CN103097706B - 用于飞行器发动机舱的具有滑动罩和适配喷嘴的推力反向器的锁定/解锁设备 - Google Patents

Abstract

一种用于具有滑动罩和适配喷嘴的推力反向器的锁定/解锁设备，包括：固定销（18），其固定到所述反向器的固定结构（9），第一套筒（17），其固定到所述滑动罩并且能够容纳所述销（18），第二套筒（19），其滑动地安装在所述第一套筒（17）上，第三套筒（21），其固定到所述适配喷嘴（11）上，并且可滑动地安装在所述第二套筒（19）上，第一锁定装置能够相对于所述销（18）锁定所述第一套筒（17），第二锁定装置能够相对于所述第一套筒（17）锁定所述第二套筒（19），第三锁定装置能够相对于所述第二套管（19）锁定所述第三套筒（21）。

Description

用于飞行器发动机舱的具有滑动罩和适配喷嘴的推力反向器的锁定/解锁设备

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器发动机舱的具有滑动罩和适配喷嘴的推力反向器的锁定/解锁设备。

背景技术

飞机通过多个容纳在机舱中的涡轮喷气发动机来驱动，该机舱用于引导由涡轮喷气发动机产生的气流，该机舱还容纳了一套与其操作相关的致动装置，当涡轮喷气发动机运行或者停止时，这些致动装置执行不同的功能。

这些相关的致动装置特别包括机械推力反向系统和适配喷嘴系统。

机舱通常具有管状结构，该管状结构包括位于涡轮喷气发动机上游的进气口、设计成围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间段、容纳推力反向器装置并设计成围绕涡轮喷气发动机燃烧室的下游段，并且机舱通常终止于喷射喷嘴，所述喷射喷嘴的出口位于所述涡轮喷气发动机的下游。

现代机舱设计成容纳能够借助风扇叶片的转动来产生热气流（也称为主流）和冷气流（次流）的双流喷气涡轮发动机，其中，该热气流来自于涡轮喷气发动机的燃烧室，该冷气流通过环形通道（也称为输送管）在涡轮喷气发动机的外部流通，所述环形通道形成在涡轮喷气发动机的整流罩和所述机舱的内壁之间。这两股气流通过所述机舱的后部从涡轮喷气发动机排出。

在飞机着陆期间，推力反向器的作用在于，通过将由涡轮喷气发动机产生的推力的至少一部分向前定向来改善其制动能力。在该阶段，推力反向器覆盖冷气流通道，并且使该冷气流朝向机舱的前部定向，从而产生增加至飞机机轮的制动的反向推力。

用于执行冷气流的重定向的装置依据反向器的类型而不同。然而，在所有情况中，反向器结构包括可在打开位置（或“反向喷射”位置）和关闭位置（或“直接喷射”位置）之间运动的可移动罩，在打开位置，可移动罩在机舱中打开用于偏转气流的通道，在关闭位置，可移动罩关闭该通道。这些滑动罩可执行偏转功能或仅用于激活其他偏转装置。

在叶栅推力反向器的情况下，也称为叶栅反向器，所述气流的重定向由叶栅叶片来完成，所述罩仅执行简单的滑动功能，用于露出或者覆盖所述叶片，所述可移动罩的平移沿基本上平行于所述机舱的轴线的纵向轴线来进行。由所述罩的滑动致动的补充的阻挡板通常使得能够关闭叶栅叶片下游的通道，从而优化所述冷气流朝所述机舱外部的重定向。

除了其推力反向功能，该滑动罩属于机舱的下游段且具有下游部分，该下游部分形成用于将气流的排放引导至外部的喷射喷嘴。该喷嘴可补充引导热气流的主喷嘴，并且被称之为次喷嘴。

该推力反向性能由公知设备以令人满意的方式来获得。然而，出于气动优化以及由此带来的燃料消耗优化的原因，能够调节机舱下游的冷气流出口的截面是非常有利的，事实上，能够在起飞和着落阶段增大截面以及在巡航阶段减小截面是有用的：通常使用术语“可变风扇喷嘴”(VFN)。

