CN1515463A - 具有同步锁定设备的涡轮喷气发动机机电反推力装置 - Google Patents

Abstract

一个涡轮推力喷气发动机，具有两扇在一个反推力装置的打开位置与一个反推力装置的关闭位置之间移位的门，每扇门由各自的、连接到FADEC(20)的电子控制单元(18a、18b)控制，而且每扇门具有各自的、用来锁定与之相连的门的位置的一个锁定设备(36a、36b)。每个锁定设备可以单独地在接收到同时来自两个电子控制单元(18a、18b)的命令时被解锁。

Description

具有同步锁定设备的涡轮喷气发动机机电反推力装置

技术领域

本发明涉及旁路涡轮喷气发动机的反推力装置的一般领域。更特殊地讲，涉及一个具有至少两个可移位部件的机电反推力装置，用于在该反推力装置的打开位置互相协作来产生反向推力，举例来说，涉及一个具有若干格栅、门或外壳的反推力装置。

发明背景

在航空领域，适合于旁路涡轮喷气发动机的反推力装置已广为人知。它们可以通过在着陆期间提供制动帮助来提高一架飞机的安全性。反推力装置的形式通常具有至少两个运动部件(譬如滑动门)的形式，它们能够借助控制致动器而相对于该涡轮喷气发动机的吊舱被移位，以便在为提供反向推力而运行时，即在处于打开位置时，它们对来自该涡轮喷气发动机的气体的一部分构成一个障碍，这部分气体被重新向前定向以便为该飞机提供反向推力。

反推力装置具有各种锁定等级，每个锁定等级能够独立控制该反推力装置的门。一般而言，这些锁定等级由每个反推力装置的三个锁定设备提供：一个主锁定设备；一个副锁定设备；以及一个第三锁定设备。每个锁定设备被设计得能在其他两个锁定设备故障时经得住作用在这些门上的负荷。该主锁定设备与副锁定设备由一个反推力装置控制单元独立控制，而第三锁定设备直接从该飞机的驾驶员座舱进行控制。

为了在打开与关闭该反推力装置时获得良好的安全性，必须保证这些锁定设备的控制作用在这些门之间同步，而且，特别是它们的主锁定设备的控制作用应当同步。在已知类型的反推力装置中，这些主锁定设备在反推力装置的打开及关闭运行顺序中受到平行控制。所以，无法真正同步它们的控制来保证在一个主锁定设备被卡住的情况下不对其他主锁定设备进行操作。这些主锁定设备的控制之间缺少这种同步对该反推力装置可能特别危险，尤其是在一个锁定设备发生故障或被卡住的情形。

发明内容

所以，本发明试图提出一种反推力装置来减少这样一种缺点的影响，该反推力装置能够获得这些主锁定设备控制的真正同步来保证良好安全性，特别是在这些反推力装置的门的控制单元之一出现损坏的情况。

为此，本发明提供一个涡轮喷气发动机(turbojet)反推力装置，其特征是包括两扇门，可以在一个反推力装置打开位置与一个反推力装置关闭装置之间移动，每扇门由各自的、连接到全权数字引擎控制器(FADEC)的一个电子控制单元加以控制；以及两个锁定设备，每个设备能够使与之相连的门的位置被锁定，每个锁定设备能够独自按照同时来自两个电子控制单元的命令被驱动。

如果这两个命令中缺少了一个，就不能控制任何一扇门的锁定设备。结果，这些门的锁定设备的控制就能很好地达到同步。此外，在这两个控制单元中的一个单元损坏的情况下，这些锁定设备仍然停留在该锁定位置(如果该损坏在打开该反推力装置的运行顺序开始时发生)，或者自动制动这些门(如果该损坏在该反推力装置移位期间发生)，从而改善反推力装置的安全性。

最好，每个电子控制单元包括一个连接到这扇门的锁定设备的电功率供应单元，该电子控制单元经由一个开关与该锁定设备相连，以及一个同步单元，控制与另一扇门的锁定设备相连的开关的开断及闭合。

有利之点是，每个锁定设备在未被通电时将其所连接的门锁定到适当的位置，而当控制上述门的电子控制单元的电功率供应单元供应电压、而且控制另一扇门的电子控制单元的同步单元使与上述锁定设备相连的开关导通时解锁上述这扇门。

