CN114776472A - 包括具有纱膜的用于阻塞旁路流流动路径的系统的涡轮风扇发动机 - Google Patents

包括具有纱膜的用于阻塞旁路流流动路径的系统的涡轮风扇发动机 Download PDF

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CN114776472A CN202210079902.3A CN202210079902A CN114776472A CN 114776472 A CN114776472 A CN 114776472A CN 202210079902 A CN202210079902 A CN 202210079902A CN 114776472 A CN114776472 A CN 114776472A
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Abstract

本发明涉及具有短舱(102)和流动路径(204)的涡轮风扇发动机(100),其中,短舱包括:可动整流罩(216),其使得能够在流动路径与外部之间限定窗口(220);纱膜(252),该纱膜具有第一边缘,该第一边缘固定到可动整流罩并且交替地呈现折叠位置或横跨流动路径(204)的展开位置;以及气动系统(350),该气动系统将纱膜的第二边缘从折叠位置移位到展开位置,反之亦然。气动系统(350)包括:刚性主辊子(352);对于每张纱膜(252)至少一个可伸展的副辊子(354),该副辊子固定到所述纱膜(252)的第二边缘;以及加压和减压系统,该加压和减压系统交替地在每个副辊子(354)中产生压力或减压。用柔性纱膜和气动系统代替反向门及其驱动机构允许减轻重量。

Description

包括具有纱膜的用于阻塞旁路流流动路径的系统的涡轮风扇 发动机
技术领域
本发明涉及一种涡轮风扇发动机,该涡轮风扇发动机包括柔性纱膜和气动展开系统,该气动展开系统展开纱膜以阻塞旁路流的流动路径,且该气动展开系统折叠纱膜以开放旁路流的流动路径,并且本发明涉及一种飞行器,该飞行器包括至少一个这样的涡轮风扇发动机。
背景技术
飞行器包括机身,在该机身的每一侧部上固定有机翼。在每个机翼下方悬置有至少一个涡轮风扇发动机。每个涡轮风扇发动机经由挂架固定在机翼下方,该挂架固定在机翼的结构与涡轮风扇发动机的结构之间。
涡轮风扇发动机包括发动机和围绕发动机固定的短舱。涡轮风扇发动机具有在短舱与发动机之间的旁路流动路径,旁路流在其中循环。
短舱包括多个反向门,每个反向门可在收回位置与展开位置之间在短舱的结构上旋转地运动,在该收回位置中,该反向门在旁路流动路径外部,在展开位置中,反向门横跨旁路流动路径定位以将旁路流偏转到窗口,该窗口在短舱的壁中并且在旁路流动路径与短舱的外部之间是敞开的。
因此,旁路流向外偏转,更具体地说,向涡轮风扇发动机的前部偏转以产生反推力。
虽然反向门完全令人满意,但期望找到不同的机构,特别是重量较轻的机构。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种涡轮风扇发动机,该涡轮风扇发动机包括:柔性纱膜和气动系统,该气动系统展开纱膜以阻塞副流的流动路径,且该气动系统折叠纱膜以开放副流的流动路径。
为此,提出了一种涡轮风扇发动机,该涡轮风扇发动机具有纵向方向,并包括发动机和围绕发动机的短舱,其包括风扇外壳,在该风扇外壳中副流的流动路径被界定在短舱与发动机之间,且其中,空气流从涡轮风扇发动机的前部循环到后部,所述短舱包括:
-固定结构,该固定结构固定到风扇外壳;
-可动整流罩,该可动整流罩可在前进位置与收回位置之间在平移方向上在固定结构上平移运动,在前进位置中,可动整流罩接近风扇外壳定位,在收回位置中,可动整流罩远离风扇外壳定位,从而在它们之间限定在流动路径与短舱的外部之间的敞开窗口;
-成组致动器,该成组致动器确保了可动整流罩在前进位置与收回位置之间的移位,且反之亦然;
-多张柔性纱膜,其具有固定到可动整流罩的第一边缘和与第一边缘相对的第二边缘,其中,所述纱膜可以交替地呈现折叠位置或展开位置,在该折叠位置中,所述纱膜被容纳在可动整流罩中,在该展开位置中,所述纱膜在第一边缘与发动机之间横跨流动路径延伸;以及