例如，这种系统在文献FR2622929和FR2902839中被描述。

这些文献描述了装配有适配喷嘴的叶栅推力反向器的执行，为此，提供了包含上游部分和下游部分的可移动整流罩，该上游部分执行滑动反向器罩的功能，下游部分执行适配喷嘴的功能，这两个部分能够通过螺栓装置彼此连接。

重要的是能够独立地致动机舱的这两个部分：特别是在起飞期间，能够增大适配喷嘴的截面而不致动推力反向装置是令人满意的。

要执行这种独立致动，每一移动部件（滑动罩/喷嘴）可以装配有其自有的致动器（例如2个单杆致动器或双杆缸），并且可被独立地驱动。

为了使这些致动装置变轻，可以使用一个单杆致动器，通过提供用于从滑动罩锁定/解锁适配喷嘴的适当的装置。

这样的解决方案和多个实施原理在文献FR2902839中提出，特别是在图13至图15中。

发明内容

本发明的目的是提供用于喷嘴的简单、可靠、紧凑和不用发动机的（即，不需要任何外部能量供应）另一锁定/解锁系统，其适用于所述滑动罩，特别适合用于所述机舱的下游段的两个部分使用共享致动装置（通常是单杆缸）的情况。

本发明的目的通过一种用于具有滑动罩和适配喷嘴的推力反向器的锁定/解锁设备来实现，其特征在于，包括：-固定销，其固定至所述反向器的固定结构，-第一套筒，其固定至所述滑动罩并且能够容纳所述销，-第二套筒，其滑动地安装在所述第一套筒上，-第三套筒，其固定至所述适配喷嘴，并且滑动地安装在所述第二套筒上，-第一锁定装置能够相对于所述销锁定所述第一套筒，-第二锁定装置能够相对于所述第一套筒锁定所述第二套筒，-第三锁定装置能够相对于所述第二套筒锁定所述第三套筒，所述锁定装置的组件被设置成使得所述设备能够特别地呈现以下构型之一：

-构型1：其中所述滑动罩被锁定至所述固定结构，所述适配喷嘴是可调节的：所述第一套筒锁定在所述销上，所述第二套筒锁定在所述第一套筒上，和所述第三套筒相对于所述第二套管自由滑动;

-构型2，其中所述滑动罩是打开的且固定到所述适配喷嘴，并且可与所述喷嘴配合地调节：所述第一套筒相对于所述销解锁，所述第二套筒相对于所述第一套筒锁定，和所述第三套筒相对所述第二套筒锁定。

滑动套筒和锁定楔的系统是特别简单的设计，从而其生产和维修成本低廉，并且十分可靠。

此外，不同套管的同心布置使得该组件占据非常小的体积。

根据本发明的设备的其他特征和特点：

-所述第一锁定装置包括形成在所述销中的直径较小的区域、通过所述第一套筒的第一楔、形成在所述第二套筒中的第一型面、和第一弹簧，当所述第二套筒在所述第一套筒的上游方向移动时，所述第一型面能够将所述第一楔推至所述区域的底部，所述第一弹簧将所述第二套管朝其上游位置返回。

-所述第二锁定装置包括形成在所述第二套筒中的腔体、穿过所述第一套筒的第二楔、滑块和第二弹簧，所述滑块可滑动地安装在所述第一套筒的里面且包括第二型面，当所述滑块在所述第二套筒的上游方向移动时，所述第二型面能够将所述第二楔推入所述腔体的底部，所述第二弹簧将所述滑块朝其上游位置返回，与所述销接触。

-所述第三锁定装置包括形成在所述第二套筒的下游的肩部、穿过所述第二套筒的第三楔和形成在所述第一套筒中的第三型面，当所述第二套筒朝所述第一套筒的下游移动时，所述第三型面能够将所述第三楔推至抵靠所述第三套筒的上游边缘，从而将所述第三套筒锁定在所述第三楔和所述肩部之间。

