CN114364869B - 包括通过接触表面连接的冷却空气循环管道的用于可变几何形状的涡轮喷气发动机的喷管的收敛-发散调节片对 - Google Patents

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Abstract

在用于可变几何形状的收敛‑发散类型的涡轮喷气发动机的喷管的收敛‑发散调节片对(52B)中，收敛调节片(40B)和发散调节片(42B)包括通过在收敛调节片和发散调节片的相应接触表面(151、93)中所形成的空气通道开口(154、156)彼此连接的相应冷却空气管道(70、78)，所述开口彼此相对地布置。

Description

包括通过接触表面连接的冷却空气循环管道的用于可变几何 形状的涡轮喷气发动机的喷管的收敛-发散调节片对
技术领域
本发明涉及用于能够超音速飞行的飞行器的推进的涡轮喷气发动机的领域，并且更具体地涉及用于可变几何形状的收敛-发散类型的涡轮喷气发动机的喷管的收敛-发散调节片对，配备有这种收敛-发散调节片对的喷管，以及包括这种喷管的涡轮喷气发动机。
背景技术
用于超音速飞行的涡轮喷气发动机通常包括再热通道，其出口由收敛-发散类型的轴对称的喷管限定，为了允许将离开反应器的空气流加速到大于1马赫的速度。
为了在超音速飞行器能够以各种速度飞行的该各种速度下有效，这种喷管具有可变几何形状，允许改变喷管的内部横截面，并且特别地喷管的喉管的位置和形状。
为此目的，这种喷管包括用于引导离开反应器的气体流的活动的内调节片组，这个组件包括环形排的收敛调节片，跟着是环形排的发散调节片。发散调节片通常在它们相应上游端处铰接在收敛调节片的相应下游端上，并且收敛调节片本身在它们的相应上游端处铰接在涡轮喷气发动机的静子结构上。因此，该活动的内调节片组包括环形排的收敛-发散调节片对。
这种喷管进一步包括围绕活动的内调节片组的环形排的活动的外调节片。
鉴于在再热通道的出口处的高温度的气体，期望确保这种喷管的内调节片的冷却，以保证它们的机械耐久性。
为此目的，必须从涡轮喷气发动机的工作空气流获取冷却空气，这就是为什么期望限制冷却所需的空气量，以优化反应器的推进性能。
然而，这种目标与增加再热气体浓度以改进涡轮喷气发动机的推进性能的期望矛盾，因为浓度的这种增加涉及气体温度的升高，以及因此用于冷却需求的增加。
发明内容
本发明的目标特别地用于至少部分地解决上述问题，并且特别地提出一种用于冷却可变几何形状的收敛-发散涡轮喷气发动机的喷管的活动的内调节片的有效解决方案，同时限制这种冷却对涡轮喷气发动机的推进性能的负面影响。
为此目的，本发明提出一种用于可变几何形状的收敛-发散类型的涡轮喷气发动机的喷管的收敛-发散调节片对，包括收敛调节片，以及环绕枢转轴线枢转地安装在收敛调节片上的发散调节片，由此，收敛-发散调节片对能够从第一极端角构造行进到第二极端角构造，在所述第一极端角构造中，收敛调节片和发散调节片在它们之间形成最大凸角，在所述第二极端角构造中，收敛调节片和发散调节片在它们之间形成小于最大凸角的最小凸角，
其中，收敛调节片包括相应内壁以及相应外壁，所述相应内壁具有用于引导燃烧气体的相应内表面和相应外表面，
其中，收敛调节片包括在收敛调节片的相应内壁的相应外表面和收敛调节片的相应外壁之间限定的相应冷却空气循环管道，
其中，发散调节片包括相应内壁和相应外壁，
其中，发散调节片包括在发散调节片的相应内壁的相应外表面和发散调节片的相应外壁之间限定的相应冷却空气循环管道，
其中，收敛调节片包括呈圆柱体部分形状的收敛调节片的接触表面，所述圆柱体部分的弯曲部分的轴线为枢转轴线，并且设置有通向收敛调节片的相应冷却空气循环管道的第一空气通道开口，
其中，发散调节片包括呈圆柱体部分形状的发散调节片的接触表面，所述圆柱体部分的弯曲部分的轴线为枢转轴线，并且设置有通向发散调节片的相应冷却空气管道的第二空气通道开口，
