用於推力反向設備的液壓控制系統的製作方法

2023-09-11 00:10:30

專利名稱：用於推力反向設備的液壓控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於推力反向設備的控制體系結構，其中，所述推力反向設備安裝在噴氣發動機艙上並且和可變噴嘴設備相關聯。
背景技術：
飛行器由容納在機艙內的多個噴氣發動機驅動，其中該機艙還容納有與其操作相關的一組輔助致動設備，並且當噴氣發動機工作或停止時確保各項功能。這些輔助的致動設備特別地包括推力反向機械系統和可變噴嘴系統。推力反向器的作用在於當飛行器著陸時將由噴氣發動機產生的至少一部分推力重定向為向前來改善飛行器的制動能力。在此階段中，反向器可以將由噴氣發動機噴射的 全部或部分的氣流朝機艙的前部輸送，由此產生了反向推力，該反向推力增加了飛行器輪子的制動。為此，推力反向器包括在機艙任一側上的活動罩，該活動罩可在展開位置和縮回位置之間運動，一方面在展開位置，活動罩在制動階段期間打開機艙中的用於偏轉氣流的通道，另一方面在縮回位置，活動罩在噴氣發動機的正常操作過程中或當飛機停止時關閉該通道。此活動罩殼實現偏轉功能或簡化用於啟動其他偏轉裝置的功能。在帶有偏轉格柵的反向器的示例中，氣流的重定向由與阻擋了循環流路的一部分氣體的反向翻板相關聯的偏轉格柵實施，罩僅僅具有旨在暴露或遮蓋這些偏轉格柵的簡單的滑動功能。此外，除了其推力反向功能，滑動罩屬於後部部分並且具有形成了噴射噴嘴的下遊側，旨在引導氣流的噴射。噴射噴嘴的最佳截面可根據不同的飛行階段(B卩，起飛、上升、巡航、下降階段)而調整。應當注意的是，可變噴嘴的工作階段和推力反向器的工作階段是不同的，可變噴嘴可以僅在著陸情況下推力反向器啟動時工作。根據實施例，可變噴嘴可由一種或多種專用的活動元件製成，諸如樞轉翻板或可平移的罩部分，或者可變的功能可由活動罩自身經由小幅的不啟動推力反向功能的平移運動實現。除上述實施例之外，關於不同實施例的大量的、具體的描述可以參見文獻FR2922058, FR 2902839, FR 2922059。為了允許活動罩在推力反向功能方面的驅動以及允許可變噴嘴的驅動，通常需要藉助於專用的單動致動器或藉助於具有雙杆的雙動致動器。文獻GB 2，446，441描述了一種用於噴氣發動機艙的控制體系結構,其中,所述噴氣發動機艙包括與可變噴嘴設備相關聯的推力反向設備。在文獻GB 2，446，441中描述的系統使用了雙動致動器。處於發動機艙的尺寸和質量的考慮，理想地應當使用單動致動器來實施兩種功倉泛。利用單動致動器來控制兩個設備或實施兩個功能所引發的問題之一是遵守航空安全標準以及更特別地遵守推力反向設備的控制分離的條件和可變噴嘴設備的實用性條件。對於具有液壓控制的推力反向設備(其例如出現在A340上)來說,每個活動罩一方面與兩個所謂的主鎖關聯，另一方面與帶有獨立的電力驅動的第三鎖關聯，其中，兩個主鎖安裝在上和下致動器上，並且通過用於關閉致動器的液壓供應迴路的兩個閥的關節驅動來利用液壓操作實現致動器的控制。出於安全的原因，兩個閥和第三鎖的驅動操作應當完全沿著隔離控制線實施。

發明內容
本發明的目的在於找到這些問題的解決方案，並且提出了一種體系結構，其允許 在可變噴嘴設備和相關的推力反向設備的致動方面使用單動致動器，同時遵守航空安全要求。為此，本發明涉及一種用於推力反向設備的液壓類型的控制系統，其中，所述推力反向設備裝配於噴氣發動機艙上並且與可變噴嘴設備相關聯，所述推力反向設備一方面包括至少一個能夠通過彼此同步的多個單動致動器驅動平移的活動罩，另一方面包括至少兩個所謂的主鎖和至少一個所謂的第三鎖，如果必要的話，所述多個單動致動器還能夠驅動可變噴嘴，所述液壓控制系統包括至少一個根據可變噴嘴的模式驅動致動器的單元以及至少一個根據推力反向器的模式驅動所述多個致動器的單元，其特徵在於，所述控制系統包括至少一個將所述多個致動器彼此液壓連接的附加控制單元，來自噴嘴模式中的控制單元的液壓供應管線和來自反向器模式中的控制單元的液壓供應管線能夠彼此液壓地連通；所述附加控制單元包括多個控制閥，所述多個控制閥布置成當在噴嘴模式下用於驅動致動器的單元是活動狀態時，相應的液壓信號控制所述控制單元的閥位於使得來自反向器模式中的驅動單元的致動器的液壓供應管線被切斷的位置。