CN111572786B - 短舱、旁通式涡轮喷气发动机和飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及短舱、旁通式涡轮喷气发动机和飞行器，短舱包括：固定结构，固定结构具有固定整流罩；可移动整流罩，可移动整流罩能在关闭位置与打开位置之间以平移的方式移动，在打开位置，管道与外部之间打开开口；阻挡门，阻挡门能在可移动整流罩上在收起位置与展开位置之间以旋转的方式移动；及展开系统，展开系统包括：臂，臂具有铰接在阻挡门上的第一端部以及承载止挡件的第二端部；滑动件，滑动件固定到臂；线性引导系统，线性引导系统固定在固定结构上并且引导滑动件；及凸块，止挡件被布置成当可移动整流罩从关闭位置到达中间位置时抵靠凸块，且当可移动整流罩从中间位置移动到打开位置时被凸块以如下方式引导，即，以便驱动臂绕滑动件旋转。

Description

短舱、旁通式涡轮喷气发动机和飞行器

技术领域

本发明涉及一种旁通式涡轮喷气发动机的包括至少一个阻挡门和展开系统的短舱、一种包括这种短舱和发动机的旁通式涡轮喷气发动机、以及一种包括至少一个这种旁通式涡轮喷气发动机的飞行器。

背景技术

飞行器包括机身，机身的两侧固定有机翼。每个机翼之下悬挂有至少一个旁通式涡轮喷气发动机。每个旁通式涡轮喷气发动机借助于吊挂架固定在机翼之下，该吊挂架固定在机翼的结构与旁通式涡轮喷气发动机的结构之间。

旁通式涡轮喷气发动机包括发动机、固定在发动机周围的短舱、以及二次管道，该二次管道位于发动机与短舱之间并且允许二次流穿过。

短舱包括固定整流罩和可移动整流罩，该可移动整流罩在固定整流罩的后部并且能在关闭位置与打开位置之间以平移的方式移动。在关闭位置，可移动整流罩靠近固定整流罩、并且形成空气动力学连续性。在打开位置，可移动整流罩朝向后部远离固定整流罩、并且在二次管道与外部之间打开开口。

短舱还包括至少一个阻挡门，该至少一个阻挡门能在收起位置与展开位置之间移动，在收起位置，阻挡门以不阻碍二次流的方式被定位在二次管道的外侧，在展开位置，阻挡门以阻碍二次流的方式被定位成横过二次管道，以便引导二次流朝向短舱的外部径向横过开口。

常规地，阻挡门被安装成能在短舱的结构上以旋转的方式移动，并且展开系统在可移动整流罩从关闭位置转换至打开位置时将阻挡门从收起位置移动到展开位置，反之亦然。展开系统可以包括布置在二次管道中的连接杆，该连接杆需要位于阻挡门中的切口，以允许连接杆在阻挡门移动时穿过。

尽管这种阻挡门的展开系统是完全令人满意的，但是期望的是寻找不同的展开系统，并且尤其是寻找体积更小并且在二次管道中不包括连接杆的展开系统。

发明内容

本发明的目的是提出一种包括至少一个阻挡门和展开系统的短舱。

为此，提出了一种用于旁通式涡轮喷气发动机的短舱，所述短舱包括：

-固定结构，所述固定结构包括固定整流罩；

-可移动整流罩，所述可移动整流罩能相对于所述固定整流罩在关闭位置与打开位置之间沿与纵向轴线X平行的平移方向以平移的方式移动，在所述关闭位置，所述可移动整流罩靠近所述固定整流罩，在所述打开位置，所述可移动整流罩朝向后部远离所述固定整流罩，以便在所述可移动整流罩与所述固定整流罩之间限定开口，所述开口位于用于二次流的管道与所述短舱外部之间；

-驱动装置，所述驱动装置被设计成将所述可移动整流罩从所述关闭位置移动到中间位置、然后移动到所述打开位置，并且反之亦然；

-阻挡门，所述阻挡门被安装成能在所述可移动整流罩上在收起位置与展开位置之间绕旋转轴线以旋转的方式移动，在所述收起位置，所述阻挡门定位在所述管道的外侧，在所述展开位置，所述阻挡门横过所述管道；以及