其中，发散调节片的接触表面与收敛调节片的接触表面直接相对地布置，使得当发散调节片相对于收敛调节片枢转时，发散调节片的接触表面沿收敛调节片的接触表面滑动，
其中，成形和定位第一空气通道开口和第二空气通道开口，使得第一空气通道开口分别地与第二空气通道开口直接相对地布置，并且因此使收敛调节片的相应冷却空气循环管道和发散调节片的相应冷却空气管道连通，不管收敛-发散调节片对所采用的角构造如何。
因此，本发明允许有效地冷却活动的内调节片，仅需要适中的空气量，并且因此对配备有这种喷管的涡轮喷气发动机的性能具有适中的影响。
因此，本发明允许改进活动的内调节片的机械耐久性，并且控制后者的热行为。
本发明进一步允许限制这种喷管的温度，并且因此限制其红外信号。
喷管温度的限制进一步允许在后者中使用更广泛选择的材料，特别地相对于高温通常不太耐受的电磁吸收材料。
在本发明的优选实施方式中，来自于收敛调节片的相应冷却空气循环管道和发散调节片的相应冷却空气管道的第一管道插置在枢转轴线以及来自于收敛调节片的接触表面和发散调节片的接触表面的对应表面之间。
优选地，包括所述第一管道的来自于收敛调节片和发散调节片的一个的相应内壁具有弯曲端部，所述对应表面形成在所述弯曲端部上，并且包括来自于属于所述对应表面的来自于第一空气通道开口和第二空气通道开口的那些管道开口。
优选地，包括来自于收敛调节片的相应冷却空气循环管道和发散调节片的相应冷却空气管道的另一管道的来自于收敛调节片和发散调节片的一个包括相应封闭壁，另一表面形成在所述相应封闭壁上，所述另一表面来自于收敛调节片的接触表面和发散调节片的接触表面，所述封闭壁包括来自于属于所述另一表面的第一空气通道开口和第二空气通道开口的那些管道开口，并且所述封闭壁相互地连接调节片的内壁和外壁的两个相应端。
优选地，所述第一管道为发散调节片的相应冷却空气管道。
优选地，收敛调节片包括两个侧向端壁，每个侧向端壁都连接收敛调节片的相应内壁与收敛调节片的相应外壁，使得由收敛调节片的相应侧向端壁进一步限定了收敛调节片的相应冷却空气循环管道。
优选地，发散调节片包括两个侧向端壁，每个侧向端壁都连接发散调节片的相应内壁与发散调节片的相应外壁，使得由发散调节片的相应侧向端壁进一步限定了发散调节片的相应冷却空气管道。
优选地，发散调节片的相应内壁具有用于引导燃烧气体的相应内表面以及相应外表面，其中，发散调节片的相应冷却空气管道是由发散调节片的相应内壁的相应外表面所限定的冷却空气循环管道。
本发明还涉及一种用于涡轮喷气发动机的可变几何形状的收敛-发散类型的喷管，包括收敛-发散调节片对以及用于燃烧气体循环的通道，所述收敛-发散调节片对环绕喷管的轴线分布，并且至少一些所述收敛-发散调节片对为上述类型的收敛-发散调节片对，并且至少由收敛-发散调节片对的相应收敛调节片和相应发散调节片的用于引导燃烧气体的相应内表面限定所述用于燃烧气体循环的通道。
本发明还涉及一种用于飞行器的涡轮喷气发动机，包括由冷却增压室围绕的再热通道以及上述类型的喷管，所述冷却增压室通过热保护衬垫与所述再热通道分隔，其中，喷管的上述类型的收敛-发散调节片对的收敛调节片的相应冷却空气循环管道连接到围绕再热通道的冷却增压室。
附图说明
在阅读作为非限制性实施例并参考附图做出的以下描述时，将更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、优点和特征将显而易见，其中：
图1是包括在再热通道的出口处布置的可变几何形状的收敛-发散类型的喷管的涡轮喷气发动机的轴向横截面的示意性半视图；
图2是已知类型的再热通道和可变几何形状的收敛-发散类型的喷管的轴向横截面的示意性半视图；
图3是作为图2喷管的一部分的环形排的发散调节片的局部透视示意图；
图4是图1涡轮喷气发动机的可变几何形状的收敛-发散类型的喷管的轴向横截面的局部示意图，所述喷管包括根据本发明优选实施方式的收敛-发散调节片对，在第一构造中可见所述收敛-发散调节片对之一；