-所述设备包括用于缓冲所述第二套筒在所述第一套筒上的下游抵靠的缓冲装置。

本发明还涉及一种具有滑动罩和适配喷嘴的推力反向器，其特征在于，其包括至少一个根据以上所述的设备。

本发明还涉及一种飞行器发动机舱，其特征在于，其包括根据以上所述的推力反向器。

附图说明

根据以下说明，并且分析所附附图，本发明的特征和特点将会显现，其中：

-图1示出了包括滑动罩和适配喷嘴的叶栅推力反向器的局部透视图，其包括根据本发明的锁定/解锁设备，所显示的所述反向器的推力反向器罩位于关闭或“直接喷射”的位置，该适配喷嘴处于适当的位置（最小截面）；

-图2概略地示出了呈对应于图1的推力反向器位置的构型中的锁定/解锁设备；

-图3是类似于图1的视图，所述适配喷嘴处于下游位置（大截面），所述滑动推力反向罩处于关闭位置（“直接喷射”位置）;

-图4和图5与图2类似，示出了根据本发明的设备呈现对应于图3中示出的推力反向器的位置的两个连续的构型；

-图6与图1和图3类似，示出了推力反向器的滑动罩位于打开位置（“反向喷射”的位置），所述适配喷嘴相对于所述滑动罩位于与图3相同的位置上；

-图7示出了根据本发明的所述锁定/解锁设备对应于图6的构型，以及

-图8至图10示出了根据本发明的所述锁定/解锁设备的不同构型，其对应于所述推力反向器从图6中示出的位置返回到图3中示出的位置，最后，其在图1中示出。

在所有这些图中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的构件或构件组。

具体实施方式

下面将使用术语“上游”和“下游”：这些术语必须被理解成相对于推力反向器内部的空气的流通方向，即在这种情况下为在所有示出的附图中从左至右。

现在参考图1，从中可以看到，叶栅推力反向器1形成飞行器涡轮喷气发动机舱的下游部分。

该推力反向器包括罩7，该罩7相对于固定的前框架9可滑动地安装在图1中示出的关闭（直接喷射）位置和图6中示出的打开（反向喷射）位置之间。

在图1中所示的关闭位置中，所述滑动罩7覆盖推力反向器叶栅叶片（未示出），从而次气流存在于所述喷嘴11的下游。

在打开（反向喷射）位置，该罩7覆盖推力反向叶栅叶片，如图6中所示，它允许推力反向襟翼13将在推力反向器的冷气流通道中流通的空气朝所述机舱的外部偏转，从而执行所述推力反向功能。

位于所述滑动罩7的下游的适配喷嘴11适用于依次相对于所述罩在图1中示出的上游位置和图3和图6中示出的下游位置之间滑动。

该滑动罩7和适配喷嘴11的致动使用分布在推力反向器的周边上的单杆缸（cylinder）15来完成，并且由于锁定/解锁装置16仅作用于适配喷嘴11上，该锁定/解锁装置16将在以下更加详细地描述。

应当指出的是，这些锁定/解锁装置以与所述致动的缸15相同的方式分布在推力反向器的周边上。

参照图2，可以看到，根据本发明的锁定/解锁设备包括第一套筒17、第二套筒19和第三套筒21，该第一套筒17固定到所述滑动罩7的内部5，该第二套筒19可滑动地安装在所述第一套筒17上，并且该第三套筒21固定至所述适配喷嘴11、可滑动地安装在所述第二套筒19上。

此设备还包括固定到前框架9的固定销18。

此设备包括第一锁定装置，该第一锁定装置由所述销18的直径较小区域23、穿过所述第一套筒17的第一楔25、形成在第二套筒19中的第一型面（profile）27和第一弹簧29构成；当所述第二套筒19在该第一套筒17的上游方向（即在附图左边）移动时，该第一型面27能够将所述第一楔25推至该区域23的底部，所述第一弹簧29将所述第二套筒19朝其上游位置返回，抵靠在第一套筒17中形成的肋31。

根据本发明的设备还包括第二锁定装置，该第二锁定装置由形成在第二套筒19中的腔体33、穿过第一套筒17的第二楔35、滑块37和第二弹簧41构成；所述滑块37可滑动地安装在该第一套筒17中且包括第二型面39，当滑块37朝第二套筒19的上游方向移动时，所述第二型面39能够将所述第二楔35推至所述腔体33的底部，所述第二弹簧41将所述滑块37返回到其上游位置，与所述销18接触。

