CN111535938A - 涡轮喷气发动机 - Google Patents

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CN111535938A CN202010080610.2A CN202010080610A CN111535938A CN 111535938 A CN111535938 A CN 111535938A CN 202010080610 A CN202010080610 A CN 202010080610A CN 111535938 A CN111535938 A CN 111535938A
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movable
blocking flap
guide rail
cowl
longitudinal axis
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法比安·梅努
洛朗·卡佐
伯努瓦·奥特乌
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Airbus Operations SAS
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Abstract

涡轮喷气发动机，包括固定整流罩的短舱、风扇管道(8)和推力反向器，推力反向器包括能在收起位置与展开位置之间移动，在展开位置可移动整流罩远离固定整流罩的整流罩；在关闭位置与固定位置之间移动的至少一个阻挡翻板，在固定位置翻板至少部分地阻挡风扇管道驱动机构用于移动可移动整流罩和至少一个阻挡翻板；驱动机构包括：导轨和能够在导轨上旋转式移动的滚轮的滚轮滑动件；第一端部安装为在滚轮上移动，第二端部安装为在至少一个阻挡翻板上移动的连接杆，导轨包括在平移方向上平行于纵向轴线地延伸的支承表面，在可移动整流罩从收起位置移动到可移动整流罩的中间位置的过程中支撑连接杆，中间位置在可移动整流罩的收起位置和展开位置之间。

Description

涡轮喷气发动机
技术领域
本发明涉及一种旁通式涡轮喷气发动机，该旁通式涡轮喷气发动机包括推力反向器和用于驱动所述反向器的机构。
背景技术
旁通式涡轮喷气发动机包括短舱，该短舱包围具有风扇的发动机以便限定风扇管道，该风扇管道允许由于风扇旋转而排出的空气流通过。
涡轮喷气发动机包括位于短舱后部处的推力反向器，该推力反向器包括可移动整流罩、多个阻挡翻板和用于驱动推力反向器的机构。可移动整流罩通过驱动机构的作用在收起位置与展开位置之间可平移式移动，在该收起位置可移动整流罩与短舱的固定整流罩接触以便确保短舱的空气动力学连续性，在该展开位置，可移动整流罩朝向短舱的后部远离固定整流罩以便扩大风扇管道与短舱外部之间的开口。
每个阻挡翻板定位在开口处，该阻挡翻板的移动与可移动整流罩的平移式移动机械地相关联。因此，阻挡翻板在关闭位置与打开位置之间是可移动的，在关闭位置当可移动整流罩处于收起位置时阻挡翻板不会阻挡风扇管道，从而不会妨碍空气流，在打开位置当可移动整流罩处于展开位置时阻挡翻板横过风扇管道定位，以便将一部分空气流穿过开口朝向短舱的外部引导。
以优化发动机在着陆时激活推力反向器时的性能为目的，期望的是找到使得可以相对于可移动整流罩朝向其展开位置的移动对阻挡翻板的打开加以延迟的展开机构。
专利申请EP 2776699披露了一种展开机构，该展开机构使用杠杆原理来打开阻挡翻板，目的是确保相对于可移动整流罩朝向其展开位置的移动对所述翻板的打开加以延迟。
发明内容