图5A是图4的一部分的放大比例的视图；
图5B是与图5A类似的视图，示例了在第二构造中的收敛-发散调节片对；
图6是根据本发明优选实施方式的收敛-发散调节片对的局部示意性透视图，所述调节片对为图4的可变几何形状的收敛-发散类型的喷管的部分；
图7是处于拆解状态的图6的收敛-发散调节片对的局部示意性透视图。
在所有这些附图中，相同的附图标记可以标示相同或类似的元件。
具体实施方式
图1示例了一种用于能够超音速飞行的飞行器的推进的涡轮喷气发动机10，例如双轴涡扇发动机，并且因此特别地用于将它们安装在这种飞行器的机身中。
在整个说明书中，轴向方向X是涡轮喷气发动机的纵轴线11的方向。除非另有规定，径向方向R是在所有点中均与纵轴线11正交、并且穿过纵轴线11的方向，并且周向方向C是在所有点中均与径向方向R和纵轴线11正交的方向。除非另有规定，术语“内”和“外”分别地指元件相对于纵轴线11的相对接近性和相对距离。最后，参考涡轮喷气发动机10中气体流的通常方向D限定形容词“上游(的)”和“下游(的)”。
出于示例性目的，这种涡轮喷气发动机10从上游到下游包括空气进口12、低压压气机14、高压压气机16、燃烧室18、高压涡轮20、低压涡轮22、再热通道26，以及可变几何形状的收敛-发散类型的喷管28。涡轮喷气发动机的这些构件都根据涡轮喷气发动机的纵轴线11居中。
以公知的方式，高压压气机16、燃烧室18，以及高压涡轮机20和低压涡轮机22限定了主射流PF。后者由从上游到下游从低压压气机的出口延伸的涡轮发动机的旁路射流SF环绕。因此，在运行期间，通过空气进口12进入，并且由低压压气机14压缩的空气F1然后被分成在主射流中循环的主流F2和在旁路射流30中循环的旁路流F3。因此，主流F2在高压压气机16中甚至被压缩更多，然后与燃料混合并且在燃烧室18中点火，在高压涡轮20中经历膨胀之前，然后在低压涡轮22中膨胀。
然后，包括来自主射流和旁路流F3的燃烧气体的混合物的气体流F4在再热通道26中循环，然后通过喷管28从涡轮喷气发动机10逃逸。
在例如，用于以超音速推进飞行器的具有再热的运行模式下，在再热通道26中燃料与气体流F4混合，并且在这个再热通道内侧点燃由此形成的混合物，以产生额外推力。因此，喷管28的收敛-发散构造允许将气体流F4加速到超音速。
图2以更大比例示例了现有技术已知的构造中的再热通道26和喷管28。
再热通道26包括具有旋转形状的外封壳32，以及在外封壳32内侧与外封壳32同轴地延伸的热保护衬垫34。外封壳32和热保护衬垫34在它们之间限定用于使冷却空气流CF1沿外封壳32循环的冷却增压室36。
喷管28包括活动的内调节片组38，其在外侧上限定用于燃烧气体循环的通道39，所述用于燃烧气体循环的通道在涡轮喷气发动机中对应于再热通道26的下游端部。因此，在运行期间，活动的内调节片允许在涡轮喷气发动机10的出口处引导气体流F4。
活动的内调节片组38在上游包括环形排的收敛调节片40，其随后在下游是环形排的发散调节片42。
发散调节片42在它们的相应上游端44分别地铰接在收敛调节片40的相应下游端46。收敛调节片40本身在它们的相应上游端48铰接在涡轮喷气发动机的静子结构50上。
因此，活动的内调节片组38包括环形排的收敛-发散调节片对52，每对的调节片都被铰接，从而能够以本身已知的方式从第一极端角构造行进到第二极端角构造，在所述第一极端角构造中，收敛调节片和发散调节片在它们之间形成最大凸角，在所述第二极端角构造中，收敛调节片和发散调节片在它们之间形成小于最大凸角的最小凸角，并且反之亦然。
例如，该组38包括沿周向方向C交替地设置的受控的收敛-发散调节片对52A和从动的收敛-发散调节片对52B。受控的收敛-发散调节片对52A包括受控的收敛调节片40A和受控的发散调节片42A，而从动的收敛-发散调节片对52B包括从动的收敛调节片40B和从动的发散调节片42B。图3示出了受控的对52A和从动的对52B的相应发散调节片42A、42B。