根据本发明的设备还包括第三锁定装置，该第三锁定装置由形成在所述第二套筒19的下游的肩部43、穿过所述第二套筒19的第三楔45以及第三型面47构成，当第二套筒19在所述第一套筒17的下游方向上移动时，第三型面47能够将所述第三楔45推抵至所述第三套筒21的上游边缘49，从而将所述第三套筒21锁定在所述第三楔45和所述肩部43之间。

已经描述了所述锁定/解锁设备的结构，我们现在将分析其操作。

在如图2中所示的位置中，在第一弹簧29的作用下，第二套筒19返回到抵靠所述第一套筒17的边缘31的上游位置，通过第二套筒19的第一型面27的作用，这使得将所述第一楔25保持在所述销18的较小直径区域23的里面。

这使得将所述第一套筒17锁定在所述销18上，并且因此防止滑动罩7打开。

应当注意的是，所述第二套筒19相对于第一套筒17的滑动接着由第三楔45锁定，第三楔45抵靠所述第一套筒17的第三型面47。

在此构型中，在缸15的作用下，第三套筒21相对于第二套筒19自由滑动。以这种方式，可以调节适配喷嘴11的位置，从而获得用于排放机舱下游冷气流所需的截面。

特别地，可以使所述适配喷嘴11处于图3中的最大下游位置，使得有可能获得最大的冷空气出口截面，特别是对应于着陆阶段。

在适配喷嘴11的最大行程中，根据本发明的所述锁定/解锁设备连续地呈现图4和图5的构型。

在图4中，可以看到，第三套筒21抵靠所述第二套筒19的肩部43，这使得第三楔45朝所述第二套筒19的外部释放，从而使得所述第二套筒19在所述第一套筒17的下游方向上滑动。

首先，这使得第一楔25朝所述第一套筒17的外部释放，如图5所示：以这种方式，第一套筒17相对于销18解锁。

其次，这使得第二套筒19的腔体33与第二楔35相对地放置，如图5所示。

一旦达到图5的构型，可以理解的是，第二套筒21一方面由第二套筒19的肩部43锁定，另一方面由第三楔45锁定，从而第二套筒19和第三套筒21在缸15的作用下一起移动。

特别地，当希望从图5的构型继续进行推力反向，即当希望将罩7朝其下游位置滑动时，继续延伸所述缸15的长度，直到第二弹簧41将所述滑块37推向图7中示出的位置，其中，所述滑块的第二型面39趋于与将朝向所述第二套筒19的腔体33里面的所述第二楔35分离，从而将所述第二套筒19与所述第一套筒17固定。

可理解的是，在此阶段，这三个套筒17、19和21形成单一模块，其能够与所述缸15一起被致动：以这种方式，通过适配喷嘴11作用于所述滑动罩7，这两个元件在缸15的作用下以单一模块的方式移动。

从该构型开始，该构型对应于飞机的着陆状态，当希望返回至初始位置（滑动罩7关闭并且喷嘴11重新位于在其上游位置）时，该缸15的长度收回，这使得根据本发明的锁定/解锁设备被放置在图8至图10中所示的连续位置中。

从图10中可以看出，在缸15的作用下，由这三个套筒形成的组件的返回使得所述销18的端部压靠所述滑块37，从而将所述滑块37朝所述第一套筒17的底部推回，抵抗由所述第二弹簧41所施加的力。

这样做时，滑块37的第二特定剖面39使得所述第二楔35能够返回至所述第一套筒17的里面，从而解除第二套筒19相对于所述第一套筒17的锁定。

一旦滑动罩7已返回到其关闭位置，其中，该滑动罩7与固定有销18的前框架19边对边，这使得可以通过不断地收回缸15的长度来将适配喷嘴11朝其上游位置返回。

这样做，首先到达图9中的位置，其中，第二套筒19的第一型面将第一楔25返回至所述销18的直径较小区域23的底部，从而将第一套筒17即滑动罩7锁定到销18上。

最后到达图10中的位置，其中，第三楔45返回到第二套筒19的内部，由于第一套筒17的第三型面47的特定形状，从而使得该第三套筒21能够返回上游，即使得适配喷嘴11返回至其最小截面的位置。