-气动系统,该气动系统布置成使每张纱膜的第二边缘移位,以将所述纱膜从折叠位置移位到展开位置,并使每张纱膜的第二边缘移位,以将所述纱膜从展开位置移位到折叠位置,其中,气动系统包括:
-刚性主辊子,该刚性主辊子固定在窗口后方的可动整流罩内部;
-对于每张纱膜来说的至少一个可延伸的副辊子,其被固定到主辊子,且其中,每个副辊子的内部与主辊子的内部是流体连续的,其中,所述纱膜的第二边缘固定到每个副辊子;以及
-加压和减压系统,交替地,该加压和减压系统在主辊子中产生压力并因此在每个副辊子中产生压力,以在从前进位置到收回位置的过渡中对它们进行充压,或者在主辊子中产生减压并因此在每个副辊子中产生减压,以在从收回位置到前进位置的过渡中对它们进行卸压。
用柔性纱膜和气动系统代替反向门及其驱动机构可以减轻重量。
有利地,该加压和减压系统包括:
-文丘里效应管,该文丘里效应管具有入口部段、出口部段以及在入口部段与出口部段之间的中间部段,其中,入口部段流体连接到流动路径中的空气提取点;
-旁路管线,该旁路管线的入口流体连接到入口部段,且该旁路管线的出口流体连接到中间部段;
-终端管线,该终端管线的入口流体连接到旁路管线,且该终端管线的出口流体连接到主辊子;
-第一阀,该第一阀设置在旁路管线的入口处,且其可以交替地呈现打开位置或闭合位置,该打开位置允许在入口部段与旁路管线之间通过,该闭合位置阻止在入口部段与旁路管线之间通过;
-第二阀,该第二阀设置在终端管线的入口处,且其可以交替地呈现第一位置和第二位置,该第一位置允许从旁路管线的入口起在旁路管线与终端管线之间通过,并阻止在终端管线与旁路管线之间通过而通向旁路管线的出口,该第二位置允许在终端管线与旁路管线之间通过而通向旁路管线的输出,并阻止从旁路管线的入口起在旁路管线与终端管线之间通过;以及
-第三阀,该第三阀在旁路管线的出口处,且其可以交替地呈现打开位置或闭合位置,该打开位置允许在旁路管线与出口部段之间通过,该闭合位置阻止在旁路管线与出口部段之间通过。
有利地,涡轮风扇发动机包括:
-对于每张纱膜来说的辊子,所述辊子安装成当可动整流罩处于收回位置时在可动整流罩上窗口后方自由地旋转,其中,所述纱膜的第一边缘固定到所述辊子,其中,在折叠位置,所述纱膜围绕辊子缠绕,或者在展开位置,所述纱膜从辊子退绕;
-展开机构,该展开机构布置成使每张纱膜的第二边缘移位,以将所述纱膜从折叠位置移位到展开位置;以及
-折叠机构,该折叠机构布置成驱动每个辊子旋转,以将与所述辊子相关联的纱膜从展开位置移位到折叠位置。
有利地,展开机构包括:
-对于每个第二边缘来说的板,该板固定到第二边缘;
-对于每个板来说的至少一个牵拉带轮,其安装成在所述板上自由旋转;
-线缆,该线缆穿过每个牵拉带轮;以及
-对于所述线缆的每个端部来说的可脱离移位系统,其确保了对所述端部的牵拉。
有利地,在所述板的每个端部处有牵拉带轮。
有利地,每个移位系统包括成组导向带轮以及电动绕线器,线缆在该电动绕线器上缠绕。
根据特定的实施例,对于每个辊子来说,折叠机构包括:偏转带轮,该偏转带轮同轴地固定到辊子;绕线带轮,该绕线带轮固定到固定结构;绕线线缆,该绕线线缆的一个端部固定到固定结构,而该绕线线缆的另一个端部固定到绕线带轮,且其中,该绕线线缆穿过偏转带轮;氮阻尼器,该氮阻尼器的气缸固定到固定结构,且该但阻尼器的活塞在气缸中滑动;以及转换系统,该转换系统确保将绕线带轮的旋转运动转换为活塞的平移运动,且反之亦然。
根据特定的实施例,对于每个辊子来说,折叠机构包括:偏转带轮,该偏转带轮同轴地固定到辊子上;绕线带轮;绕线线缆,该绕线线缆的一个端部固定到固定结构,而该绕线线缆的另一个端部固定到绕线带轮,且其中,该绕线线缆穿过偏转带轮;以及可脱离的电动绕线器,绕线带轮被固定到该电动绕线器。
本发明还提出了一种飞行器,该飞行器包括至少一个根据上述变型中任一种的涡轮风扇发动机。
附图说明
通过阅读下面关于附图给出的对示例性实施例的描述,本发明的上述特征将变得更明了,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风扇发动机;