受控的对52A，其中之一在图2中可见，直接地连接到喷管的相应致动构件54，所述致动构件安装在涡轮喷气发动机的静子结构50上，通过这种方式以直接地控制受控的对52A的运动。从动的对52B经由驱动构件(附图中不可见)与相邻的受控的对52A配合，所述驱动构件被构造成将受控的对52A的运动传递到从动的对52B。
收敛调节片40每个都包括用于引导燃烧气体56的相应壁，所述壁根据调节片的相应纵向方向延伸，并且在径向地内侧上具有用于引导燃烧气体的相应内表面58，以及在径向地外侧上具有相应外表面59。
发散调节片42每个都包括用于引导燃烧气体64的相应壁，所述壁根据调节片的相应纵向方向延伸，并且在径向地内侧上具有用于引导燃烧气体的相应内表面66，以及在径向地外侧上具有相应外表面67。
收敛调节片40和发散调节片42的用于引导燃烧气体的相应内表面58和66限定了用于燃烧气体循环的通道39，并且因此允许在涡轮喷气发动机10的出口处引导气体流F4。
喷管28进一步包括环形排的活动的外调节片68，其围绕活动的内调节片组38(图2)，并且铰接在涡轮喷气发动机的静子结构50上，通过这种方式以与活动的内调节片组38同步的方式移动。
在运行期间，在有助于外封壳32的冷却后，来自冷却增压室36的冷却空气可自由地朝下游和朝侧面逃逸，并且可选地以边际方式有助于活动的内调节片组38的冷却。
本发明(现在将参考图4至7描述其优选实施方式)提出了可变几何形状的收敛-发散类型的喷管28的改进。更准确地，本发明允许活动的内调节片组38的冷却的改进，如下将更清晰地看出。
图4更特别地示出了非常示意性地示例的从动的收敛-发散调节片对52B，以及与后者径向地相对设置的活动的外调节片68。以下参考图4至7给出的解释对喷管28的从动的收敛-发散调节片对52B中的每个都有效。
在图5A至7中也可见的从动的收敛-发散调节片对52B包括收敛调节片40B和发散调节片42B。
如上所解释的，发散调节片42B在其上游端44处，例如经由铰链铰接45铰接在收敛调节片40B的下游端46上，由此从动的收敛-发散调节片对52B能够从第一极端角构造(图5A)行进到第二极端角构造(图5B)，在所述第一极端角构造中，收敛调节片40B和发散调节片42B在它们之间形成最大凸角，在所述第二极端角构造中，收敛调节片40B和发散调节片42B在它们之间形成小于最大凸角的最小凸角。
以与如上所述类似的方式，收敛调节片40B包括用于引导燃烧气体的相应壁，以下称为内壁56，所述壁根据调节片的相应纵向方向延伸，并且在径向地内侧上具有用于引导燃烧气体的相应内表面58，以及在径向地外侧上具有相应外表面59。
与上述不同，收敛调节片40B包括与这个调节片的内壁56的外表面59相对延伸的相应外壁60(图4、5A-5B和7)，例如平行于内壁56延伸的相应外壁60。
收敛调节片40B进一步包括两个相对的相应侧向端壁72，每个侧向端壁都连接这个调节片的内壁56和这个调节片的外壁60(图6和7)。
因此，收敛调节片40B包括在调节片40B的内壁56和外壁60之间，并且在这个调节片的两个侧向端壁72之间限定的相应冷却空气循环管道70(图4、5A-5B、7)。
收敛调节片40B的冷却空气循环管道70在其上游端包括末端73(图4)，所述末端73被构造成连接到围绕再热通道26的冷却增压室36(图2)，使得冷却空气循环管道70在运行期间接收一部分冷却空气流CF1。
此外，因此特别地由调节片的内壁56的外表面59限定冷却空气循环管道70(图4、5A-5B)。因此，在运行期间，通过在冷却空气循环管道70中循环的空气冷却调节片的内壁的外表面。
以与如上所述类似的方式，发散调节片42B包括用于引导燃烧气体的相应壁，以下称为内壁64，所述壁根据调节片的相应纵向方向延伸，并且在径向地内侧上具有用于引导燃烧气体的相应内表面66，以及在径向地外侧上具有相应外表面67。