应当注意的是，缓冲装置51设置在第二套筒19的肩部43和第一套筒17之间，从而吸收所述第二套筒19抵接所述第一套筒17的冲击力，特别是在图5所示的步骤中。

如根据前述所理解的，根据本发明的锁定/解锁设备具有极为简单的机械设计，这使得生产和维修成本低廉。

此外，由于三个套筒17、19、21的同心布置，该锁定/解锁设备不是非常笨重，其在必须布置很多其他元件的机舱的环境中是十分有利的。

当然，本发明绝不限于在此描述和示出的实施例，其仅作为例子提供。

Claims (7)

1.一种用于具有滑动罩(7)和适配喷嘴(11)的推力反向器(1)的锁定/解锁设备，其特征在于，所述设备包括：

-固定销(18)，其固定至所述反向器的固定结构(9)，

-第一套筒(17)，其固定至所述滑动罩并且能够容纳所述固定销(18)，

-第二套筒(19)，其滑动地安装在所述第一套筒(17)上，

-第三套筒(21)，其固定至所述适配喷嘴(11)并且滑动地安装在所述第二套筒(19)上，

-第一锁定装置，其能够相对于所述固定销(18)锁定所述第一套筒(17)，

-第二锁定装置，其能够相对于所述第一套筒(17)锁定所述第二套筒(19)，

-第三锁定装置，其能够相对于所述第二套筒(19)锁定所述第三套筒(21)，

所述第一锁定装置，第二锁定装置和第三锁定装置被设置成使得所述设备能够呈现以下构型之一：

-构型1：其中所述滑动罩(7)被锁定至所述固定结构(9)，所述适配喷嘴(11)是可调节的：所述第一套筒(17)锁定在所述固定销(18)上，所述第二套筒(19)锁定在所述第一套筒(17)上，所述第三套筒(21)相对于所述第二套管(19)自由滑动；

-构型2，其中所述滑动罩(7)是打开的且固定到所述适配喷嘴(11)，并且与所述适配喷嘴(11)一样是可调节的：所述第一套筒(17)相对于所述固定销(18)解锁，所述第二套筒(19)相对于所述第一套筒(17)锁定，和所述第三套筒(21)相对所述第二套筒(19)锁定。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一锁定装置包括形成在所述固定销(18)中的直径较小的区域(23)、通过所述第一套筒(17)的第一楔(25)、形成在所述第二套筒(19)中的第一型面(27)、和第一弹簧(29)，当所述第二套筒(19)在所述第一套筒(17)的上游方向移动时，所述第一型面(27)能够将所述第一楔(25)推至所述区域(23)的底部，所述第一弹簧(29)将所述第二套管(19)朝其上游位置返回。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二锁定装置包括形成在所述第二套筒(19)中的腔体(33)、穿过所述第一套筒(17)的第二楔(35)、滑块(37)和第二弹簧(41)，所述滑块(37)可滑动地安装在所述第一套筒(17)内且包括第二型面(39)，当所述滑块(37)在所述第二套筒(19)的上游方向移动时，所述第二型面(39)能够将所述第二楔(35)推至所述腔体(33)的底部，所述第二弹簧(41)将所述滑块(37)朝其上游位置返回，与所述固定销(18)接触。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述第三锁定装置包括形成在所述第二套筒(19)的下游的肩部(43)、穿过所述第二套筒(19)的第三楔(45)、和形成在所述第一套筒(17)中的第三型面(47)，当所述第二套筒(19)朝所述第一套筒(17)的下游移动时，所述第三型面(47)能够将所述第三楔(45)推至抵靠所述第三套筒(21)的上游边缘(49)，从而将所述第三套筒(21)锁定在所述第三楔(45)和所述肩部(43)之间。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，其包括缓冲装置(51)，所述缓冲装置(51)用于缓冲所述第二套筒(43)在所述第一套筒(17)上的下游抵靠。

6.一种具有滑动罩(7)和适配喷嘴(11)的推力反向器(1)，其特征在于，其包括至少一个根据前述权利要求之一所述的设备。

7.一种飞行器发动机舱，其特征在于，其包括根据权利要求6所述的推力反向器(1)。