本发明的目的是提出一种不同类型的用于对翻板的打开加以延迟的机构。为此，本发明涉及一种涡轮喷气发动机，所述涡轮喷气发动机包括发动机、具有纵向轴线的短舱、以及被限定在所述短舱与所述发动机之间的风扇管道，所述短舱具有底架、固定整流罩以及安装在所述底架上的推力反向器，所述反向器包括可移动整流罩、至少一个阻挡翻板、以及驱动机构，所述可移动整流罩被安装为在所述底架上在平移方向上在收起位置与展开位置之间平移式移动，在所述收起位置所述整流罩与所述固定整流罩接触，在所述展开位置，所述可移动整流罩远离所述固定整流罩，所述至少一个阻挡翻板能够在所述可移动整流罩上绕垂直于所述纵向轴线的轴线在关闭位置与打开位置之间旋转式移动，在所述关闭位置所述翻板将所述风扇管道释放，在所述打开位置所述翻板至少部分地阻挡所述风扇管道，所述驱动机构用于移动所述可移动整流罩和所述至少一个阻挡翻板，所述驱动机构包括：
-滚轮滑动件，所述滚轮滑动件与所述底架成一体，并且所述滚轮滑动件包括在所述平移方向上延伸的导轨以及滚轮，所述滚轮能够所述导轨的整个长度上在所述导轨中旋转式移动，所述整个长度被限定在所述导轨的第一端部与所述导轨的第二端部之间，所述第一端部在所述阻挡翻板处于所述关闭位置且所述可移动整流罩处于所述收起位置时达到，所述导轨的第二端部在所述阻挡翻板处于所述打开位置且所述可移动整流罩处于所述展开位置时达到，
-连接杆，所述连接杆的第一端部被安装为在所述滚轮上绕垂直于所述纵向轴线的旋转轴线旋转式移动，并且所述连接杆的第二端部被安装为在所述至少一个阻挡翻板上绕垂直于所述纵向轴线X的旋转轴线移动，
所述导轨包括支承表面，所述支承表面在所述平移方向上且平行于所述纵向轴线地延伸，以便在所述可移动整流罩从所述收起位置移动到所述可移动整流罩的中间位置的过程中支撑所述连接杆，所述中间位置在所述可移动整流罩的收起位置和展开位置之间。
附图说明
通过阅读下面对实施方式实例的描述，本发明的上述特征以及其他特征将更加清楚地显现，所述描述参照附图给出，在附图中：
[图1]是飞行器的侧视图，该飞行器包括根据本发明的涡轮喷气发动机；
[图2]是根据本发明的涡轮喷气发动机的截面视图，该涡轮喷气发动机包括推力反向器；
[图3]是根据本发明的第一实施例的推力反向器处于激活状态的截面视图；
[图4]与图3的视图相似，是根据本发明的第一实施例的推力反向器处于中间状态的视图；
[图5]与图3的视图相似，是根据本发明的第一实施例的推力反向器处于去激活状态的视图；
[图6]是根据本发明的一个实施例的用于驱动推力反向器的机构的导轨的截面视图；
[图7]是根据本发明的第二实施例的推力反向器处于激活状态的截面视图；
[图8]与图7的视图相似，是根据本发明的第二实施例的推力反向器处于中间状态的视图；
[图9]与图8的视图相似，是根据本发明的第二实施例的推力反向器处于去激活状态的视图。
具体实施方式
参照图1和图2，飞行器1包括机身2，该机身每一侧布置有机翼3，至少一个根据本发明的旁通式涡轮喷气发动机5通过吊挂架4(图2中未示出)紧固在机翼的下方。涡轮喷气发动机5包括包围发动机7(图1中未示出)的短舱6，该发动机包括在短舱的纵向轴线X上从短舱6的前部到后部的风扇7a、然后是发动机本体7b，该发动机本体被构造成例如在运行时驱动风扇7a。
涡轮喷气发动机5包括在风扇7a的延伸部中称为风扇管道的空气管道8，该空气管道被限定在短舱6与发动机7之间。当发动机7在运行时，由风扇7a排出的空气流F在风扇管道8中循环，以便被排出到涡轮喷气发动机5的后部。