为便于本申请的描述，限定了正交参考系X'、Y'、Z'，使得方向X'对应于发散调节片42B的纵向方向，并且由此特别地发散调节片42B的内壁64的纵向方向，并且方向Y'对应于发散调节片的横向方向，并且Z'方向对应于发散调节片的厚度方向。
与上述不同，发散调节片42B进一步包括相对这个调节片的内壁64的外表面67延伸的相应外壁76，例如平行于内壁64延伸的相应外壁76，使得这两个壁64和76在它们之间限定了发散调节片42B的相应冷却空气循环管道78(图4、5A-5B、7)。
发散调节片42B进一步包括两个相应侧向端壁80，每个侧向端壁80都连接发散调节片的内壁64和外壁76(图6和7)，使得两个侧向端壁80侧向地封闭(并且因此在它们之间限定)发散调节片42B的冷却空气循环管道78。
发散调节片42B的冷却空气循环管道78连接到收敛调节片40B的冷却空气循环管道70(图5A、5B)。因此，在运行期间，发散调节片42B的冷却空气循环管道78接收来自收敛调节片40B的冷却空气循环管道70的冷却空气流，或至少其大部分。
特别地，收敛调节片40B包括相应封闭壁150，所述封闭壁150连接调节片的内壁56的下游端56E与调节片的外壁60的下游端60E，使得封闭壁150限定收敛调节片40B的冷却空气循环管道70的下游端部84。
成形封闭壁150，通过这种方式使得在收敛调节片40B的冷却空气循环管道70的外侧的侧面上具有呈旋转圆柱体一部分形状的收敛调节片的接触表面151，所述旋转圆柱体的轴线与枢转轴线87重合，当从动的收敛-发散调节片对52B从第一和第二极端角构造的一个行进到另一个时，发散调节片42B环绕所述枢转轴线87相对于收敛调节片40B枢转。换句话说，枢转轴线87形成收敛调节片的接触表面151的弯曲部分的轴线，从枢转轴线87观察，收敛调节片的接触表面151为凹面。
在示例性的实施例中，封闭壁150本身呈圆柱体部分的形状，并且因此在冷却空气循环管道70内侧的侧面上也具有类似形状的表面。
此外，收敛调节片40B的内壁56具有平坦形状，直到这个壁的下游端56E为止。
发散调节片42B的内壁64包括相应主要部分91，例如具有平坦形状，以及上游端部92，所述上游端部92弯曲，通过这种方式以在发散调节片42B的冷却空气循环管道78的外侧的侧面上具有呈旋转圆柱体一部分形状的发散调节片的接触表面93，所述旋转圆柱体的轴线与枢转轴线87重合。
在示例性的实施例中，上游端部92本身呈圆柱体部分的形状，并且因此在冷却空气循环管道70内侧的侧面上也具有类似形状的表面。
以类似的方式，发散调节片42B的外壁76包括相应主要部分89，例如具有平坦形状，以及上游端部88，所述上游端部88弯曲，通过这种方式以在发散调节片42B的冷却空气循环管道78的外侧的侧面上具有呈旋转圆柱体一部分形状的接触表面88A，所述旋转圆柱体的轴线与枢转轴线87重合。
在示例性的实施例中，上游端部88本身呈圆柱体部分的形状，并且因此在冷却空气循环管道78内侧的侧面上也具有类似形状的表面。
因此，发散调节片42B的冷却空气循环管道78具有弯曲的上游端部82，其弯曲部分的轴线为枢转轴线87。
发散调节片42B进一步包括相应封闭壁152，所述封闭壁152连接这个调节片的内壁64的上游端64E与这个调节片的外壁76的上游端76E，并且因此其限定了管道78的上游端部82。
因此，管道78的上游端部82朝上游并且径向地朝外侧弯曲。
冷却空气循环管道78的上游端部82插置在铰链45和收敛调节片40B的和封闭壁150之间。更通常地，管道78因此插置在枢转轴线87和收敛调节片的接触表面151之间。
例如，将发散调节片42B的外壁76的上游端部88的外表面88A施加到铰链45的外表面45A上，所述外表面45A具有中心在枢转轴线87上的旋转圆柱形状，使得上游端部88环绕铰链45。