图2是根据本发明的涡轮风扇发动机处于纱膜的展开位置的立体图;
图3是在穿过径向平面的横截面上所见的根据本发明的涡轮风扇发动机的示意图,其处于前进和折叠位置;
图4是在穿过径向平面的横截面上所见的根据本发明的涡轮风扇发动机的示意图,其处于收回和展开位置;
图5是在本发明的上下文中实施的处于加压位置的加压和减压系统的示意图;
图6示出了处于压力维持位置的图5的加压和减压系统;
图7示出了处于减压位置的图5的加压和减压系统;
图8是处于折叠位置的展开机构的示意性前视图;
图9是处于展开位置的展开机构的示意性前视图;以及
图10是折叠机构的立体图。
具体实施方式
在以下描述中,与位置有关的术语是参照图1中箭头F表示的飞行器前进方向而言的。
图1示出了包括机身12的飞行器10,在该机身的每一个侧部上固定有承载了至少一个根据本发明的涡轮风扇发动机100的机翼14。涡轮风扇发动机100经由挂架16固定在机翼14下方。
图3和图4示出了涡轮风扇发动机100,该涡轮风扇发动机100具有短舱102和容纳在短舱102内部的发动机20。涡轮风扇发动机100还包括风扇外壳202。
在以下描述中,且按照惯例,X表示涡轮风扇发动机100的纵向方向,其平行于飞行器10的纵向轴线且正向定向于飞行器10的前部;Y表示横向方向,当飞行器在地面上时,其是水平的;Z表示竖直方向,这三个方向X、Y和Z相互正交。
涡轮风扇发动机100具有在短舱102与发动机20之间的流动路径204,来自空气进气口的旁通流208通过风扇300在该流动路径204中循环,并且该旁通流因此在从涡轮风扇发动机100的前部到后部的流动方向上流动。
短舱102具有固定地安装在风扇外壳202上的固定结构206。固定结构206在此特别地包括围绕风扇外壳202安装的前框架210以及固定到前框架210并形成外部空气动力学表面的外面板212。
短舱102具有可动组件214,该可动组件214具有在此形成射流喷嘴的外壁的可动整流罩216。
短舱102还具有固定到可动组件214的级联件221。
可动整流罩216安装成可在总体平行于纵向方向X的平移方向上在短舱102的固定结构206上平移运动。
可动整流罩216在前进位置(图3)与收回位置(图4)之间可动,且反之亦然。在前进位置中,可动整流罩216相对于前进的方向尽可能向前定位,使得可动整流罩216靠近外面板212和风扇外壳202,并且因此形成连续的空气动力学表面。在收回位置中,可动整流罩216相对于前进的方向尽可能靠后定位,使得可动整流罩216远离外面板212和风扇外壳202,从而在它们之间限定窗口220,该窗口220在流动路径204与外部之间敞开,且级联件221定位在该窗口220中。
在前进位置中,可动整流罩216和外面板212彼此延伸从而限定短舱102的外表面,并且可动整流罩216和风扇外壳202彼此延伸从而限定流动路径204的外表面。在前进位置中,级联件221被收容在外面板212与风扇外壳202之间。
在收回位置中,可动整流罩216与风扇外壳202和外面板212保持一定的距离,并在它们之间限定了在流动路径204与短舱102的外部之间的敞开窗口220。也就是说,旁通流208的空气过穿过级联件221来穿过窗口220以回到涡轮风扇发动机100的外部。
可动整流罩216的平移由任何适当的装置执行,比如是在固定结构206的梁与可动整流罩216之间的滑道系统。
短舱102还包括成组致动器(未示出),该成组致动器确保了可动整流罩216在前进位置与收回位置之间的平移移位,且反之亦然。每个致动器由控制单元控制,控制单元例如是处理器类型,其根据飞行器10的需要在一个方向或另一个方向上控制移位。
例如,每个致动器可以呈现双作用式气缸(两个作业方向)的形式,其气缸固定到固定结构206,并且杆固定到可动整流罩216。
风扇外壳202和外面板212相对于流动方向在上游界定窗口220,且可动整流罩216相对于流动方向在下游界定窗口220。
图2示出了可动整流罩216和发动机20,该发动机20在此通过点划线的圆柱体表示。