每个同步单元被连接到上述全权数字引擎控制器的两个通道。

最好，每扇门与从该飞机驾驶员座舱控制的一个相邻锁定设备相连。

附图说明

从下述参考所附附图给出的说明可以看出本发明的其他特点与优点，这些附图表示一个没有限制性质的实施例。其中：

图1是表示本发明的反推力装置的一个实施例的框图；以及

图2是图1所示反推力装置实施例的一幅局部框图。

优选实施例

首先参看图1，表示本发明的反推力装置的一个实施例。

该反推力装置有两扇门10a与10b，每扇门都能在至少一个控制致动器12的驱动下在一个反推力装置打开位置与一个反推力装置关闭位置之间移位(图1给每扇门画了三个致动器，一个中央致动器与两个位于每扇门的各自侧面末端的致动器)。

该反推力装置还包括两台电机14a与14b，每台电机控制这两扇门中的一扇门的移位。这些电机经由各自的传输轴16驱动每扇门10a与10b的控制致动器12，这些传输轴使每扇门的控制致动器互相连接。

每台电机14a与14b被直接安装在一个电子控制单元18a与18b上，这些控制单元控制相应的门的整个移位顺序，并调节该电机的旋转速度。每个电子控制单元18a与18b在电气上被连接到一个FADEC 20的两条通道20a与20b中的一条。展开或缩回该反推力装置的命令由该FADEC向电子单元18a与18b发布。也可以将这些电子单元组合到该FADEC之中。

电子控制单元18a与18b经由一条电线22供电，该电线被连接到安装该涡轮喷气发动机的飞机上的电网24。为了向电机14a与14b供电，这些电子控制单元对该电气信号进行转换并使之适配。

用于控制该反推力装置的门的致动器12属于机电类型。它们经由安装在每个致动器上的齿轮箱26驱动。该反推力装置的门10a与10b的控制关系(速度型控制或者开/关型控制)从这些电子单元经由电机14a与14b、传输轴16以及齿轮箱26被传输到每个控制致动器12。

在控制致动器12中的一个控制致动器上可以提供一个驱动插口28，以使与该控制致动器相连的门能够被手动控制，特别是在对该反推力装置进行维护操作的时候。在图1所示的范例中，中央致动器12在它的齿轮箱26上具有这样一个驱动插口28。由于每扇门的齿轮箱互相连接，所以举例来说，这单个插口就能够使一个负责维护的操作员利用一个单独的把手来打开及/或关闭该反推力装置的门。每扇门的驱动插口28的入口在电气上可以被连接到电子控制单元18a与18b，以便在这种维护运行期间解除电功率的供应来避免该反推力装置的任何不适时的展开。

电子控制单元18a与18b也可以经由一种导线型的电气链接30彼此交换数据。特别是，这两个电子单元之间的这种数据交换能够使来自这两扇门的位置信息被加以比较。为了使这两扇门的移位更容易同步，还可以提供这两扇门10a与10b之间的一种机械链接32以及使这两扇门的致动器互相连接的一个柔性同步轴34。

该反推力装置具有三个锁定等级，每个锁定等级都能够独立控制该反推力装置的门。

一个第一锁定等级由各自的、被称为主锁定设备的、与该反推力装置的每扇门相连的一个机械闭锁设备36a与36b提供。每个主锁定设备被直接安装在相应的电机14a与14b上，而且由相应的电子单元18a与18b控制。每个主锁定设备36a与36b被用来控制与它相连的门。这些主锁定设备是电气控制设备，而且按照失电原理运行，既除非它们得到供电，否则它们就停留在门锁定的位置。举例来说，它们可以是盘式制动器类型或者是借助一个防止该传输轴转动的销钉来达到闭锁的类型。

在本发明中，如图2所示，每个主锁定设备36a与36b在电子控制单元18a与18b的控制下，经由一个开关38a与38b被连接到一个电功率供应单元40a与40b。每个电功率单元40a与40b经由电线22接收来自该飞机的电网24的AC输入电压(譬如大约115伏(V))。然后，这个输入电压被整流并滤波以便提供一个用于为主锁定设备36a与36b供电的DC输出电压(譬如大约270V)。

除了该电功率供应单元之外，每个电子单元18a与18b包括一个同步单元42a与42b，它被用来为在另一个电子单元控制之下的门的主锁定设备而控制开关38a与38b的开断与闭合。所以，一个为主锁定设备36a与36b供电的命令必须同时在两个电子单元18a与18b中确实存在。为了能被激励，每个主锁定设备需要同时接收两个信号：第一个信号是来自经由其自身的电功率电压单元40a与40b与之相连的电子单元的一个电功率供应信号(这个信号由一个电压的供应来代表)，第二个信号是来自另一个电子单元的同步单元42a与42b的一个信号(这个信号导致与之相连的开关38a与38b的闭合)。如果失去了这些信号中的任何一个，就不能够为主锁定设备中的任何一个供电。为两个主锁定设备36a与36b中每个设备供电的能力借助两个电子控制单元18a与18b来实现，这是因为在这两个电子控制单元之间该电功率供应与该电气控制是被共享的。