-展开系统，所述展开系统被设置成相对于所述可移动整流罩从所述关闭位置到所述打开位置的转换对所述阻挡门从所述收起位置到所述展开位置的转换加以协调和延迟，并且反之亦然，所述展开系统包括：

-臂，所述臂包括以铰接的方式安装在所述阻挡门上的第一端部以及承载止挡件的第二端部；

-滑动件，所述滑动件固定到所述臂；

-线性引导系统，所述线性引导系统固定在所述固定结构上并且平行于所述平移方向引导所述滑动件；以及

-凸块，其中，所述止挡件被布置成当所述可移动整流罩从所述关闭位置到达所述中间位置时抵靠所述凸块，并且当所述可移动整流罩从所述中间位置移动到所述打开位置时被所述凸块以如下方式引导，即，以便驱动所述臂绕所述滑动件、绕平行于所述旋转轴线的展开轴线旋转。

这种布置使得可以省去管道中的连接杆，由此减小了其整体体积。此外，相对于可移动整流罩的移动，延迟了阻挡门的展开。

有利地，所述引导系统是凹槽，所述滑动件在所述凹槽中移动，所述凹槽具有封闭的后部端部，并且所述封闭的后部端部的位置以如下方式限定，即，使得在所述止挡件到达抵靠所述凸块处的同时所述滑动件到达抵靠所述封闭的后部端部处。

有利地，所述臂在所述阻挡门上的铰接被布置在所述阻挡门的后部面上。

有利地，所述凸块被安装成固定在所述固定结构上并且包括呈圆弧形式的凹槽。

有利地，所述凸块被安装成能在所述固定结构上绕与所述旋转轴线平行的摆动轴线在对应于所述收起位置的第一位置与对应于所述展开位置的第二位置之间以旋转的方式移动，并且，所述凸块具有呈L形形式的第一凹槽，所述第一凹槽的第一分支总体上与所述纵向轴线X平行，并且所述第一凹槽的第二分支相对于所述纵向轴线X总体上是径向的。

有利地，所述展开系统还包括回复元件，所述回复元件驱使所述凸块处于所述第一位置。

有利地，所述凸块还包括呈以所述展开轴线为中心的圆弧的形式第二凹槽，并且所述滑动件被布置成当所述凸块从所述第一位置枢转至所述第二位置时在所述第二凹槽中移动。

本发明还提出了一种旁通式涡轮喷气发动机，所述旁通式涡轮喷气发动机包括发动机和根据前述变体之一所述的包绕所述发动机的短舱，并且其中，所述管道界定在所述短舱与所述发动机之间。

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变体所述的旁通式涡轮喷气发动机。

附图说明

通过阅读以下对示例性实施例的描述，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]是包括根据本发明的短舱的飞行器的侧视图，

[图2]是根据本发明的短舱处于关闭位置和收起位置的侧视图和截面视图，

[图3]是与图2的视图相类似的、但是处于打开位置和展开位置的视图，

[图4]是根据本发明的第一实施例的展开系统的并且对应于图2中的细节IV的放大图，

[图5]是根据本发明的第一实施例的展开系统的并且对应于图3中的细节V的放大图，

[图6]是与图4的放大图相类似的、根据本发明第二实施例的展开系统处于收起位置的放大图，并且

[图7]根据本发明的第二实施例的展开系统的处于展开位置的放大图。

具体实施方式

在以下描述中，涉及位置的术语是以如图1所示的处于向前行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，机身的两侧固定有机翼14，该机翼承载至少一个根据本发明的旁通式涡轮喷气发动机100。旁通式涡轮喷气发动机100借助于吊挂架16固定在机翼14之下。

在以下描述中，并且按照惯例，X表示旁通式涡轮喷气发动机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沿飞行器10的向前移动的方向正向定向，Y表示旁通式涡轮喷气发动机100的在飞行器在地面上时是水平的横向轴线，并且Z表示当飞行器在地面上时的竖直轴线，这三个方向X、Y和Z相对于彼此正交。在说明书的其余部分中，术语“前部”和“后部”将关于图1中用箭头Av体现的飞行器的移动方向来考虑。

