CN111491863A - 飞行器发动机机舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器涡轮风扇发动机的机舱，包括发动机上游的进气口(2)、中间段(4)和下游段，所述中间段(4)用于围绕发动机的风扇(5)并在外部由风扇机罩(6)限定，风扇机罩(6)由风扇外壳(8)支撑，风扇机罩(6)在上游部分中附接到风扇外壳，所述下游段限定适于空气适于在其中流动的环形流路径并容纳推力反向装置，推力反向装置包括与至少一个致动器相关联的可移动机罩(9)，以使可移动机罩在直接喷射位置和间接喷射位置之间移动，在直接喷射位置中，可移动机罩确保机舱的空气动力学连续性，在间接喷射位置中，可移动机罩通过暴露围绕该流路径设置叶栅来打开机舱中的通道，所述叶栅接收冷气流以使其向外和向前返回，叶栅附接到可移动机罩并与可移动机罩一起滑动，机舱的特征在于，机舱包括围绕机舱的纵向轴线(Δ)分布的一系列引导装置(16，17，18)，并且每个引导装置包括固定到中间段的第一引导元件(20，23，27)和固定到下游段的第二引导元件(19，22，24)。

Description

飞行器发动机机舱

技术领域

本发明涉及一种包括滑动叶栅推力反向器的飞行器发动机机舱。

背景技术

飞机由一个或多个推进单元推进，该推进单元包括容纳在管状机舱内的涡轮喷气发动机。每个推进单元通过通常位于机翼下方或机身处的支柱附接到飞机。

机舱通常具有一结构，该结构包括发动机上游的进气口、用于围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间段、容纳推力反向装置并用于围绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游段，且机舱通常终止于喷嘴，该喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。

推力反向器是一种允许将涡轮喷气发动机产生的气流向前导向的装置，其允许缩短着陆距离并且还限制起落架处制动器上的应力。

最现代的技术使用旁通式涡轮喷气发动机；在这些涡轮喷气发动机中，通过风扇的叶片产生称为主流的热气流和称为次流的冷气流。

被称为冷气流的次流通过也被称为流路径的环形通道在涡轮喷气发动机的外部循环，该流路径形成在涡轮喷气发动机的整流罩和机舱的内壁之间。

在这种类型的发动机中，推力反向器完全或部分地阻塞冷空气流路径，以将该流重新导向到机舱前方。

存在若干不同的技术来制造这些推力反向器。

一种特别有趣的技术，因为它减小了机舱的长度，从而限制了机舱的质量和阻力，该技术包括设计可移动叶栅推力反向器，其中在机舱的直接喷射操作过程中，叶栅被容纳在风扇的外壳和机罩之间。

在这种类型的推力反向器中，通过平移具有叶栅的外部可移动机罩来执行反向，因此，叶栅从它们的壳体出来并且允许气流被向前重新导向。

本发明属于这种类型的可移动叶栅推力反向器。

在这种滑动叶栅推力反向器上，风扇的外部机罩，也就是说围绕风扇的中间段的外部机罩径向地位于该中间段的外壳的外侧，风扇机罩经由前部区域中的前支撑件与风扇外壳接合。

风扇机罩的下游端又与滑动叶栅推力反向器的可移动机罩的上游端对接。

在推力反向器的展开期间，风扇机罩的后边缘在叶栅上方是自由的(悬臂式的)。在推力反向器的闭合阶段期间，风扇机罩的下游边缘然后可在空气动力学惯性或负载(叶栅、外部CP、侧风)的作用下移位，并且存在与叶栅或与可移动机罩的支撑件接触的风险。

在现有的滑动叶栅推力反向器上固定有风扇机罩。紧固件将风扇机罩保持在前支撑件上。它们在下游边缘保持自由。

然而，这种解决方案目前用在尺寸显著减小的机舱上，并且部件的尺寸被设计成利用风扇机罩的内部刚度来限制位移和不期望的接触(可移动机罩的叶栅和支撑件)。这种解决方案不能用于大尺寸机舱。

发明内容

本发明的目的是制造配备有可移动叶栅推力反向器装置的大尺寸机舱，可移动叶栅推力反向器装置被配置成使得在推力反向器装置从展开位置到缩回位置的转换期间，可移动机罩容易地配合到风扇机罩中。

