專利名稱：用于飛行器旁通渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于飛行器的旁通渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙，所述發(fā)動機艙在下游段包括內部固定結構和外部結構，所述內部固定結構用于環(huán)繞旁通渦輪噴氣發(fā)動機的部分，所述外部結構至少部分地環(huán)繞所述內部固定結構從而限定環(huán)形流路。
背景技術：
飛行器通過容納在發(fā)動機艙中的多個渦輪噴氣發(fā)動機來驅動，所述發(fā)動機艙還容納有與其操作相關的一組輔助致動設備，以當渦輪噴氣發(fā)動機處于運轉或停止時來提供各種功能。這些輔助致動設備尤其包括推力反向機械致動系統(tǒng)。發(fā)動機艙通常沿著縱向軸線具有管狀結構，該管狀結構包括:位于渦輪噴氣發(fā)動機上游的進氣口、用于環(huán)繞渦輪噴氣發(fā)動機風扇的中間段、以及容納推力反向裝置并用于環(huán)繞渦輪噴氣發(fā)動機的燃燒室的下游段。此管狀結構通常在尾部為噴嘴，噴嘴的出口位于渦輪噴氣發(fā)動機的下游。現(xiàn)代的發(fā)動機艙用于容納旁通渦輪噴氣發(fā)動機，借助于風扇的轉動葉片，此旁通渦輪噴氣發(fā)動機能夠產(chǎn)生熱氣流(也稱為“主流”)和冷氣流(也稱為“次流”)，其中，所述熱氣流來自渦輪噴氣發(fā)動機的燃燒室，所述冷氣流通過環(huán)形通道(也稱為環(huán)形流路)在渦輪噴氣發(fā)動機的外側流通。對于術語“下游”，在此意指對應于冷氣流穿過渦輪噴氣發(fā)動機的方向。術語“上游”則指代相反的方向。通過外部結構(所謂的外部固定結構0FS)和同心的內部結構(所謂的內部固定結構IFS)，在下游段形成了所述環(huán)形流路，該環(huán)形流路環(huán)繞發(fā)動機的嚴格來說位于風扇下游的結構。所述內部結構和外部結構屬于下游段。外部結構可包括一個或多個滑動罩，所述滑動罩能夠沿發(fā)動機艙的縱向軸線在允許反向氣流逃逸的位置和防止此種逃逸的位置之間滑動。通常，可變噴嘴由活動滑動元件形成，并且配置成能夠允許氣流的噴射截面在環(huán)形流路的出口處變窄，從而根據(jù)飛行器所處的飛行階段優(yōu)化出口的截面。但是，所述活動元件不能獲得次流流路的良好的空氣動力性能。而不佳的空氣動力性能會導致推進系統(tǒng)(包括渦輪噴氣發(fā)動機和發(fā)動機艙)消耗率和噪音的增加。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種發(fā)動機艙，該發(fā)動機艙的用于噴射冷氣流的截面是可變的，由此不具有上述的缺陷。為了此種目的，根據(jù)第一方面，本發(fā)明的目的在于提出一種用于飛行器的旁通渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙，其在下游段包括內部固定結構和外部結構，所述內部固定結構用于環(huán)繞所述旁通渦輪噴氣發(fā)動機的部分，所述外部結構至少部分地環(huán)繞所述內部固定結構從而限定環(huán)形流路，所述外部結構包括面朝所述環(huán)形流路定位的至少一個內翻板、不與所述環(huán)形流路接觸并至少部分地越過每個內翻板以保持與所述外部結構的余下部分的空氣動力連續(xù)性的外翻板、以及位于每個內翻板和每個外翻板之間的中間翻板，所述中間翻板能夠平移活動使得能夠擴大或縮窄環(huán)形流路的截面，并且每個內翻板和每個外翻板能夠轉動活動使得能夠在所述中間翻板處于任何位置時都能與之保持持續(xù)地接觸。每個中間翻板安裝在外部結構內部，位于內翻板和外翻板之間。所述中間翻板可在對應于發(fā)動機艙的正常工作位置的標準位置、對應于擴大環(huán)形流路的截面的位置的展開位置、和對應于縮窄環(huán)形流路的截面的位置的縮回位置之間伸展。