图2和图3示出了旁通式涡轮喷气发动机100，该旁通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。旁通式涡轮喷气发动机100具有在短舱102与发动机之间的管道202，二次流208通过该管道循环。

在此，发动机由其导流件103来体现。

短舱102包括至少一个阻挡门104。具体地，可以存在被布置成面向彼此的两个阻挡门104，或规则地分布在短舱102的周缘上的四个阻挡门104。每个阻挡门104都使得可以根据其位置来使旁通式涡轮喷气发动机100的推力反向。

在以下描述中，针对一个阻挡门104的情况更具体地描述了本发明，但是当存在多个阻挡门时，本发明以相同的方式应用于每个阻挡门104。

对于每个阻挡门104，短舱102具有在管道202与短舱102的外部之间开放的开口210(图3)。

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在前部界定开口210、并且被安装成固定在短舱102的固定结构101上。

短舱102具有可移动整流罩207，该可移动整流罩相对于纵向轴线X在后部界定开口210。可移动整流罩207被安装成能在固定结构101上并因此相对于固定整流罩206、在与纵向轴线X总体上平行的平移方向上以平移的方式移动。通过任何合适的装置(例如滑道)来实现平移。

固定整流罩206和可移动整流罩207各自具有外表面和内表面，该外表面构成短舱102的外壳，该内表面构成管道202的外壁。发动机的导流件103构成管道202的内壁。

可移动整流罩207能在关闭位置(图2)与打开位置(图3)之间移动，在关闭位置，该可移动流罩靠近固定整流罩206，在打开位置，该可移动整流罩以扩大开口210的方式朝向后部远离固定整流罩206。从关闭位置到打开位置的移动方向用箭头52示出。

短舱102还包括驱动装置，该驱动装置用于将可移动整流罩207从关闭位置移动至打开位置并且反之亦然，并且该驱动装置可以例如包括作动筒、滚珠丝杠、马达或任何其他合适的用于使元件以平移的方式移动的装置。驱动装置受处理器类型的控制单元命令，该控制单元例如根据飞行器10的需求来伸长和缩短作动筒。

阻挡门104被安装成能在可移动整流罩207上在收起位置(图2)与展开位置(图3)之间绕旋转轴线50以旋转的方式移动，在展开位置的情况下，推力反向最有效。在图2和图3中示出的本发明的实施例中，旋转轴线50与纵向轴线X垂直。此处，旋转轴线50在阻挡门104的前部边缘处。收起位置与展开位置之间的旋转方向用箭头54示出。

旋转轴线50处于相对于纵向轴线X基本上与径向方向垂直的平面中。

在收起位置，阻挡门104被定位在管道202的外侧。在打开位置，可移动整流罩207朝向后部移动，以便利于操纵阻挡门104从收起位置转换到展开位置。

当阻挡门104处于展开位置时，阻挡门104横过管道202并且使二次流208的至少一部分通过开口210朝向外部偏转。在展开位置，阻挡门104的自由边缘靠近发动机的导流件103。在图3中，阻挡门104被放下、处于展开位置。

相对于可移动整流罩207从关闭位置到打开位置的转换对阻挡门104从收起位置到展开位置的转换加以协调和延迟，反之亦然。

在从收起位置转换到展开位置时，阻挡门104在可移动整流罩207经过关闭位置与打开位置之间的中间位置时开始旋转。相反，在从展开位置转换到收起位置时，阻挡门104在可移动整流罩207从打开位置朝向关闭位置返回中经过中间位置时停止旋转。

这种协调和这种偏差由展开系统150、650提供。图4和图5示出了根据本发明的第一实施例的展开系统150，并且图6和图7示出了根据本发明的第二实施例的展开系统650。

在这两个实施例中，展开系统150、650包括：

-臂162，该臂包括以铰接方式安装在阻挡门104上的第一端部以及承载止挡件154的第二端部；

-滑动件156，该滑动件固定到臂162；

-线性引导系统152，该线性引导系统固定在固定结构101上并且平行于平移方向引导滑动件156；以及

-凸块158、658，其中，止挡件154被布置成当可移动整流罩207从关闭位置到达中间位置时抵靠凸块158、658，并且当可移动整流罩207从中间位置移动到打开位置时被所述凸块158、658以如下方式引导，即，以便驱动臂162绕滑动件156、绕平行于旋转轴线50的展开轴线160旋转。