为了实现这个目的，根据本发明，提供了一种旁通式飞行器发动机机舱，包括发动机上游的进气口、中间段(4)和下游段，所述中间段用于围绕发动机的风扇并在外部由风扇机罩限定，风扇机罩由风扇外壳支撑，风扇机罩在上游部分中紧固到风扇外壳，所述下游段限定适于循环气流的环形流路径并容纳推力反向装置，推力反向装置包括与至少一个致动器相关联的可移动机罩，以使可移动机罩在直接喷射位置和间接喷射位置之间移动，在直接喷射位置中，可移动机罩确保机舱的空气动力学连续性，在间接喷射位置中，可移动机罩通过暴露围绕流路径设置的叶栅来打开机舱中的通道，所述叶栅接收冷气流以使其向外和向前返回，叶栅紧固到可移动机罩并与可移动机罩一起滑动，机舱包括围绕机舱的纵向轴线分布的一系列引导装置，并且每个引导装置包括固定到中间段的第一引导元件和固定到下游段的第二引导元件。

术语“固定到中间段或下游段”是指紧固到中间段或下游段。

因此，不同的引导装置通过它们所联接的中间段的元件彼此刚性连接，从而增强了整个机舱的结合。

更特别地，第一和第二引导元件分别直接紧固到中间段和下游段。

根据本发明的有利方案，至少一个引导装置至少部分地围绕至少一个致动器。因此，引导被紧凑地执行。

根据本发明的有利方面，引导装置中的至少一个包括置于风扇外壳与至少一个致动器的一部分之间的引导元件。

根据本发明的另一个有利方面，引导装置中的至少一个包括由风扇外壳承载的U形导靴和由下游段承载的相关联的U形轨道。

根据本发明的其他方面，单独或组合地：

-引导装置中的至少一个包括与U形导靴相关联的O形导轨，以及在O形导轨的与U形导靴相对的面上与O形导轨相关联的导轨；

-引导装置中的至少一个的尺寸被设计成确保在可移动机罩的缩回位置中，风扇机罩和可移动机罩相对于彼此锁定；

-引导装置中的至少一个的尺寸被设计成在沿展开方向的位移之后解锁，所述位移包括在可移动机罩的行程的1％和30％之间，优选地为20％；

-引导装置中的至少一个包括T形轨道，该T形轨道具有接合在两个叶栅元件之间的尾部和与由风扇机罩承载的平坦轨道相对地延伸的头部；

-机舱包括选自U形轨道、O形轨道或T形轨道的类型中的两种不同类型的至少一种装置；

-机舱包括每种类型的两个装置；

-机舱包括在机舱的下半部中延伸的两个U形轨道、在水平中间平面中延伸的两个T形轨道、以及在机舱的上半部中延伸的两个O形轨道；

-机舱包括至少一个定心构件，该定心构件固定到可移动机罩并且与风扇机罩的空腔相对地延伸；

-定心构件被配置成执行风扇机罩和可移动机罩相对于彼此的锁定，以用于可移动机罩的缩回位置。

附图说明

通过阅读以下参照附图对根据本发明的机舱的非限制性优选实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1是非常示意性的视图，其是装备有根据本发明的机舱的推进单元的穿过竖直直径平面的截面，

图2是根据本发明的机舱在展开位置，也就是说在推力反向位置的局部示意性立体图，其中风扇机罩的固定部分被移除，

图3是推力反向器的缩回位置沿图2的线III-III的截面的非常示意性的局部视图，

图4是推力反向器的展开位置的类似于图3的视图，

图5是U形轨道和相关联的U形靴形件的局部立体图，

图6是O形轨道和相关联的U形靴形件的局部立体图，

图7是T形轨道和相关联的平坦轨道的局部立体图，

图8是定心元件的局部剖视图。

具体实施方式

参考附图，机舱1以本身已知的方式具有沿着纵向轴线Δ的大致管状形状。机舱1包括具有进气口唇缘3的上游段2、围绕发动机(例如旁通式涡轮喷气发动机)的风扇5的中间段4、以及下游段。

特别地，中间段包括围绕风扇5的风扇外壳8，所述风扇外壳支撑风扇机罩6，所述风扇机罩适于在飞行期间由机舱1的外部气流从外部扫过。

下游段包括至少一个可移动机罩9，其包括推力反向装置。可移动机罩9连接到推力反向器的叶栅10，并且在推力反向期间由致动器驱动，致动器在这里是四个机电气缸，其围绕轴线Δ规则地分布并且包括具有固定到下游段的端部13的杆11，以及紧固到中间段的发动机12。在下游段的位移过程中，力由上部部分中的轨道14(在通常称为12点钟的位置中)和下部部分中的轨道15(在与钟表的表盘相比也称为6点钟的位置中)支撑。

根据本发明，机舱包括一系列围绕机舱1的纵向轴线Δ分布的引导装置。换句话说，引导装置相对于机舱沿周向分布，并且优选地均匀分布。通常，这些引导装置包括固定到中间段的至少一个第一引导元件和固定到下游段的第二引导元件，第一和第二引导元件彼此协作以确保引导连接，例如滑动连接。

