后启用每个第二机械传动系统，以使每个门208c-d从收起位置移位到展开位置。
反向移位使得可以恢复到收起和前进位置。
短舱102具有在辅助喷管与短舱102的外侧之间开放的窗口210，该窗口在此由固定结构体207在前部和由活动整流罩208a在后部限定。在收起位置，门208c-d阻挡窗口210，而在展开位置，门208c-d不阻挡窗口210并使其开放，也就是说，来自二次流的空气穿过窗口210以重新接入双流式喷气发动机100的外侧。
当门208c-d处于展开位置时，二次流朝向短舱102的外侧和前方偏转，使得可以产生反推力。
图4示出了短舱102的细节，该细节在图5中被放大并且在图6中以截面示出。图6示出了处于收起位置的外门208d，并且该外门208d在图4和5中未示出，以使得可以看到根据本发明的防振系统450。图4至图6示出了活动组件208处于前进位置时的短舱102。
这里，短舱102具有每个外门208d的防振系统450，但是如果外门208d的尺寸太大，则可以放置若干防振系统450。
当活动组件208以及因此框架208b处于前进位置并且外门208d处于收起位置时，防振系统450阻挡外门208d的振动。
防振系统450包括固定至固定结构体207的楔块452、并且具有孔454，该孔的轴线平行于平移方向，也就是说，总体上平行于纵向轴线X。
防振系统450还包括指状件456，该指状件的轴线也平行于平移方向，并且在此该指状件通过托架458固定至外门208d。
指状件456和孔454被配置为使得当活动组件208以及因此框架208b处于前进位置时指状件456安置在孔454中，使得当活动组件208以及因此框架208b离开前进位置时指状件456从孔454离开，并且使得当活动组件208以及因此框架208b从缩回位置返回到前进位置时指状件456进入孔454中。
显然，可以将楔块452提供为固定至外门208d，并将指状件456提供为固定至固定结构体207。
这种防振系统450还使得可以保证当框架208b处于前进位置时，外门208d保持在收起位置，从而构成一种锁定系统。
孔454和指状件456在短舱102的径向方向(例如用图6中的竖直轴线Z表示)上的尺寸以滑动式配合进行配合，以便保证在处于收起和前进位置时外门208d相对于固定结构体207的良好定位，并且因此在飞行中保证这两个元件之间的游隙。
通过指状件456进入孔454的端部的尖头形式来促进指状件456进入孔454中。
为了允许外门208d具有一定的角间隙，当框架208b恢复到前进位置时，孔454在相对于短舱102总体上相切(也就是说，与短舱102的平移方向和径向方向成直角)的方向上的尺寸相对于指状件456在相同方向上的尺寸更大。这里，孔454采用长形孔的形式。

Claims (6)

1.一种用于具有辅助喷管的双流式喷气发动机(100)的短舱(102)，所述短舱(102)具有在所述辅助喷管与所述短舱(102)的外侧之间开放的窗口(210)，并且所述短舱包括：
-风扇壳体(206)，
-固定结构体(207)，所述固定结构体固定至所述风扇壳体(206)，以及
-推力反向系统(250)，所述推力反向系统具有框架(208b)和外门(208d)，所述外门的后部边缘铰接在所述框架(208b)上，
所述框架(208b)能在所述固定结构体(207)上沿平移方向在前进位置与缩回位置之间平移移动，在所述前进位置所述框架(208b)被配置成使得所述外门(208d)靠近所述风扇壳体(206)，在所述缩回位置所述框架(208b)被配置成使得所述外门(208d)远离所述风扇壳体(206)，
每个外门(208d)能在收起位置与展开位置之间移动，在所述收起位置所述外门阻挡所述窗口(210)，在所述展开位置所述外门不阻挡所述窗口(210)，
其特征在于，针对每个外门(208d)，所述短舱包括至少一个防振系统(450)，所述防振系统包括：
-楔块(452)，所述楔块固定至所述固定结构体(207)或所述外门(208d)中的一者、并且具有孔(454)，所述孔的轴线平行于所述平移方向，
-指状件(456)，所述指状件的轴线平行于所述平移方向，并且所述指状件固定至所述外门(208d)或所述固定结构体(207)中的另一者，
并且其中，所述指状件(456)和所述孔(454)被配置成使得当所述框架(208b)处于所述前进位置时所述指状件(456)安置在所述孔(454)中，使得当所述框架(208b)离开所述前进位置时所述指状件(456)从所述孔(454)中离开，并且使得当所述框架(208b)从所述缩回位置返回到所述前进位置时所述指状件(456)进入所述孔(454)中。
2.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，所述孔(454)和所述指状件(456)在所述短舱(102)的径向方向上的尺寸设定为使得所述孔(454)和所述指状件(456)能够以滑动式配合进行配合。
3.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，所述孔(454)在与所述短舱(102)的所述平移方向和径向方向成直角的方向上是长形的。
4.根据权利要求2所述的短舱(102)，其特征在于，所述孔(454)在与所述短舱(102)的所述平移方向和所述径向方向成直角的方向上是长形的。
5.一种双流式喷气发动机(100)，包括发动机和根据权利要求1至4中任一项所述的短舱(102)，所述短舱围绕所述发动机并且与所述发动机一起限定辅助喷管。
6.一种飞行器(10)，包括根据权利要求5所述的至少一个双流式喷气发动机(100)。
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