根据本发明的特征，发散调节片的接触表面93因此与收敛调节片的接触表面151直接相对地布置，使得当发散调节片42B相对于收敛调节片40B环绕枢转轴线87枢转时，发散调节片的接触表面93沿收敛调节片的接触表面151滑动。
为此，值得注意的是，收敛调节片的接触表面151和发散调节片的接触表面93具有相似的形状。
此外，收敛调节片的接触表面151设置有通向收敛调节片40B的冷却空气循环管道70的第一空气通道开口154。发散调节片的接触表面93设置有通向发散调节片42B的冷却空气循环管道78的第二空气通道开口156。
成形和定位第一空气通道开口154和第二空气通道开口156，使得第一空气通道开口154分别地与第二空气通道开口156直接相对地布置，并且因此使得收敛调节片40B的冷却空气循环管道70和发散调节片42B的冷却空气管道78连通，不管收敛-发散调节片对52B所采用的角构造如何。
为此目的，第一空气通道开口154具有例如，圆形横截面，而第二空气通道开口156具有例如，根据包含发散调节片42B的纵向方向X'的相应平面伸长的横截面。
如上所述的管道70和78的连接模式可以在这些管道每个之间被倒置，而不超出本发明的范围。这应该理解为意指，收敛调节片40B的管道70可以包括朝下游并且径向地朝外侧弯曲的下游端部，其对应于上述管道78的上游端部82的倒置构造，而发散调节片42B包括具有互补形状的封闭壁，其对应于上述收敛调节片40B的封闭壁150的倒置构造。
然而，上述实施例的特别优点在于事实：接触表面93和151的定向允许在收敛调节片40B的冷却空气循环管道70和发散调节片42B的冷却空气循环管道78之间可能的空气泄漏LF，以通向管道，用于沿气体流F4的流动方向上燃烧气体39的循环。因此，最小化由可能的空气泄漏LF引起的压头损失。此外，这些可能的空气泄漏LF由此可以沿发散调节片42B的用于引导燃烧气体的表面66形成冷却膜，并且因此有助于发散调节片42B的冷却。
此外，发散调节片42B包括被布置在发散调节片42B的冷却空气循环管道78的下游端处，并且产生至少一个开口110的相应下游端壁100(图4和6)，通过所述开口，这个管道通向下游。这应该理解为意指至少一个这种开口形成在下游端壁100中和/或至少一个这种开口与下游端壁100相邻，也就是说，布置在下游端壁100的边缘与来自于内壁64、外壁76和侧向端壁80的一个之间。因此，下游端壁100将来自于内壁64、外壁76和侧向端壁80的至少一些彼此连接。
在运行期间，这种开口110允许将冷却空气流CF1在下游从发散调节片42B的冷却空气循环管道78排出。
发散调节片42B的冷却空气循环管道78有利地延伸，直到这个调节片的内壁64的下游端，使得在运行期间，通过冷却空气流CF1冷却这个壁的全部。
此外，喷管28有利地包括在发散调节片42B的下游端以及面对发散调节片42B所布置的活动的外调节片68的下游端之间布置的空气出口120的空间(图4)。这种空气出口120的空间允许排出来自在周向地相邻的活动的内调节片之间可能泄漏的空气LF2，和/或允许排出来自飞行器的机身中围绕涡轮喷气发动机的外部增压室(通常称为“风洞”)的空气TA。
在运行期间，包括来自主射流的燃烧气体以及旁路流F3的混合物的气体流F4在再热通道26中循环，然后通过喷管28离开涡轮喷气发动机10，如上参考图2所解释的。
冷却空气流CF1沿外封壳32在冷却增压室36中循环(图2)，然后经由冷却空气循环管道70的末端73穿透到收敛调节片40B的冷却空气循环管道70(图4)。
冷却空气流CF1在冷却空气循环管道70中循环，直到后者的下游端部84，因此冷却了收敛调节片40B，特别地这个调节片的内壁56。
然后，通过穿过第一空气通道开口154，然后穿过第二空气通道开口156，冷却空气流CF1穿透到对应的发散调节片42B的冷却空气循环管道78。
冷却空气流CF1在冷却空气循环管道78中循环，直到后者的下游端，因此冷却了发散调节片42B，特别地这个调节片的内壁64。