短舱102包括多张纱膜252,其中每张纱膜252都是柔性的且在此总体上采用梯形的形式。每张纱膜252可以交替地呈现折叠位置(图3)或展开位置(图2和4)。每张纱膜252具有固定的第一边缘和与第一边缘相对的可动第二边缘。当可动整流罩216处于收回位置时,每个第一边缘固定到可动整流罩216,在可动整流罩216内部,在流动路径204外部以及在窗口220后方。
在折叠位置,每张纱膜252容纳在可动整流罩216中,而在展开位置,纱膜252在第一边缘与第二边缘之间延伸,该第二边缘横跨流动路径204且靠近发动机20延伸,以阻塞该流动路径204。因此,第二边缘在展开位置远离第一边缘,在折叠位置靠近第一边缘。
在此,每个第一边缘被嵌在与纵向方向X成直角的平面内,并与相对于纵向方向X且穿过第一边缘的中部的径向方向成直角。
短舱102还包括气动系统350,该气动系统350布置成使每张纱膜252的第二边缘移位,以将所述纱膜252从折叠位置移位到展开位置,并使每张纱膜252的第二边缘移位,以将所述纱膜252从展开位置移位到折叠位置。
气动系统350与可动整流罩216的移位同步,用于使从折叠位置过渡到展开位置对应于从前进位置过渡到收回位置,并用于使从展开位置过渡到折叠位置对应于从收回位置过渡到前进位置。
在展开位置,纱膜252在窗口220后方定位,以在流动路径204中形成屏障,从而使来自前部的旁路流208朝向窗口220偏转。在展开位置,每张纱膜252的第二边缘围绕发动机20。
因此,操作包括:从前进/折叠位置起命令激活致动器,以将可动整流罩216从前进位置移位到收回位置,这将驱动面向窗口220的级联件221的移位。
在该移位期间,气动系统350将每张纱膜252横跨流动路径204展开。
反之,操作包括:从收回/展开位置起命令激活致动器,以将可动整流罩216从收回位置移位到前进位置,这将驱动级联件221移位到其初始位置。
在该移位期间,气动系统350将每张纱膜252折叠到流动路径204的外部上。
与使用现有技术的反向门相比,多张柔性纱膜252的使用允许了组件的减轻。此外,纱膜252使得能够调整效率和空气匹配(aeramatch),这是推力反向器的特点。术语“空气匹配”在这里表示在直接射流模式下的喷嘴出口部分与推力反向模式下的射流喷嘴出口部分之间的比率。
气动系统350包括:主辊子352,该主辊子352固定在可动整流罩216内部窗口220的后部,且其总体上采用围绕纵向方向X的环面的形式;对于每张纱膜252来说的固定到主辊子352的至少一个副辊子354,且其中,每个副辊子354的内部与主辊子352的内部是流体连续的。构成主辊子352的材料是刚性的,例如金属,而构成副辊子354的材料是高度可延伸的,例如由橡胶制成。
例如,每个副辊子354采用管道的形式,其第一端部固定到主辊子352,而其第二端部是开放的并被堵塞。例如,每个副辊子354采用管道的形式,其两个端部固定到主辊子352,因此形成环。
对于与纱膜252相关联的每个副辊子354来说,所述纱膜252的第二边缘固定到每个副辊子354,固定在开放的第二端部还是固定在管道的中间取决于副辊子354的类型。在任何情况下,第二边缘固定到副辊子354,使得当副辊子354被充压时,第二边缘围绕发动机20定位。用于纱膜252的副辊子354的数量越多,第二边缘在展开位置的张紧就越大。
气动系统350包括加压和减压系统,该加压和减压系统交替地在主辊子352中产生压力,并因此在每个副辊子354中产生压力,以对它们进行充压,或者在主辊子352中产生减压,并因此在每个副辊子354中产生减压,以对它们进行卸压。加压和减压系统是由控制单元根据要求控制的。
因此,在从前进/折叠位置过渡到收回/展开位置时,控制单元控制加压和减压系统,以使其产生压力并对副辊子354进行充压,而因此展开纱膜252,并且,在从收回/展开位置过渡到前进/折叠位置时,控制单元控制加压和减压系统,以使其产生减压并对副辊子354进行卸压,而因此折回纱膜252。
例如,加压和减压系统可以是由控制单元控制的风扇,并且可以在主辊子352中交替地产生压力或减压。
图5至7示出了特定的加压和减压系统550。特定的加压和减压系统550包括文丘里效应管552,该文丘里效应管具有入口部段554、出口部段556以及在入口部段554与出口部段556之间的中间部段558,其中,中间部段558的直径小于入口部段554和出口部段556的直径。