短舱6进一步包括底架6b(在图1中未示出，但在图2至图9中通过固定结构的符号示出)、以及在飞行器1的向前移动的方向上从前到后的固定整流罩6a然后是至少一个推力反向器9，该底架由梁或其他结构元件形成，该固定整流罩不可移动地安装在底架6b上，该至少一个推力反向器包括可以通过驱动机构10的作用而移动的部分。
根据本发明，驱动机构10被构造成使阻挡翻板11从关闭位置到打开位置的切换与可移动整流罩12从收起位置到展开位置的切换协调，而且还使阻挡翻板11从关闭位置到打开位置的切换与可移动整流罩12的从收起位置到展开位置的切换相比加以延迟。
根据本发明的在图3至图5中展示出的一个实施例，推力反向器9的可移动部分，特别地包括至少一个阻挡翻板11、一个可移动整流罩12、以及叶栅。
固定整流罩6a和可移动整流罩12各自具有外表面和内表面，该外表面构成短舱6的外壳，并且该内表面构成风扇管道8的外壁。对于每个阻挡翻板11，短舱6进一步具有贯通开口O，风扇管道8和短舱的外部通过该贯通开口能够连通。
可移动整流罩12被安装成在底架6b上在总体上平行于纵向轴线X的平移方向上在收起位置(图3)与展开位置(图5)之间平移式移动，在收起位置可移动整流罩与固定整流罩6a接触以便封闭开口O，在展开位置可移动整流罩远离固定整流罩6a以便增大开口O。可移动整流罩12的平移是通过例如任何适当的装置(未示出)来实现，该装置例如为用于在平移方向推动或拉动其可移动整流罩12的电动或液压压头类型的致动器、以及布置在可移动整流罩的侧向边缘上的滑动件，其中每个滑动件均由附连至可移动整流罩上的装配件形成，该装配件在布置在固定结构上的凹槽中滑动。
每个阻挡翻板11被安装成在可移动整流罩12的前部框架12a上绕大致垂直于纵向轴线X的旋转轴线在关闭位置(图3)与展开位置(图5)之间移动，由此推力反向具有最大的效率。
在关闭位置，阻挡翻板11定位在风扇管道8的外侧，更具体地，在所示的实施例中，该阻挡翻板被容纳在凹部12b中，该凹部形成在可移动整流罩12的内表面上。在打开位置，阻挡翻板11横跨风扇管道8、并且通过开口O使至少一些空气流F朝向外部和朝向短舱的前部偏转。
叶栅19布置在壳体20(“叶栅箱”)上，该壳体可以相对固定结构移动并且与可移动整流罩12成一体。在可移动整流罩12的展开位置，叶栅19横过开口O，例如向前并朝向短舱的外部地定位，以便对被阻挡翻板11阻挡的空气流F进行定向，同时在可移动整流罩12的收起位置，叶栅布置在固定整流罩6a的下方。
驱动机构10被构造成使阻挡翻板11从关闭位置到打开位置的切换与可移动整流罩12从收起位置到展开位置的切换协调。
根据本发明，驱动机构10包括：
-滑动杆13，该滑动杆被紧固至叶栅的壳体20；
-用于引导滑动杆的装置14，该装置与底架6b成一体并且被设计引导滑动杆13相对于底架6b在两个止挡位置之间平行于平移方向地平移，一个止挡位置对应于可移动整流罩12的收起位置，并且另一个止挡位置对应于可移动整流罩12的展开位置。引导装置14具有例如与底架成一体的凹槽14a的形式，并且滑动杆13沿着该凹槽滑动。凹槽14a的端部是封闭的，以便限制滑动杆13在所述端部之间的移动，从而确定这两个止挡位置的位置；
-与底架6b成一体的滚轮滑动件15，滚轮滑动件15包括在平移方向上延伸的导轨16、以及滚轮17，该滚轮可以在导轨16中在导轨16的第一端部16a与导轨的第二端部16b之间旋转式移动，该导轨的第一端部在阻挡翻板11处于关闭位置且可移动整流罩12处于收起位置时达到，该导轨的第二端部在阻挡翻板11处于打开位置且可移动整流罩12处于展开位置时达到；
-连接杆18，该连接杆的第一端部18a、优选是如图3至图5所示的前部端部被安装为在滚轮17的中心绕垂直于纵向轴线X的旋转轴线移动，并且连接杆的第二端部18b被安装为在阻挡翻板11上绕垂直于纵向轴线X的旋转轴线移动。