在所有的這些位置以及從一個位置到另一個位置變換過程中，外翻板都和內翻板保持持續(xù)地接觸。一直保持彼此接觸的活動的中間活動翻板和外活動翻板的組合允許通過次流流路的外部結構的下游部分的機翼后緣的形狀的演變來改變噴嘴的出口截面。于是次流流路具有非常良好的空氣動力性能。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，本發(fā)明的發(fā)動機艙包括一個或多個以下可選的特征，這些特征可以單獨考慮或者根據(jù)所有可能的組合結合起來考慮。-通過與軌道系統(tǒng)配合的滑動件或滾子，至少一個中間翻板能夠平移活動，這允許每個中間翻板以簡單可靠的方式移位，其中，所述軌道系統(tǒng)屬于支承了所述中間翻板的框架；-通過一個或多個電動或液壓作動筒，至少一個中間翻板被觸發(fā)，于是每個中間翻板可以簡單有效的方式被觸發(fā)；-與中間翻板關聯(lián)的框架相對所述外部結構是活動的，這允許整個中間翻板被驅動，并允許框架所經(jīng)受的力減小；-通過一個或多個作動筒，所述框架沿與發(fā)動機艙的縱向軸線共線的軸線是能夠平移活動的，并且該平移運動通過連桿系統(tǒng)傳遞到所述中間翻板；-通過一個或多個作動筒，所述框架沿與發(fā)動機艙的縱向軸線共線的軸線是能夠轉動活動的，并且該轉動運動通過連接系統(tǒng)(尤其是一個或多個曲柄組件)傳遞到所述中間翻板；-通過軌道系統(tǒng)或彈簧系統(tǒng)，每個內翻板和每個外翻板與中間翻板持續(xù)地接觸，這允許中間翻板與外、內翻板持續(xù)地、可靠地接觸；-每個內翻板，每個外翻板和每個中間翻板包括接觸表面，該接觸表面涂覆有抗磨涂層，由此能夠避免翻板之間的磨損。


通過閱讀參照附圖作出的以下非限制性的描述，本發(fā)明將得到進一步地理解，其中，圖1為本發(fā)明一實施例的發(fā)動機艙的局部剖視示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例的發(fā)動機艙的下游段的縱向剖視示意圖，其中，內、外和中間翻板位于標準位置；圖3為圖2中的實施例的立體圖；圖4為根據(jù)圖2中的實施例的發(fā)動機艙的后部的立體圖；圖5為本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機艙的下游段的縱向剖視示意圖，其中，內、外和中間翻板位于縮回位置；圖6為圖5中的實施例的立體圖；圖7為根據(jù)圖5中的實施例的發(fā)動機艙的后部的立體圖；圖8為本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機艙的下游段的縱向剖視示意圖，其中，內、外和中間翻板位于展開位置。圖9為圖8中的實施例的立體圖；圖10為根據(jù)圖8中的實施例的發(fā)動機艙的后部的立體圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機艙的中間翻板的致動的實施例的剖視示意圖；圖12為圖11的替代實施例的剖視示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機艙沿縱向軸線△具有基本管狀的形狀。本發(fā)明的機艙I包括上游段2 (帶有形成進氣口 3的進氣口唇緣13)、中間段4 (環(huán)繞渦輪噴氣發(fā)動機6的風扇5)和下游段7。下游段7包括環(huán)繞渦輪噴氣發(fā)動機6的上游部分的內部結構
8(也稱為IFS)和支承了活動罩(包含推力反向裝置)的外部結構9 (0FS)。IFS8和0FS9限定了環(huán)形流路10，該環(huán)形流路10允許在進氣口 3穿入發(fā)動機艙I的氣流12通過。