入口部段554流体连接到用于从流动路径204中带走热空气的点位,而出口部段556例如流体连接到飞行器10机舱的加热系统。
特定的加压和减压系统550还包括旁路管线560,该旁路管线560的入口流体连接到入口部段554,而该旁路管线560的出口流体连接到中间部段558。
特定的加压和减压系统550还包括终端管线562,该终端管线562的入口流体连接到旁路管线560,而该终端管线562的出口流体连接到主辊子352。
该特定的加压和减压系统550还包括:
-第一阀564,该第一阀564设置在旁路管线560的入口处,且其可以交替地呈现打开位置以允许在入口部段554与旁路管线560之间通过,或者呈现闭合位置以阻止在入口部段554与旁路管线560之间通过;
-第二阀566,该第二阀566设置在终端管线562入口处,且其可以交替地呈现第一位置以允许从旁路管线560的入口起在旁路管线560与终端管线562之间通过,并阻止在终端管线562与旁路管线560之间通过而通向旁路管线560的出口,以及呈现第二位置以允许在终端管线562与旁路管线560之间通过而通向旁路管线560的出口,并阻止从旁路管线560的入口起在旁路管线560与终端管线562之间通过;以及
-第三阀568,该第三阀568设置在旁路管线560的出口处,且其可以交替地呈现打开位置以允许在旁路管线560与出口部段556之间通过,或者呈现闭合位置以阻止在旁路管线560与出口部段556之间通过。
每个阀564、566、568由控制单元进行定位控制。
图5对应于副辊子354的充压。第一阀564处于打开位置,第二阀566处于第一位置,第三阀568处于闭合位置。于是,来自流动路径204的空气被引入主辊子352和每个副辊子354中以对其进行充压,并将每张纱膜252带入展开位置。
图6对应于将副辊子354保持在充压状态中的位置。第一阀564处于闭合位置,第二阀566处于第一位置或第二位置,第三阀568处于闭合位置。于是,在主辊子352和每个副辊子354中的空气被阻塞。
图7对应于副辊子354的卸压。第一阀564处于闭合位置,第二阀566处于第二位置,且第三阀568处于打开位置。通过文丘里效应将主辊子352和每个副辊子354的空气吸到中间部段556中,并且对每个副辊子354进行卸压,将每张纱膜252返回至折叠位置。
在图8和9的实施例中,每张纱膜252的第一边缘在可动整流罩216上的直接固定由通过辊子254的间接固定代替。该实施例通过协助气动系统350,使得能够改善纱膜252的展开和折叠。
因此,短舱102包括对每张纱膜252来说安装成在可动整流罩216上自由旋转的辊子254。每个辊子254安装在可动整流罩216的内部,在流动路径204的外部以及当可动整流罩216处于收回位置时窗口220的后方。各辊子254沿着可动整流罩216的周界绕纵向方向X成角度地分布。
在折叠位置,每张纱膜252围绕相关联的辊子254缠绕。因此,在折叠位置,纱膜252围绕辊子254缠绕,在展开位置,纱膜252从辊子254上退绕,并在辊子254与发动机20之间横跨流动路径204延伸来阻挡该流动路径204。因此,每张纱膜252的第一边缘固定到相关联的辊子254,而第二边缘在展开位置远离辊子254,并在折叠位置靠近辊子254。
在此,每个辊子254的旋转轴线被嵌在与纵向方向X成直角的平面内,并且与相对于纵向方向X且穿过辊子254的中部的径向方向成直角。
短舱102还包括展开机构和折叠机构,该展开机构布置成使每张纱膜252的第二边缘移位,以将所述纱膜252从折叠位置移位到展开位置,该折叠机构布置成驱动每个辊子254旋转,以将与所述辊子254相关联的纱膜252从展开位置移位到折叠位置。
如前所述,展开和折叠机构与可动整流罩216的移位同步,用于使从折叠位置过渡到展开位置对应于从前进位置过渡到收回位置,并用于使从展开位置过渡到折叠位置对应于从收回位置过渡到前进位置。
在从前进/折叠位置移位到收回/展开位置期间,展开机构协助每张纱膜252横跨流动路径204展开。
反之,在从收回/展开位置移位到前进/折叠位置期间,折叠机构将每张纱膜252折叠在流动路径204的外部上。