导轨16包括支承表面50，该支承表面在平移方向上且总体上平行于纵向轴线X地延伸，以便在可移动整流罩12从收起位置移动到可移动整流罩12的中间位置的过程中支撑连接杆18，所述中间位置在可移动整流罩12的收起位置和展开位置之间。
支承表面50从导轨16的第一端部16a延伸远至可移动整流罩12处于中间位置时达到的枢转位置16c。由支承表面50支撑的连接杆18在平移方向上被以如下方式限制平移，即，使得翻板不能打开。
另一方面，在连接杆18不再被支承表面50支撑、即超过枢转位置的阶段，连接杆18以如下方式自由地绕滚轮17的中心枢转，即，使得翻板能够朝向其打开位置移动。
优选地，在枢转位置16c，支承表面50具有斜面件50a，该斜面件在平移方向上延伸并且相对于纵向轴线X倾斜，以便有助于使连接杆逐渐插入导轨16中，或者相反地，以便有助于使连接杆18逐渐退出导轨16。斜面件50a的平面是倾斜的，例如，相对于纵向轴线X呈约5°至30°的角度。
通过驱动机构10的作用，从可移动整流罩12的收起位置和阻挡翻板11的关闭位置(图3)起，推力反向器9的操作如下：
-致动器被激活，以便使得由引导装置14引导的滑动杆13沿着固定结构平移式移动，以使可移动整流罩/阻挡翻板/叶栅组件朝向短舱6的后部移动。因此，可移动整流罩12从其收起位置朝向展开位置移动。与这个移动同时进行地(图4)，与阻挡翻板11成一体的连接杆18在导轨16中平移式移动，同时被支承表面50支撑，并且拉动在导轨16中滚动的滚轮17并且从导轨的第一端部16a朝向第二端部16b移动；以及
-从可移动整流罩12超出中间位置的那一刻起，并且在连接杆18不再被支承表面50支撑的阶段，以关闭至少一部分风扇管道8为目的，连接杆18绕滚轮17的中心逐渐转动，以便使阻挡翻板11朝向其打开位置移动。然后，推力反向器9被“激活”(图5)并且其效率在阻挡翻板11处于打开位置时最高。
通过驱动机构10的作用，从可移动整流罩12的展开位置和阻挡翻板11的打开位置(图5)起，推力反向器9的操作如下：
-致动器被激活，以便使得由引导装置14引导的滑动杆13沿着固定结构平移式移动，以使可移动整流罩/阻挡翻板/叶栅组件朝向短舱6的前部移动。因此，可移动整流罩12从其收起位置朝向展开位置移动并且接近固定整流罩6a以关闭开口O；
-当可移动整流罩12朝向前部移动(图4)并且超过中间位置，从而向前移动阻挡翻板11时，端部18a被与其链接的在导轨16中滚动的滚轮17所限制的连接杆18逐渐被支承表面50支撑，这引起阻挡翻板11以如下方式逐渐朝向其关闭位置切换，即释放风扇管道8。连接杆18在导轨16中的移动将滚轮17朝向导轨的第一端部16a推动，该第一端部在阻挡翻板11处于其关闭位置时达到。在阻挡翻板11的关闭位置，推力反向器9“去激活”。
因此，根据本发明的驱动机构10使阻挡翻板11从关闭位置到打开位置的切换与可移动整流罩12从收起位置到展开位置的切换相比加以延迟，这是因为直到可移动整流罩12超过其中间位置的那一刻，阻挡翻板11才开始朝向其打开位置移动。这种驱动机构10进一步提供的优点是，当可移动整流罩12处于收起位置时并且阻挡翻板11处于关闭位置时，驱动机构已不产生寄生阻力的方式完全位于风扇管道8的外部。
在图6所展示的示例性实施例中，导轨16(例如折叠片材)通常具有U形形式，具有紧固至固定结构的基部21以及两个相互平行的翼部22，这些翼部在垂直于纵向轴线X的“延伸”方向上延伸到基部21的外部。
每个翼部22包括在延伸方向上且从基部21起的第一部分22a。第一部分22a在平移方向上从导轨16的第一端部16a延伸至第二端部16b。导轨16包括止挡装置(未示出)，例如止挡件，这些止挡装置布置在其第一端部16a和其第二端部16b的每个端部处，以防止滚轮17从导轨16的任何离开。