在所示的实施例中，机舱1包括引导装置16，该引导装置具有形成靴形件的第一引导元件20，第一引导元件20固定到与第二引导元件19配合的风扇外壳8，所述第二引导元件19形成轨道并固定到支撑叶栅的结构，特别地，前框架和后框架支撑叶栅。

这些具有基本上U形导轨的引导装置16是两个，并且与下部致动器相关联，也就是说与在机舱的水平直径平面下方延伸的致动器相关联。

此外，机舱1包括引导装置17，其具有形成轨道的第一引导元件23，所述第一引导元件23固定到与第二引导元件22配合的风扇机罩，该第二引导元件22形成互补轨道并固定到推力反向器的可移动机罩。

这些具有基本上O形导轨的引导装置17是两个，并且与上部致动器相关联，也就是说与在机舱的水平直径平面上方延伸的致动器相关联。

机舱1还包括引导装置18，其具有形成轨道的第一引导元件27，所述第一引导元件27固定与第二引导元件24配合的风扇机罩，所述第二引导元件24形成靴形件并固定到支撑叶栅的前框架和后框架。

这两个T形引导装置18在机舱的水平直径平面中置于叶栅块10之间并且位于机舱的每一侧上。当然，该构造可以根据每个机舱1的构造而改变。

更具体地，具有U形导轨的引导装置16各自包括U形导轨19，该U形导轨部分地在致动器的杆11的径向下方围绕所述杆，并且其下游端，参照用于推力反向器装置的直接喷射位置的气流方向，紧固到连接到致动器的发动机12的轭。

U形靴形件20紧固到风扇外壳8上，并与U形导轨19接触。在其下游端附近，U形导轨19的底部21弯曲，以通过将U形导轨19嵌入U形靴形件20和风扇机罩6之间，实现在可移动机罩的缩回位置中，风扇机罩6和可移动机罩9相对于彼此的锁定。

如前所述，引导装置17包括U形轨道19，但是这通过嵌入U形轨道19中的倒置U形轨道22来完成，以形成与由风扇机罩6承载的平坦轨道23相对地延伸的O形轨道。该O形轨道更通常地是具有如下截面的轨道，该截面具有闭合轮廓并且完全围绕致动器的杆11，同时相对于致动器的杆11基本上同心。

优选地，同心引导装置17在可移动机罩在其直接喷射位置和间接喷射位置之间的行程期间至少具有至少一个过渡区域，使得当可移动机罩移位到展开推力反向位置时，在中间段和下游段之间发生间隙的释放。

过渡区域位于所述可移动机罩从其直接喷射位置量取的行程的大约1％至30％的范围内，更优选地在1％至20％之间。更优选地，该过渡区域是位于两个功能区域之间的中间区域：

-用于将可移动机罩正确地接合在固定机罩中的近侧区域：该区域位于可移动机罩打开时的行程开始处，也就是说，位于可移动机罩闭合时的行程结束处。换句话说，它位于靠近推力反向器的闭合位置，即靠近直接喷射位置的区域上。该近端区域对应于可移动机罩从其直接喷射位置量取的行程的大约0％至2％的范围，并且优选地在1％的范围内。可移动机罩在其直接喷射位置和间接喷射位置之间的行程在500mm的范围内，该区域减小到基本上几毫米，这允许可移动机罩的适当接合，特别是定心构件28在空腔29中的适当接合；

-远端区域为了一方面避免叶栅与转向边缘之间的接触，另一方面避免叶栅与可移动机罩之间的接触，间隙能够根据机舱的尺寸和构造，例如根据机舱的线厚度或部件之间的相对位置，而完全不同。该区域位于中间过渡区域之后，达到可移动机罩从其直接喷射位置量取的行程的100％。在该行程期间，在过渡阶段期间释放的间隙保持基本恒定，同时避免上述接触。

在可移动机罩在近端区域中的行程期间，部件之间的径向间隙基本上为毫米量级，在可移动机罩的行程的区域中，导向应相对精细，以允许在没有困难情况下精确地闭合可移动机罩，同时允许所述可移动机罩的定心。当可移动机罩的行程进入过渡区域时，间隙因此被释放，以达到直接喷射位置的间隙值的3至10倍，优选地在该值的5至10倍之间。在该示例中，径向间隙因此增大到大约10mm，以便然后在已经行进远端区域之后直到行程结束之前维持类似的间隙直到过渡区域的间接喷射位置。

优选地，引导装置17沿着该过渡区域形成斜坡，该斜坡在可移动机罩从其直接喷射位置量取的行程的1％至30％之间，优选地20％的长度上延伸。该斜面具有倾斜度，使得当可移动机罩移位到展开的推力反向位置时，在中间段和下游段之间发生间隙的释放。该倾斜度有利地具有0.5％和5％之间的斜率，优选地为大约1％。