图8和9示出了根据特定的实施例的展开机构500。在这些图8和9中,为了便于理解,只示出三张纱膜252,但其他纱膜252围绕纵向方向X成角度地设置。
对于每张纱膜252,展开机构500包括固定到所述纱膜252的第二边缘的板502,其确保了所述第二边缘的刚性。与所述纱膜252相关联的每个副辊子354可以固定到该板502。
每块板502承载至少一个牵拉带轮504,该牵拉带轮504安装成在所述板502上自由旋转。在此,出于平衡的原因,板502在所述板502的每个端部、也就是在第二边缘的每个端部,承载牵拉带轮504。
对于几张纱膜252,展开机构500还包括线缆506,该线缆506穿过所述几张纱膜252的每个牵拉带轮504。在图8和9中所呈现的本发明的实施例中,有两根线缆506,一根用于左舷纱膜252(未示出),一根用于右舷纱膜252。显然,不同的分布是可能的。
对于线缆的每个端部506,展开机构500包括移位系统508,该移位系统确保了对所述端部的牵拉。因此,对线缆506的每个端部的牵拉将会绷紧所述线缆506,并在线缆506的作用下通过相关联的板502的移位展开每张纱膜252。
这里的每个移位系统508包括成组导向带轮510和电动绕线器512,线缆506在该电动绕线器512上缠绕。
折叠机构包括确保了每个辊子254在纱膜252缠绕在辊子254上的方向上旋转的机构。
当折叠机构被激活时,展开机构必须脱离,从而不产生任何力量来保持纱膜252。在图8和9的情况下,每个移位系统508、特别是每个电动绕线器512必须脱离才能自由转动。
图10示出了根据特定的实施例的折叠机构700。
对于每个辊子254来说,折叠机构700包括:同轴地固定到辊子254的偏转带轮520;绕线带轮702,该绕线带轮702固定到固定结构206;以及绕线线缆522,该绕线线缆522的一个端部固定到固定结构206,而该绕线线缆522的另一个端部固定到绕线带轮702,且其中,该绕线线缆522穿过偏转带轮520。
对于每个辊子254来说,折叠机构700包括氮阻尼器704,该氮阻尼器704包括固定到固定结构206的气缸706以及在气缸706中滑动的活塞708。
对于每个辊子254来说,折叠机构700还包括转换系统710,该转换系统710确保了将绕线带轮702的旋转运动转换为活塞708的平移运动,且反之亦然。
这里的转换系统710采用齿轮齿条系统的形式。
从前进位置开始,可动组件214收回,这倾向于使偏转带轮520向后部移位,并因此倾向于使绕线线缆522从绕线带轮702退绕。
通过转换系统710的作用,绕线带轮522的旋转导致活塞708被驱动进入气缸706,并因此造成存在于氮阻尼器704中的氮气的压缩。
反之,从收回位置开始,当可动组件214前进时,绕线线缆522松弛,并且氮气对活塞708的压力将后者推回,并且,通过转换系统710的作用,活塞708的平移移位驱动绕线带轮702的旋转,该绕线带轮702对绕线线缆522进行绕线,并由此驱动偏转带轮520的旋转,这进而驱动辊子254,并因此驱动纱膜252的绕线。
根据另一个实施例,折叠机构可以包括可脱离的电动绕线器,绕线带轮702被固定到该电动绕线器,且因此该绕线带轮702代替了氮阻尼器704和转换系统710。于是,对于每个辊子254来说,该折叠机构包括:同轴地固定到辊子254的偏转带轮520;绕线带轮702;绕线线缆522,该绕线线缆522的一个端部固定到固定结构206,而该绕线线缆522的另一个端部固定到绕线带轮702,并且其中,该绕线线缆522穿过偏转带轮520;以及可脱离的电动绕线器,绕线带轮702固定到该电动绕线器。当对展开机构500进行致动时,电动绕线器的脱离允许纱膜252的展开。
将控制单元连接到各种元件以根据要求激活它们。例如,控制单元控制每个电动绕线器以及每个将可动整流罩216移位的致动器在一个方向或另一个方向上的旋转。
每张纱膜252必须具有足够的结构特性,以承受由旁路流208产生的力,并具有足够的柔性以能够折叠。根据特定的实施例,每张纱膜252由柔性网状结构组成,其上固定有诸如织物之类的柔性表层。
已经针对机翼下方的短舱的情形对本发明进行了更具体的描述,但本发明可以应用于位于机身后部的短舱。

Claims (9)