导轨16的两个相对的翼部22的第一部分22a之间的间距略大于滚轮17的直径，使得滚轮17能够在第一部分22a上滚动。
每个第一部分22a在平移方向上延伸有肋部22c，该肋部例如具有梯形形式的截面，该肋部在平移方向上延伸，其峰部被定向为朝向导轨16的内部。肋部22c使得可以使滚轮17保持在两个相对的翼部22的第一部分22a之间。
此外，位于最靠近风扇管道8的翼部22具有在延伸方向上且从第一部分22a起的基本上平坦的第二部分22b。
第二部分22b从导轨16的第一端部16a延伸远至可移动整流罩12处于中间位置时达到的枢转位置16c，并且形成连接杆18的支承表面50。肋部22c将翼部22的第一部分22a和第二部分22b分隔开使得可以防止连接杆18发生插入导轨16的第一部分22a之间。
在本发明的另一实施例中，并且如图7至图9所示，涡轮喷气发动机5包括布置在与底架6b成一体的壳体20上的叶栅19，当可移动整流罩12处于收起位置时，这些叶栅被容纳在可移动整流罩12的在其外表面与内表面之间限定的空间中。在可移动整流罩12的展开位置，横过开口O布置的叶栅朝向短舱的前部和外部定向，空气流F被阻挡翻板11阻挡。
根据这个实施例，驱动机构10并不包括滑动件或用于引导滑动件的装置。另一方面，可移动整流罩12的厚度增大，使得其可以将固定叶栅19容纳在其中。
根据这个实施例，通过驱动机构10的作用，从可移动整流罩12的收起位置和阻挡翻板11的关闭位置(图7)起，推力反向器9的操作如下：
-致动器被激活，以便使得可移动整流罩/阻挡襟翼组件朝向短舱6的后部平移式移动。因此，可移动整流罩12从其收起位置朝向展开位置移动，并且可移动整流罩12的向后移动释放了叶栅19。与这个移动同时进行地(图8)，与阻挡翻板11成一体的连接杆18在导轨16中平移式移动，并且拉动在导轨16中滚动的滚轮17并且从导轨的第一端部16a朝向第二端部16b移动；以及
-在连接杆18不再被支承表面50支撑的阶段，为了关闭至少一部分风扇管道8，连接杆绕滚轮17的中心逐渐枢转，以便使阻挡翻板11朝向其打开位置移动。当阻挡翻板11达到其打开位置时，推力反向器9被激活(图9)。
通过驱动机构10的作用，从可移动整流罩12的展开位置和阻挡翻板11的打开位置(图9)起，推力反向器9的操作如下：
-致动器被激活，以便使得可移动整流罩/阻挡翻板组件朝向短舱6的前部移动。因此，可移动整流罩12从其收起位置朝向展开位置移动并且接近固定整流罩6a以关闭开口O。当可移动整流罩12朝向其收起位置前进时，叶栅19变得容纳在可移动整流罩的厚度中；
-当可移动整流罩12向前移动(图8)，从而向前移动阻挡翻板11时，端部18a被与其链接的在导轨16中滚动的滚轮17所限制的连接杆18逐渐被支承表面50支撑，这引起阻挡翻板11以如下方式逐渐朝向其关闭位置切换，即释放风扇管道8。连接杆18的移动将滚轮17朝向导轨的第一端部16a推动，该第一端部在阻挡翻板11处于其关闭位置时达到。当阻挡翻板11达到其关闭位置时，推力反向器9被去激活(图7)。
已经参照单个阻挡翻板描述了本发明，但是当存在多个阻挡翻板或阻挡翻板组件时，本发明以相同的方式应用于每个阻挡翻板或阻挡翻板组件。

Claims (7)