本發(fā)明的發(fā)動機艙I的尾部具有噴嘴21，該噴嘴21包括外模塊22和內模塊24。此內模塊24和外模塊22限定了用于將熱氣流25排到渦輪噴氣發(fā)動機6之外的通道。如圖2所示，0FS9包括面朝環(huán)形流路10定位的至少一個內翻板101，不與環(huán)形流路10接觸的外翻板103至少部分地越過每一個內翻板101，以保持與0FS9的余下部分的空氣動力的連續(xù)性。在每個內翻板101和每個外翻板103之間設置有中間翻板105。所述中間翻板105能夠平移活動使得能夠擴大或縮窄環(huán)形流路10的截面。此外，外翻板103和與之相關的內翻板101能夠轉動活動使得能夠在中間翻板106處于任何位置時都能與之保持接觸。代表性地，本發(fā)明的發(fā)動機艙I包括一樣多的內翻板101、外翻板103和中間翻板105。本發(fā)明的發(fā)動機艙I因此包括多個內翻板101，每個內翻板101都與一個外翻板103和一個內翻板105相關聯(lián)。這些翻板101、103、105分布在所述發(fā)動機艙I的圓周上。每個外翻板103相對于0FS9繞固定樞轉軸109樞轉,所述樞轉軸109包含在基本垂直于本發(fā)明的發(fā)動機艙I的軸線△的徑向平面內。每個內翻板101相對于0FS9繞基本與外翻板的樞轉軸109共線的的軸線樞轉。每個內翻板105沿圖2、5和8中的虛線指示的軌跡活動。典型地，中間翻板的軌跡107基本上與環(huán)形流路10的縱向方向共線。對于“縱向方向”，在此是指:當IFS8從上游向下游變寬至其最寬的區(qū)域時，基本與此IFS8共線的方向。每個中間翻板105可在標準位置、展開位置和縮回位置之間伸展，其中所述標準位置(見圖2-4)對應于本發(fā)明的發(fā)動機艙I的正常工作位置，所述展開位置對應于環(huán)形流路10的截面增大的位置(件圖5-7)，所述縮回位置對應于環(huán)形流路10的截面縮窄的位置(見圖8-10)。在所有的這些位置和從一個位置到另一個位置變換過程中，每個外翻板103都和與之關聯(lián)的內翻板105保持接觸。
一直保持彼此接觸的活動的中間翻板105、內翻板101和外翻板103的組合允許通過次流流路的0FS9的下游部分的機翼后緣的形狀的演變來改變噴嘴的出口截面。次流流路10于是具有非常良好的空氣動力性能，這允許在推進系統(tǒng)(包括本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動機6和發(fā)動機艙I)的消耗率和產(chǎn)生的噪音方面得到改善。如圖2-4所示，當本發(fā)明的發(fā)動機艙I處于巡航狀態(tài)(即不在著陸、起飛或加速階段)時，中間翻板105處于與0FS9的下游段的設置對應的標準位置。在此位置，外翻板103和內翻板101在其自由端120置于內翻板105的表面上，并與所述中間翻板105的自由端122相距有距離。在此標準位置，環(huán)形流路10的截面具有標準高度hQ。如圖5-7所示，中間翻板105處于與環(huán)形流路10的截面縮窄的設置對應的縮回位置。換句話說，環(huán)形流路10的橫向高度b小于標準高度tv此位置對應于推進系統(tǒng)產(chǎn)生低推力(尤其是當飛行器下降 時)的設置。在此位置，外翻板103和內翻板101在其自由端120和121置于內翻板105的表面上，接近所述內翻板105的自由端122或在內翻板105的自由端122上。為此，外翻板103和內翻板101繞其軸線109樞轉，伴隨著的，中間翻板105向下游移位到0FS9之外。如圖8-10所示，中間翻板105處于與環(huán)形流路41的截面增加的設置相對應的展開位置。換句話說，環(huán)形流路的橫向高度\大于標準高度Iv此位置對應于這樣一種設置:本發(fā)明的發(fā)動機艙I具有環(huán)形流路10的最大的出口截面,此最大的出口截面對應于推進系統(tǒng)的強推力(尤其是起飛時)。