1.涡轮风扇发动机(100),所述涡轮风扇发动机具有纵向方向(X)并且包括发动机(20)和围绕所述发动机(20)的短舱(102),所述涡轮风扇发动机包括风扇外壳(202),在所述风扇外壳中旁通流(208)的流动路径(204)被界定在所述短舱(102)与所述发动机(20)之间,并且其中,空气流从所述涡轮风扇发动机(100)的前部循环到后部,所述短舱(102)包括:
-固定结构(206),所述固定结构固定到所述风扇外壳(202);
-可动整流罩(216),所述可动整流罩能在前进位置与收回位置之间在平移方向上在所述固定结构(206)上平移运动,处于所述前进位置时,所述可动整流罩(216)定位成接近所述风扇外壳(202),处于所述收回位置时,所述可动整流罩(216)定位成远离所述风扇外壳(202),从而在它们之间限定了在所述流动路径(204)与所述短舱(102)外部之间的敞开窗口(220);
-成组致动器,所述成组致动器确保了所述可动整流罩(216)在所述前进位置与所述收回位置之间的移位,且反之亦然;
-多张柔性纱膜(252),所述多张柔性纱膜具有固定到所述可动整流罩(216)的第一边缘和与所述第一边缘相对的第二边缘,其中,所述纱膜(252)能交替地呈现折叠位置或展开位置,在所述折叠位置中,所述纱膜(252)被容纳在所述可动整流罩(216)中,在所述展开位置中,所述纱膜(252)在所述第一边缘与所述发动机(20)之间横跨所述流动路径(204)延伸;以及
-气动系统(350),所述气动系统布置成使每张纱膜(252)的所述第二边缘移位,以将所述纱膜(252)从所述折叠位置移位到所述展开位置,并使每张纱膜(252)的所述第二边缘移位,以将所述纱膜(252)从所述展开位置移位到所述折叠位置,其中,所述气动系统(350)包括:
-刚性主辊子(352),所述刚性主辊子固定在所述可动整流罩(216)内部且在所述窗口(220)后部;
-对于每张纱膜(252)来说的至少一个能延伸的副辊子(354),所述副辊子固定到所述主辊子(352),且其中,每个副辊子(354)的内部与所述主辊子(352)的内部是流体连续的,其中,所述纱膜(252)的所述第二边缘固定到每个所述副辊子(354);以及
-加压和减压系统(550),交替地,所述加压和减压系统在所述主辊子(352)中产生压力,且因此在每个副辊子(354)中产生压力,以在从所述前进位置到所述收回位置的过渡中对它们进行充压,或者在所述主辊子(352)中产生减压,且因此在每个副辊子(354)中产生减压,以在从所述收回位置到所述前进位置的过渡中对它们进行卸压。
2.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,所述加压和减压系统(550)包括:
-文丘里效应管(552),所述文丘里效应管具有入口部段(554)、出口部段(556)以及在所述入口部段(554)与所述出口部段(556)之间的中间部段(558),其中,所述入口部段(554)流体连接到所述流动路径(204)中的空气提取点;
-旁路管线(560),所述旁路管线的入口流体连接到所述入口部段(554),且所述旁路管线的出口流体连接到所述中间部段(558);
-终端管线(562),所述终端管线的入口流体连接到所述旁路管线(560),且所述终端管线的出口流体连接到所述主辊子(352);
-第一阀(564),所述第一阀设置在所述旁路管线(560)的入口处,且所述第一阀能交替地呈现打开位置或闭合位置,所述打开位置允许在所述入口部段(554)与所述旁路管线(560)之间通过,所述闭合位置阻止在所述入口部段(554)与所述旁路管线(560)之间通过;
-第二阀(566),所述第二阀设置在所述终端管线(562)的入口处,且所述第二阀能交替地呈现第一位置和第二位置,所述第一位置允许从所述旁路管线(560)的入口起在所述旁路管线(560)与所述终端管线(562)之间通过,并阻止在所述终端管线(562)与所述旁路管线(560)之间通过而通向所述旁路管线(560)的出口,所述第二位置允许在所述终端管线(562)与所述旁路管线(562)之间通过而通向所述旁路管线(560)的出口,并阻止从所述旁路管线(560)的入口起在所述旁路管线(560)与所述终端管线(562)之间通过;以及