此外，假设两扇门10a与10b在机械上借助链接32与34相连，那么，每扇门10a与10b的主锁定设备36a与36b就对以其作为一个副锁定设备的另一扇门构成一个第二锁定等级。该副锁定设备被设计得能在该主锁定设备故障时经受住作用在这些门上的负荷。所以，如果这些门中的一扇门的闭锁设备被认为是一个主锁定设备，那么，另一扇门的闭锁设备就可以被认为是相应的副锁定设备，反之亦然。

该第三锁定等级由被称为一个第三锁定设备的相邻锁定设备44提供(见图1)，位于门10a与10b中的每一扇或者仅仅一扇门的一个侧面末端。这些第三锁定设备可以被连接到电子单元18a与18b、连接到FADEC 20、以及/或者连接到该飞机的驾驶员座舱。为了提供足够的运行安全性并克服任何可能的共模，直接从该飞机驾驶员座舱对它们进行控制是非常有利的。在被连接到该FADEC或者被连接到该飞机驾驶员座舱的情况下，这些第三锁定设备即使在这些电子单元故障的情况下也仍然维持运行。它们被设计得能在这些主锁定设备与副锁定设备故障时经受得住作用在该反推力装置门上的负荷。

根据本发明的一个有利的特性，电子控制单元18a与18b中的每个同步单元42a与42b都被连接到FADEC 20的两个通道。所以，FADEC发出两个命令，一个第一命令被发送到同步单元42a与42b中的一个单元，而一个第二命令被发送到另一个同步单元。结果，即使在两个FADEC通道中的一个通道损坏时，也始终能够控制该反推力装置。

根据本发明的两扇门的主锁定设备36a与36b的同步控制具有许多优点，特别是具有下列优点：

-在打开该反推力装置的一个运行顺序的开始，当两个电子控制单元18a与18b中的一个出现损坏时，两个主锁定设备36a与36b都停留在锁定这些门的位置，从而提高了反推力装置的安全性。在这种情况下，这些主锁定设备中的一个就不再被供电，而且另一个锁定设备就能够不再接收来自该同步设备的命令确认；以及

-假设主锁定设备36a与36b按照失电原理运行，那么，在该反推力装置移位期间导致失去一个或两个电子控制单元的任何电气损坏都会自动使这些门借助这些主锁定设备而被锁定。这些锁定设备中的一个将会由于它的能使它保持打开的电功率供应的消失而关闭，而同时另一个锁定设备也由于失去打开的命令而关闭。这个优点特别适用于在电机14a与14b中的一台电机上探测到极高速度的特殊情况，在这种情况下，就能够切断使这些主锁定设备保持打开的电功率供应，以便使它们被重新锁定。

Claims (5)

1、一台涡轮喷气发动机反推力装置，其特征为包括：

两扇门(10a、10b)，可以在反推力装置打开位置与反推力装置关闭位置之间移位，每扇门由各自的、连接到全权数字引擎控制器(20)的电子控制单元(18a、18b)控制；以及

两个锁定设备(36a、36b)，每个设备能使与之相连的门(10a、10b)的位置被锁定，每个锁定设备能够单独地根据同时来自两个电子控制单元(18a、18b)的命令被激励。

2、如权利要求1的反推力装置，其特征为每个电子控制单元(18a、18b)包括一个电功率供应单元(40a、40b)，经由开关(38a、38b)被连接到与之相连的这扇门的锁定设备(36a、36b)，以及一个同步单元(42a、42b)，控制与另一扇门的锁定设备相连的开关的开断与闭合。

3、如权利要求2的反推力装置，其特征为每个锁定设备(36a、36b)在其未被供电时将与其相连的门(10a、10b)锁定到适当的位置，而且当控制上述这扇门的电子控制单元(18a、18b)的电功率供应单元(40a、40b)提供一个电压、同时控制另一扇门的电子控制单元的同步单元(42a、42b)使与上述锁定设备相连的开关(38a、38b)导通时解锁上述这扇门。

4、如权利要求3的反推力装置，其特征为每个同步单元(42a、42b)被连接到上述全权数字引擎控制器(20)的两个通道(20a、20b)。

5、如权利要求1至4中任何一项的反推力装置，其特征为每扇门(10a、10b)与从该飞机的驾驶员座舱进行控制的相邻锁定设备(44)相连，其中上述涡轮喷气发动机被设计得安装在该飞机上。