引导装置18包括T形轨道24，其具有接合在两个叶栅元件10之间的尾部35，以及与由风扇机罩6承载的平坦轨道27相对地延伸的头部26。

尤其是从不同部件之间的间隙的角度来看，引导装置构造成在过渡位置或在总推力反向位置起作用。为了确保当推力反向器处于直接喷射位置时风扇机罩部分相对于彼此的定心，机舱包括定心构件28，其紧固到可移动部分的前端并且在风扇机罩的下游边缘的周边处的腔29中轴向延伸。为了允许定心而在致动器邻接时不使得风扇机罩和可移动机罩相对于彼此阻挡，定心构件以几毫米的轴向间隙30和径向间隙30安装。

当然，本发明不限于所描述的实施例，并且在不背离由权利要求限定的本发明的范围的情况下能够进行变型。

特别地，尽管已经参照引导装置围绕致动器的实施例描述了根据本发明的装置，但是本发明涉及一种装备有引导装置的机舱，而不管这些装置的植入。

尽管已经参照包括不同类型的引导装置的机舱描述了本发明，但是本发明可以利用单一类型的引导装置来实施。

Claims (13)

1.一种旁通式飞行器发动机机舱，包括发动机上游的进气口(2)、中间段(4)和下游段，所述中间段(4)用于围绕发动机的风扇(5)并在外部由风扇机罩(6)限定，所述风扇机罩由风扇外壳(8)支撑，所述风扇机罩在上游部分中紧固到所述风扇外壳，所述下游段限定适于循环气流的环形流路径并容纳推力反向装置，所述推力反向装置包括与至少一个致动器相关联的可移动机罩(9)，以使所述可移动机罩在直接喷射位置和间接喷射位置之间移动，在所述直接喷射位置中，所述可移动机罩确保机舱的空气动力学连续性，在所述间接喷射位置中，所述可移动机罩通过暴露围绕所述流路径设置的叶栅来打开所述机舱中的通道，所述叶栅接收冷气流以使其向外和向前返回，所述叶栅紧固到所述可移动机罩并与所述可移动机罩一起滑动，所述机舱的特征在于，所述机舱包括围绕所述机舱的纵向轴线(Δ)分布的一系列引导装置(16，17，18)，并且每个所述引导装置包括固定到所述中间段的第一引导元件(20，23，27)和固定到所述下游段的第二引导元件(19，22，24)。

2.根据权利要求1所述的机舱，其特征在于，所述引导装置(16，17)中的至少一个至少部分地围绕至少一个致动器。

3.根据权利要求1或2所述的机舱，其特征在于，所述引导装置(16，17)中的至少一个包括置于所述风扇外壳(8)与所述至少一个致动器的一部分(13)之间的引导元件。

4.根据权利要求1所述的机舱，其特征在于，所述引导装置中的至少一个包括由所述风扇外壳承载的U形导靴(20)和由所述下游段承载的相关联的U形轨道(19)。

5.根据权利要求4所述的机舱，其特征在于，所述引导装置中的至少一个包括与所述U形导靴相关联的O形导轨(19，22)，以及在所述O形导轨的与所述U形导靴相对的面上与所述O形导轨相关联的导轨(23)。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的机舱，其特征在于，所述引导装置中的至少一个的尺寸设计成确保在所述可移动机罩的缩回位置中，所述风扇机罩(6)和所述可移动机罩(9)相对于彼此的锁定。

7.根据权利要求6所述的机舱，其特征在于，所述引导装置中的至少一个引导装置的尺寸设计成在沿展开方向的位移之后解锁，所述位移包括在所述可移动机罩的行程的1％与30％之间，优选地为20％。

8.根据权利要求1所述的机舱，其特征在于，所述引导装置中的至少一个包括T形轨道(24)，所述T形轨道具有接合在两个叶栅元件(10)之间的尾部(25)和与由所述风扇机罩(6)承载的平坦轨道(27)相对地延伸的头部(26)。

9.根据权利要求4至8所述的机舱，其特征在于，所述机舱包括选自U形轨道、O形轨道或T形轨道的类型中的两种不同类型的至少一个引导装置。

10.根据权利要求9所述的机舱，其特征在于，所述机舱包括每种类型的两个装置。

11.根据权利要求10所述的机舱，其特征在于，所述机舱包括在所述机舱的下半部中延伸的两个U形轨道、在水平中间平面中延伸的两个T形轨道以及在所述机舱的上半部中延伸的两个O形轨道。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的机舱，其特征在于，所述机舱包括至少一个定心构件(28)，所述定心构件固定到所述可移动机罩(9)并且与所述风扇机罩(6)的空腔(29)相对地延伸。

13.根据权利要求12所述的机舱，其特征在于，所述定心构件(28)配置成在所述可移动机罩的缩回位置中执行所述风扇机罩和所述可移动机罩相对于彼此的锁定。

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