最后，冷却空气流CF1通过在下游端壁100附近制造的开口(或每个开口)从冷却空气循环管道78逃逸。
此外，在本发明的另一实施方式中，发散调节片并没有冷却空气循环管道，然而，但确实包括用于喷射冷却空气的管道，具有相对于用于引导燃烧气体的壁的纵向延伸部限制的纵向延伸部，并且与用于引导后者的燃烧气体的表面相对进行开口，通过这种方式以沿用于引导发散调节片的燃烧气体的壁的用于引导燃烧气体的内表面，喷射来自于收敛调节片的冷却空气循环管道的冷却空气。
在这种情况下，在发散调节片的外壁的上游部和发散调节片的内壁之间限定了用于喷射冷却空气的管道。发散调节片的内壁形成用于引导空气的壁，而发散调节片的外壁在用于喷射冷却空气的管道下游形成这个调节片的用于引导燃烧气体的壁。
在本发明的通用术语中，发散调节片的“冷却空气管道”因此无差别地指冷却空气循环管道或者用于喷射冷却空气的管道。
在本发明的实施方式中，如上关于从动的收敛-发散调节片对52B所述的冷却模式也适用于受控的收敛-发散调节片对52A。
在本发明的其他实施方式中，受控的收敛-发散调节片对52A具有不同的特征，并且包括例如具有简单蒙皮的调节片，也就是说不具有用于引导冷却空气流的管道。受控的调节片实际上通常与从动的调节片相比更少地暴露于燃烧气体的热量。例如，在图3中，很明显的是，每个从动的发散调节片42B都具有分别地在两个相邻的受控的发散调节片42A的相应侧向端部42A-L的前面延伸的侧向端部42B-L，并且因此相对于燃烧气体遮蔽受控的发散调节片42A的这些相应侧向端部。因此，每个受控的发散调节片42A的仅相应中间部42A-M直接地暴露于燃烧气体。
通常，本发明适用于包括可变几何形状的收敛-发散类型的喷管的任何类型的涡轮喷气发动机，并且特别地在所述喷管上游进一步包括再热通道的类型的涡轮喷气发动机。

Claims (9)

1.一种用于可变几何形状的收敛-发散类型的涡轮喷气发动机的喷管(28)的收敛-发散调节片对(52B)，包括收敛调节片(40B)，以及环绕枢转轴线(87)枢转地安装在收敛调节片上的发散调节片(42B)，由此，收敛-发散调节片对能够从第一极端角构造行进到第二极端角构造，在所述第一极端角构造中，收敛调节片和发散调节片在它们之间形成最大凸角，在所述第二极端角构造中，收敛调节片和发散调节片在它们之间形成小于最大凸角的最小凸角，
其中，收敛调节片(40B)包括相应内壁(56)以及相应外壁(60)，所述相应内壁(56)具有用于引导燃烧气体的相应内表面(58)和相应外表面(59)，
其中，收敛调节片包括在收敛调节片的相应内壁的相应外表面(59)和收敛调节片的相应外壁(60)之间限定的相应冷却空气循环管道(70)，
其中，发散调节片(42B)包括相应内壁(64)和相应外壁(76)，其中之一具有用于引导燃烧气体的相应内表面(66)，
其中，发散调节片包括在发散调节片的相应内壁(64)的相应外表面(67)和发散调节片的相应外壁(76)之间限定的相应冷却空气循环管道(78)，
其中，收敛调节片(40B)包括呈圆柱体部分形状的收敛调节片的接触表面(151)，所述圆柱体部分的弯曲部分的轴线为枢转轴线(87)，并且设置有通向收敛调节片的相应冷却空气循环管道(70)的第一空气通道开口(154)，
其中，发散调节片(42B)包括呈圆柱体部分形状的发散调节片的接触表面(93)，所述圆柱体部分的弯曲部分的轴线为枢转轴线(87)，并且设置有通向发散调节片的相应冷却空气管道(78)的第二空气通道开口(156)，
其中，发散调节片的接触表面(93)与收敛调节片的接触表面(151)直接相对地布置，使得当发散调节片(42B)相对于收敛调节片(40B)枢转时，发散调节片的接触表面(93)沿收敛调节片的接触表面(151)滑动，
其中，成形和定位第一空气通道开口(154)和第二空气通道开口(156)，使得第一空气通道开口(154)分别地与第二空气通道开口(156)直接相对地布置，并且因此使收敛调节片的相应冷却空气循环管道(70)和发散调节片的相应冷却空气管道(78)连通，不管收敛-发散调节片对(52B)所采用的角构造如何。