在此位置，外翻板103和內翻板101在其自由端120和121位于中間翻板105的表面上，并與所述中間翻板的自由端122相距很遠的距離。如前所述，外翻板103和內翻板101繞其軸線109樞轉，伴隨著的，中間翻板105朝0FS9內向上游移位。通過與軌道系統(tǒng)132配合的滑動件130或滾子，中間翻板105可平移活動，以允許每個中間翻板105簡單可靠地移位(見圖3、6、9)，其中，該軌道系統(tǒng)132屬于支承所述中間翻板105的框架134。典型地，軌道的方向基本與中間翻板的軌跡107共線。因此，軌道中滑動件或滾子的位置允許中間翻板105沿著軌跡107前進或后退。中間翻板的框架134可附接在0FS9上，尤其附接在固定翻板101上。中間翻板105可通過一個或多個電動或液壓作動筒(未示出)以簡單有效地方式獨立地觸發(fā)。與一個或多個中間翻板105關聯(lián)的框架134可相對于0FS9活動，借以驅動所述一個或多個中間翻板105。在此立體圖中，框架134可通過一個或多個作動筒140沿基本上與本發(fā)明的發(fā)動機艙I的縱向軸線△共線的軸線平移活動，并且此平移運動通過連桿系統(tǒng)142傳遞到相關聯(lián)的中間翻板105。作為一種變型，框架134可通過一個或多個作動筒150繞基本上與本發(fā)明的發(fā)動機艙I的縱向軸線A共線的軸線轉動活動，并且此轉動運動通過連接系統(tǒng)(尤其是一個或多個曲柄系統(tǒng)152)傳遞到相關聯(lián)的中間翻板105。
每個內翻板101和每個外翻板103通過軌道系統(tǒng)或彈簧系統(tǒng)(未示出)和與之相關聯(lián)的中間翻板105保持接觸，這允許中間翻板和內、外翻板之間持續(xù)地和可靠地接觸。用于確保所述內翻板101、外翻板103和中間翻板105之間的持續(xù)接觸的方法為在可轉動活動的內翻板101和外翻板103之間的每個接合點處安裝一個或多個扭桿類型的彈簧。所述彈簧為內翻板101和外翻板103在中間翻板105上產(chǎn)生強力持續(xù)的壓力。內翻板101、外翻板103和中間翻板105可包括涂覆有抗磨涂層的接觸表面，由此能夠避免翻板105和103之間的磨損。對于抗磨涂層的示例，可以采用PTFE (稱為“特氟龍”)或類似物。因此，在標準位置，通過每個中間翻板105的定位，環(huán)形流路10的截面具有高度hQ，中間翻板105的自由端122超過與之相關的內翻板101和外翻板103的自由端。當必須相對于標準高度h增加高度h,時，中間翻板105沿著翻板101和103下游的軌跡107被觸發(fā)，使得中間翻板105的自由端122進一步超過與之關聯(lián)的內翻板101和外翻板103的自由端。每個中間翻板105因此位于展開位置。如果，相反地，當必須相對于標準高度Iitl減小高度匕時，中間翻板105沿著翻板101和103上游的軌跡107朝0FS9的內側被觸發(fā)，使得中間翻板105的自由端122接近與之關聯(lián)的外翻板103的自由端或位于其自由端下。每個中間翻板105因此位于縮回位置。當然，在不脫離本發(fā)明的范圍內，以上描述的多個實施例的范圍內的特征可以單獨或結合起來考慮。
權利要求
1.一種用于飛行器的旁通渦輪噴氣發(fā)動機(6)的發(fā)動機艙(1)，在下游段包括內部固定結構(8)和外部結構(9)，所述內部固定結構(8)用于環(huán)繞所述旁通渦輪噴氣發(fā)動機(6)的部分，所述外部結構(9)至少部分地環(huán)繞所述內部固定結構(8)從而限定環(huán)形流路(10)，所述外部結構(9)包括面朝所述環(huán)形流路(10)定位的至少一個內翻板(101)、不與所述環(huán)形流路(10)接觸并至少部分地越過每個內翻板(101)以保持與所述外部結構(9)的余下部分的空氣動力連續(xù)性的外翻板(103)、以及位于每個內翻板(101)和每個外翻板(103)之間的中間翻板(105