在从关闭/收起位置到打开/展开位置的整个操纵过程中，滑动件156仍由引导系统152引导，并且反之亦然。

因此，展开系统150、650保持在管道202的外侧。

展开系统150、650被布置成在旋转轴线50和阻挡门104的后部并且相对于管道202朝向外部，即，总体上布置在可移动整流罩207中。

在此，引导系统152是滑动件156在其中移动的凹槽，并且在此，该凹槽在其后部端部处封闭，以防止滑动件156离开，并且因此当滑动件156到达封闭的后部端部时利于旋转。因此封闭的后部端部的位置被限定成当止挡件154到达抵靠凸块158、658处的同时，滑动件156到达抵靠封闭的后部端部处。

臂162在阻挡门104上的铰接被布置在所述阻挡门104的后部面(即，当阻挡门104处于展开位置时朝向后部定向的面)上。

当可移动整流罩207从关闭位置移动到打开位置时，滑动件156由引导系统152引导，并且只要止挡件154不与凸块158、658发生接触，阻挡门104就保持静止。当止挡件154到达与凸块158、658接触处时，凸块驱使止挡件154移动，这驱动臂162绕滑动件156旋转、并且驱动阻挡门104朝向展开位置展开。因此，阻挡门104的摇摆存在延迟。

相反，当可移动整流罩207从打开位置移动到关闭位置时，止挡件154再次沿循凸块158、658但沿相反的方向，其方式为以便通过绕滑动件156的旋转使臂162返回到初始位置，并且使阻挡门104返回到其收起位置。于是，止挡件154从凸块158、658释放，并且滑动件156沿着引导系统152移动以返回到关闭位置。

在此，中间位置对应于止挡件154到达与凸块158、658接触处或者与凸块158、658脱离接触的时刻。

在本发明的第一实施例中，凸块158被安装成固定在固定结构101上、并且包括呈圆弧形式的凹槽，当止挡件154到达抵靠凸块158处时，该凹槽总体上以展开轴线160为中心。

在第二实施例中，凸块658被安装成能在固定结构101上绕与旋转轴线50平行的摆动轴线660以旋转的方式移动。凸块658具有呈L形形式的第一凹槽662，该第一凹槽的第一分支总体上与纵向轴线X平行，并且该第一凹槽的第二分支相对于纵向轴线X总体上是径向的。

在从关闭位置到中间位置的移动过程中，止挡件154首先在第一凹槽662的外侧移动，然后沿着第一分支移动并且到达与第二分支接触处(图6)，并且可移动整流罩207继续朝向打开位置的以平移方式的移动使凸块658绕其摆动轴线660摇摆，并且使止挡件154沿第二分支移动(图7)，这使臂162绕滑动件156旋转，并且使阻挡门104移动到展开位置。然后，凸块658从对应于收起位置的第一位置(图6)转换到对应于展开位置的第二位置(图7)。反向移动允许返回到关闭/收起位置。

展开系统650还包括回复元件664，该回复元件驱使凸块658处于与收起位置对应的第一位置。在此，回复元件664是固定在固定结构101与凸块658之间的牵引弹簧。在从打开位置朝向关闭位置移动时，回复元件664利于凸块658返回到第一位置。

为了使凸块658在第一位置停止，凸块658在支承表面666处抵靠固定结构101。

在此，摆动轴线660在第二分支的外侧和后部处。

凸块658还包括呈以摆动轴线660为中心的圆弧的形式的第二凹槽667，并且滑动件156被布置成当凸块658在第一位置(从中间位置)与对应于展开位置的第二位置之间枢转时在第二凹槽667中移动。将插入滑动件156到第二凹槽667中还阻止了臂162的撤出。

Claims (9)