因此，通過提供確保反向器模式中的驅動和噴嘴模式中的驅動分離的控制單元，能夠使用單動致動器來實現兩種類型的操作模式。此外，致動器之間機械同步的存在以及可能地讓致動器處於彼此流體連通的狀態增加了設備的實用性並且遵守反向器模式的分離。通過液壓類型的表述，將注意到還可以包含氣動系統。有利地，系統包括至少兩個噴嘴模式的驅動單元，其中每個驅動單元能夠驅動至少一個致動器，控制單元的所有的閥能夠允許來自每個噴嘴驅動單元的所述多個致動器的液壓供應管線之間的液壓連通。還有利地，在驅動單元發生故障的情況下，控制由不同的噴嘴驅動單元驅動的所述多個致動器之間的連通。更特別地，將注意到致動器將有利地成對地布置，每個都由驅動單元控制。優選地，系統包括至少一個所謂的主鎖，優選包括兩個所謂的主鎖。還優選地，所述主鎖由處於反向器模式的用於驅動致動器的單元液壓驅動。有利地，與反向器模式的驅動單元有關的致動器的液壓驅動與至少一個截止閥(尤其屬於控制單元)相關聯，允許一接收到來自至少一個主鎖(優選地兩個主鎖)的解鎖信號就進行分布液壓動力的分布。還有利地，控制信號為液壓控制信號，並且通過對所謂的主鎖加壓以打開主鎖來產生該液壓控制信號。優選地，系統包括至少一個所謂的第三鎖。有利地，驅動和/或控制單元通過用於監測和控制噴氣發動機的中央單元(目前特指術語FADEC或EEC)直接或間接地控制。
有利地，所述多個致動器的至少一部分裝配有至少一個位置傳感器(尤其是RVDT和/或LVDT類型的)。本發明還涉及一種用於噴氣發動機的機艙，所述機艙裝配有推力反向設備和相關的可變噴嘴設備，其特徵在於，這些設備由根據本發明的控制系統致動。


參照附圖以及緊接著的具體的描述，本發明將得到更好地理解。其中，單獨的附圖為根據本發明的控制系統的示例性實施例的示意圖。圖I示意地示出了用於也包括可變噴嘴設備(未可見)的推力反向設備的活動罩的液壓控制系統。
具體實施例方式為此，活動罩能夠通過四個液壓致動器I被驅動平移。更具體地，讓我們考慮基本位於機艙外圍的單個活動罩的情形，四個致動器I成對地布置在機艙的縱向軸線的兩側。右邊那一對致動器注意到被標記為ld，並且左邊那一對致動器被標記為lg。每對致動器Id、Ig均與所謂的主鎖2d、2g關聯，兩個鎖也布置在機艙的縱向軸線的兩側。所謂的第三鎖2c完成了推力反向設備的安全系統。根據本發明，致動器ld、lg為單動致動器，並且在單個氣缸內僅包括活動柱塞。更具體地，考慮到相關的應用，致動器ld、lg為帶有允許精確位移的螺杆的液壓致動器。每個致動器ld、lg的致動通過接下來被詳細描述的液壓供應或返回管路實現。致動器ld、lg的驅動由多個驅動單元實施，即處於可變噴嘴模式的兩個驅動單元IOOdUOOg實施，而驅動單元200處於推力反向模式。每個驅動單元100d、100g、200連接至受壓的流體供應管道101、201以及受壓的流體返回管道300。處於噴嘴模式的驅動單元100d、IOOg中的每個向一對致動器Id、Ig供應平行液壓流體。出於安全的原因，分配給每個驅動單元100d、100g的致動器將被出現交叉，即，驅動單元IOOd將供應右致動器Id和左致動器lg。相同的應用也用於驅動單元100g。處於噴嘴模式的驅動單元100d、100g基本上等同於文獻GB2，446，441中描述的相應的驅動單元。但是，應當注意的是，文獻GB2，446，441描述了每一個致動器有一個噴嘴模式的驅動單元，並且它們不互相流體連通。每個驅動單元100d、100g包括三通方向伺服閥102、帶有電動控制的供應隔離閥103以及總隔離閥104。伺服閥102用於連續地控制每個非對稱驅動致動器ld、lg的大腔室中的壓力和用於控制其布置。應當注意的是，當噴嘴可變功能被啟動時，通過電磁閥103為致動器的小腔室供應網路101的壓力。供應隔離閥103用於啟動噴嘴控制和用 於允許流體從供應管路101流經控制單元IOOdUOOgo總隔離閥104用於停用且總體地隔離管路的控制單元IOOcU 100g。每個噴嘴模式的驅動單元100d、100g被當前指定為首字母縮寫為FADEC (全權數字發動機控制器)或EEC (電子發動機控制器)的飛機或噴氣發動機控制器控制。