1.一种涡轮喷气发动机(5)，包括发动机(7)、具有纵向轴线(X)的短舱(6)、以及风扇管道(8)，所述风扇管道被限定在所述短舱(6)与所述发动机(7)之间，所述短舱(6)具有底架(6b)，固定整流罩(6a)和推力反向器(9)，所述推力反向器安装在所述底架(6b)上，所述反向器包括可移动整流罩(12)、至少一个阻挡翻板(11)、以及驱动机构(10)，所述可移动整流罩被安装为在所述底架(6b)上在平移方向上在收起位置与展开位置之间平移式移动，在所述收起位置所述整流罩与所述固定整流罩(6a)接触，在所述展开位置，所述可移动整流罩(12)远离所述固定整流罩(6a)，所述至少一个阻挡翻板能够在所述可移动整流罩(12)上绕垂直于所述纵向轴线(X)的轴线在关闭位置与打开位置之间旋转式移动，在所述关闭位置所述翻板将所述风扇管道(8)释放，在所述打开位置所述翻板至少部分地阻挡所述风扇管道(8)，所述驱动机构用于移动所述可移动整流罩(12)和所述至少一个阻挡翻板(11)，所述驱动机构(10)包括：
滚轮滑动件(15)，所述滚轮滑动件与所述底架(6b)成一体，并且所述滚轮滑动件包括在所述平移方向上延伸的导轨(16)以及滚轮(17)，所述滚轮能够所述导轨的整个长度上在所述导轨(16)中旋转式移动，所述整个长度被限定在所述导轨的第一端部(16a)与所述导轨的第二端部(16b)之间，所述第一端部在所述阻挡翻板(11)处于所述关闭位置且所述可移动整流罩(12)处于所述收起位置时达到，所述导轨的第二端部在所述阻挡翻板(11)处于所述打开位置且所述可移动整流罩(12)处于所述展开位置时达到；
连接杆(18)，所述连接杆的第一端部(18a)被安装为在所述滚轮(17)上绕垂直于所述纵向轴线(X)的旋转轴线旋转式移动，并且所述连接杆的第二端部(18b)被安装为在所述至少一个阻挡翻板(11)上绕垂直于所述纵向轴线X的旋转轴线移动，其特征在于：所述导轨(16)包括支承表面(50)，所述支承表面在所述平移方向上且平行于所述纵向轴线(X)地延伸，以便在所述可移动整流罩(12)从所述收起位置移动到所述可移动整流罩(12)的中间位置的过程中支撑所述连接杆(18)，所述中间位置在所述可移动整流罩(12)的收起位置和展开位置之间。
2.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机(5)，其特征在于，所述支承表面(50)从所述导轨(16)的第一端部(18a)延伸远至所述可移动整流罩(12)处于所述中间位置时达到的枢转位置(16c)。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的涡轮喷气发动机(5)，其特征在于，所述涡轮喷气发动机包括叶栅(19)。
4.根据权利要求3所述的涡轮喷气发动机(5)，其特征在于，所述叶栅(19)布置在与所述可移动整流罩(12)成一体的壳体(20)上，所述驱动机构(10)包括与所述壳体(20)成一体的滑动杆(13)以及引导装置(14)，所述引导装置被构造成引导所述滑动杆(13)在两个止挡位置之间平行于所述平移方向地平移，一个止挡位置对应于所述可移动整流罩(12)的收起位置，而另一个止挡位置对应于所述可移动整流罩的展开位置。
5.根据权利要求4所述的涡轮喷气发动机(5)，其特征在于，所述引导装置(14)包括与所述底架(6b)成一体的凹槽(14a)，所述滑动杆(13)在所述凹槽中并且沿着所述凹槽滑动。
6.根据权利要求3所述的涡轮喷气发动机(5)，其特征在于，所述叶栅(19)布置在与所述短舱的底架(6b)成一体的壳体(20)上。
7.根据权利要求1和2中任一项所述的涡轮喷气发动机(5)，其特征在于，所述支承表面(50)包括斜面件(50a)，所述斜面件在所述平移方向上延伸并且相对于所述纵向轴线(X)倾斜。
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