1.一种用于旁通式涡轮喷气发动机(100)的短舱(102)，所述短舱(102)包括：

-固定结构(101)，所述固定结构包括固定整流罩(206)；

-可移动整流罩(207)，所述可移动整流罩能相对于所述固定整流罩(206)在关闭位置与打开位置之间沿与纵向轴线X平行的平移方向以平移的方式移动，在所述关闭位置，所述可移动整流罩靠近所述固定整流罩(206)，在所述打开位置，所述可移动整流罩朝向后部远离所述固定整流罩(206)，以便在所述可移动整流罩与所述固定整流罩之间限定开口(210)，所述开口位于用于二次流(208)的管道(202)与所述短舱(102)外部之间；

-驱动装置，所述驱动装置被设计成将所述可移动整流罩(207)从所述关闭位置移动到中间位置、然后移动到所述打开位置，并且反之亦然，

-阻挡门(104)，所述阻挡门被安装成能在所述可移动整流罩(207)上在收起位置与展开位置之间绕旋转轴线(50)以旋转的方式移动，在所述收起位置，所述阻挡门定位在所述管道(202)的外侧，在所述展开位置，所述阻挡门横过所述管道(202)；以及

-展开系统(150，650)，所述展开系统被设置成相对于所述可移动整流罩(207)从所述关闭位置到所述打开位置的转换对所述阻挡门(104)从所述收起位置到所述展开位置的转换加以协调和延迟，并且反之亦然，所述展开系统(150、650)包括：

-臂(162)，所述臂包括以铰接的方式安装在所述阻挡门(104)上的第一端部以及承载止挡件(154)的第二端部；

-滑动件(156)，所述滑动件固定到所述臂(162)；

-线性引导系统(152)，所述线性引导系统固定在所述固定结构(101)上并且平行于所述平移方向引导所述滑动件(156)；以及

-凸块(158，658)，其中，所述止挡件(154)被布置成当所述可移动整流罩(207)从所述关闭位置到达所述中间位置时抵靠所述凸块(158，658)，并且当所述可移动整流罩(207)从所述中间位置移动到所述打开位置时被所述凸块(158，658)以如下方式引导，即，以便驱动所述臂(162)绕所述滑动件(156)、绕平行于所述旋转轴线(50)的展开轴线(160)旋转。

2.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，所述线性引导系统(152)是凹槽，所述滑动件(156)在所述凹槽中移动，所述凹槽在其后部端部处是封闭的，并且封闭的所述后部端部的位置以如下方式限定，即，使得在所述止挡件(154)到达抵靠所述凸块(158，658)处的同时所述滑动件(156)到达抵靠封闭的所述后部端部处。

3.根据权利要求1所述的短舱(102)，其特征在于，所述臂(162)在所述阻挡门(104)上的铰接被布置在所述阻挡门(104)的后部面上。

4.根据权利要求1至3之一所述的短舱(102)，其特征在于，所述凸块被安装成固定在所述固定结构(101)上并且包括呈圆弧形式的凹槽。

5.根据权利要求1至3之一所述的短舱(102)，其特征在于，所述凸块被安装成能在所述固定结构(101)上绕与所述旋转轴线(50)平行的摆动轴线(660)在对应于所述收起位置的第一位置与对应于所述展开位置的第二位置之间以旋转的方式移动，并且所述凸块具有呈L形形式的第一凹槽(662)，所述第一凹槽的第一分支总体上与所述纵向轴线X平行，并且所述第一凹槽的第二分支相对于所述纵向轴线X总体上是径向的。

6.根据权利要求5所述的短舱(102)，其特征在于，所述展开系统还包括回复元件(664)，所述回复元件驱使所述凸块处于所述第一位置。

7.根据权利要求5所述的短舱(102)，其特征在于，所述凸块还包括呈以所述摆动轴线(660)为中心的圆弧的形式第二凹槽(667)，并且所述滑动件(156)被布置成当所述凸块从所述第一位置枢转至所述第二位置时在所述第二凹槽(667)中移动。

8.一种旁通式涡轮喷气发动机(100)，所述旁通式涡轮喷气发动机包括发动机和包绕所述发动机的根据前述权利要求之一所述的短舱(102)，并且其中，所述管道(202)界定在所述短舱(102)与所述发动机之间。

9.一种飞行器(10)，所述飞行器包括至少一个根据权利要求8所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)。

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