-第三阀(568),所述第三阀设置在所述旁路管线(560)的出口处,且所述第三阀能交替地呈现打开位置或闭合位置,所述打开位置允许在所述旁路管线(560)与所述出口部段(556)之间通过,所述闭合位置阻止在所述旁路管线(560)与所述出口部段(556)之间通过。
3.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,所述涡轮风扇发动机包括:
-对于每张纱膜(252)来说的辊子(254),所述辊子安装成当所述可动整流罩(216)处于所述收回位置时在所述可动整流罩(216)上所述窗口(220)后方自由旋转,其中,所述纱膜(252)的所述第一边缘固定到所述辊子(254),其中,在所述折叠位置,所述纱膜(252)围绕所述辊子(254)缠绕,或者在所述展开位置,所述纱膜(252)从所述辊子(254)退绕;
-展开机构(500),所述展开机构布置成使每张纱膜(252)的所述第二边缘移位,以将所述纱膜(252)从所述折叠位置移位到所述展开位置;以及
-折叠机构(700),所述折叠机构布置成驱动每个辊子(254)旋转,以将与所述辊子(254)相关联的所述纱膜(252)从所述展开位置移位到所述折叠位置。
4.根据权利要求3所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,所述展开机构(500)包括:
-对于每个第二边缘来说的板(502),所述板固定到所述第二边缘;
-对于每个板(502)来说的至少一个牵拉带轮(504),所述的至少一个牵拉带轮安装成在所述板(502)上自由旋转;
-线缆(506),所述线缆穿过每个牵拉带轮(504);以及
-对于所述线缆(506)的每个端部来说的能脱离移位系统(508),所述能脱离移位系统确保了对所述端部的所述牵拉。
5.根据权利要求4所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,在所述板(502)的每个端部处有牵拉带轮(504)。
6.根据权利要求4所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,每个移位系统(508)包括成组导向带轮(510)和电动绕线器(512),所述线缆(506)在所述电动绕线器上缠绕。
7.根据权利要求4所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,对于每个辊子(254)来说,所述折叠机构(700)包括:偏转带轮(520),所述偏转带轮同轴地固定到所述辊子(254);绕线带轮(702),所述绕线带轮固定到所述固定结构(206);绕线线缆(522),所述绕线线缆的一个端部固定到所述固定结构(206),而所述绕线线缆的另一个端部固定到所述绕线带轮(702),且其中,所述绕线线缆穿过所述偏转带轮(520);氮阻尼器(704),所述氮阻尼器的气缸(706)固定到所述固定结构(206),且所述氮阻尼器的的活塞(708)在所述气缸(706)中滑动;以及转换系统(710),所述转换系统确保将所述绕线带轮(702)的旋转运动转换为所述活塞(708)的平移运动,且反之亦然。
8.根据权利要求4所述的涡轮风扇发动机(100),其特征在于,对于每个辊子(254)来说,所述折叠机构包括:偏转带轮(520),所述偏转带轮同轴地固定到所述辊子(254);绕线带轮(702);绕线线缆(522),所述绕线线缆的一个端部固定到所述固定结构(206),而所述绕线线缆的另一个端部固定到所述绕线带轮(702),并且其中,所述绕线线缆(522)穿过所述偏转带轮(520);以及能脱离的电动绕线器,所述绕线带轮(702)被固定到所述电动绕线器。
9.飞行器(10),所述飞行器包括至少一个根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机(100)。
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