2.根据权利要求1所述的收敛-发散调节片对，其中，来自于收敛调节片的相应冷却空气循环管道(70)和发散调节片的相应冷却空气管道(78)的第一管道插置在枢转轴线(87)与来自于收敛调节片的接触表面(151)和发散调节片的接触表面(93)的相应表面之间。
3.根据权利要求2所述的收敛-发散调节片对，其中，包括所述第一管道的来自于发散调节片(42B)和收敛调节片(40B)的一个的相应内壁具有弯曲端部(92)，所述对应表面形成在所述弯曲端部(92)上，并且包括来自于属于所述对应表面的第一空气通道开口(154)和第二空气通道开口(156)的那些通道开口。
4.根据权利要求2或3所述的收敛-发散调节片对，其中，包括来自于收敛调节片的相应冷却空气循环管道(70)和发散调节片的相应冷却空气管道(78)的另一管道的来自于收敛调节片(40B)和发散调节片(42B)的一个包括相应封闭壁(150)，在所述相应封闭壁(150)上形成来自于收敛调节片的接触表面(151)和发散调节片的接触表面(93)的另一表面，所述封闭壁(150)包括来自于属于所述另一表面的第一空气通道开口(154)和第二空气通道开口(156)的那些通道开口，并且所述封闭壁(150)相互地连接调节片的内壁(56)和外壁(60)的两个相应端(56E、60E)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的收敛-发散调节片对，其中，所述第一管道为发散调节片的相应冷却空气管道(78)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的收敛-发散调节片对，其中：
-收敛调节片(40B)包括两个侧向端壁(72)，每个侧向端壁都连接收敛调节片的相应内壁(56)和收敛调节片的相应外壁(60)，使得由收敛调节片的两个相应侧向端壁(72)进一步限定了收敛调节片的相应冷却空气循环管道(70)，并且
-发散调节片(42B)包括两个相应侧向端壁(80)，每个侧向端壁(80)都连接发散调节片的相应内壁(64)和发散调节片的相应外壁(76)，使得由发散调节片的两个相应侧向端壁(80)进一步限定了发散调节片的相应冷却空气管道(78)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的收敛-发散调节片对，其中，发散调节片的相应内壁(64)是具有用于引导燃烧气体的所述相应内表面(66)的这个调节片的壁，并且发散调节片的相应内壁(64)进一步具有相应外表面(67)，其中，发散调节片的相应冷却空气管道(78)是由发散调节片的相应内壁(64)的相应外表面(67)所限定的冷却空气循环管道。
8.一种用于涡轮喷气发动机的可变几何形状的收敛-发散类型的喷管(28)，包括收敛-发散调节片对以及用于燃烧气体循环的通道(39)，所述收敛-发散调节片对环绕喷管的轴线(11)分布，并且至少一些所述收敛-发散调节片对为根据权利要求1到7中任一项所述的收敛-发散调节片对，并且，至少由根据权利要求1到7中任一项所述的收敛-发散调节片对的相应收敛调节片(40B)和相应发散调节片(42B)的相应内壁的用于引导燃烧气体的相应内表面(58、66)限定所述用于燃烧气体的循环通道。
9.一种用于飞行器的涡轮喷气发动机，包括由冷却增压室(36)围绕的再热通道(26)，以及根据权利要求8所述的喷管(28)，所述冷却增压室(36)通过热保护衬垫(34)与所述再热通道(26)分隔，
其中，喷管的根据权利要求1到7中任一项所述的收敛-发散调节片对(52B)的收敛调节片(40B)的相应冷却空气循环管道(70)连接到围绕再热通道(26)的冷却增压室(36)。
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