)，所述中間翻板(105)能夠平移活動使得能夠擴大或縮窄環(huán)形流路(10)的截面，并且每個內翻板(101)和每個外翻板(103)能夠轉動活動使得能夠在所述中間翻板(105)處于任何位置時都能與之保持持續(xù)地接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機艙(1)，其中，通過與軌道系統(tǒng)(132)配合的滑動件(130)或滾子，至少一個中間翻板(105)能夠平移活動；所述軌道系統(tǒng)(132)屬于支承了所述中間翻板(105)的框架(134)。
3.根據(jù)前述任一項權利要求所述的發(fā)動機艙(1)，其中，通過一個或多個電動或液壓作動筒，至少一個中間翻板(105)被觸發(fā)。
4.根據(jù)前述任一項權利要求所述的發(fā)動機艙(1)，其中，與中間翻板(105)關聯(lián)的框架(134)相對所述外部結構(103)是活動的。
5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機艙(1)，其中，通過一個或多個作動筒(140)，所述框架(134)沿與發(fā)動機艙(I)的縱向軸線(△)共線的軸線是能夠平移活動的，并且該平移運動通過連桿系統(tǒng)(142)傳遞到所述中間翻板(105)。
6.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機艙(1)，其中，通過一個或多個作動筒(150)，所述框架(134)沿與發(fā)動機艙(I )的縱向軸線(△)共線的軸線是能夠轉動活動的，并且該轉動運動通過連接系統(tǒng)傳遞到所述中間翻板(105)。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)動機艙(I)，其中，所述連接系統(tǒng)包括一個或多個曲柄系統(tǒng)(152)。
8.根據(jù)前述任一項權利要求所述的發(fā)動機艙(I)，其中，通過軌道系統(tǒng)或彈簧系統(tǒng)，每個內翻板(101)和每個外翻板(103)與中間翻板(105)持續(xù)地接觸。
9.根據(jù)前述任一項權利要求所述的發(fā)動機艙(1)，其中，每個內翻板(101)、每個外翻板(103 )和每個中間翻板(105)包括接觸表面，該接觸表面涂覆有抗磨涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于飛行器的旁通渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙(1)，其在下游段包括內部固定結構(8)和外部結構(9)，所述內部固定結構(8)用于環(huán)繞所述旁通渦輪噴氣發(fā)動機的部分，所述外部結構(9)至少部分地環(huán)繞所述內部固定結構(8)從而限定環(huán)形流路(10)，所述外部結構(9)包括面朝所述環(huán)形流路(10)定位的至少一個內翻板(101)、不與所述環(huán)形流路(10)接觸并至少部分地越過每個內翻板(101)以保持與所述外部結構(9)的余下部分的空氣動力連續(xù)性的外翻板(103)、以及位于每個內翻板(101)和每個外翻板(103)之間的中間翻板(105)，所述中間翻板(105)能夠平移運動使得能夠增加或減小環(huán)形流路(10)的截面，并且每個內翻板(101)和每個外翻板(103)能夠轉動運動使得能夠在所述中間翻板(105)處于任何位置時都能與之保持持續(xù)地接觸。
文檔編號F02K1/09GK103210200SQ201180055102
公開日2013年7月17日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者埃爾韋·胡瑞林, 奧利維爾·科伯勒, 奧利維爾·吉羅 申請人:埃爾塞樂公司