每個驅動單元100d、IOOg將同時地被FADEC的兩個通道中的一個控制。處於反向器模式的驅動單元200功能上基本等同於文獻GB2，446，441中描述的驅動單元，並且包括閥203，該閥203能夠允許壓力施加至用於在推力反向模式中操作的致動器 ld、lg。根據本發明，系統包括將致動器Id、Ig液壓連接在一起的附加控制單元400並且允許處於反向模式的驅動單元200被液壓連接至單動致動器ld、lg。更具體地，附加控制單元400允許通過將驅動單元200連接至致動器Id、Ig的液壓管路來啟動反向模式。作為補充，在處於噴嘴模式中的一個驅動單元100停用的情況下，還可以允許一對致動器ld，Ig排水，並且在處於噴嘴模式中的兩個驅動單元100全部停用的情況下，可以允許所有的致動器ld，Ig排水。根據不同的模式，即當系統在推力反向模式中操作或當噴嘴驅動單元100停用時的短路和當系統在噴嘴模式下操作時的隔離，控制單元還裝配有由處於噴嘴模式下的驅動單元100控制的閥401。控制單元還包括包含在以上功能性描述的實施中的閥402，閥402能夠由用於對主鎖2d、2g進行解鎖的信號控制，從而啟動操作處於推力反向模式。因此，推力反向器僅僅在對鎖2d、2g進行解鎖以後被啟動。為此,鎖2d、2g液壓連接至反向器驅動單元200並且經由電動驅動閥501啟動。在將鎖ld、lg受壓後，液壓信號被發送到閥402，從而打開反向器液壓管路。反向器驅動單元200還可為也由電力驅動閥502啟動的第三鎖2c供應能源。還將注意的是，每對致動器Id、Ig裝配有至少一個RVDT類型的位置傳感器或解析器，允許可變噴嘴被控制和至少一個LVDT (線性可調差動變壓器)來控制推力反向功能(致動器的完全布置)。在可變噴嘴操作模式中，隔離閥103被啟動從而將液壓動力傳送到驅動單元100，該驅動單元100負責將液壓動力經由調整致動器ld、lg的部署或撤回的伺服閥102重新分配到致動器ld、lg。當噴嘴驅動單元100的故障被FADEC檢測到的情況下，故障驅動單元100被隔離閥104停用在隔離模式。附加控制單元400被設置在短路模式。兩對致動器ld、lg的液壓管路連通，並且第二驅動單元100繼續控制其致動器對。
當致動器被柔性軸杆(通過稱作術語「軟軸」)機械同步時，被驅動的致動器將其運動傳遞至故障致動器。儘管已通過特定的示例性實施例描述本發明，但是顯然本發明並不限於該實施例，而是包括了落入本發明範圍內的所描述的方式的所有技術等同物及其組合。·
權利要求
1.一種用於推力反向設備的液壓類型的控制系統，所述推力反向設備裝配於噴氣發動機艙上並且與可變噴嘴設備相關聯，所述推力反向設備一方面包括至少一個能夠通過彼此同步的多個單動致動器(ld、lg)驅動平移的活動罩，另一方面包括至少兩個所謂的主鎖(2d、2g)和至少一個第三鎖(2c)，如果必要的話，所述多個單動致動器還能夠驅動所述可變噴嘴設備，所述液壓控制系統包括至少一個用於可變噴嘴模式下的所述多個致動器的驅動單元(100d、100g)以及至少一個在推力反向模式下驅動所述多個致動器的單元(200)，其特徵在於， 所述控制系統包括至少一個將所述多個致動器液壓連接在一起的附加控制單元(400)，來自噴嘴模式中的控制單元的液壓供應管線和來自反向器模式中的控制單元的液壓供應管線能夠彼此液壓地連通；所述附加控制單元(400)包括多個控制閥(401、402)，所述多個控制閥(401、402)布置成當用於在噴嘴模式下驅動所述多個致動器的單元是活動狀態時，相應的液壓信號控制所述控制單元的閥位於使得來自反向器模式中的驅動單元的所述多個致動器的液壓供應管線被切斷的位置。
2.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述系統包括至少兩個噴嘴模式下的驅動單元(100d、100g)，其中，每個驅動單元驅動至少一個致動器，所述控制單元(400)的所有的閥(401、402)能夠允許來自每個噴嘴驅動單元的所述多個致動器的液壓供應管線之間液壓連通。
3.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，在驅動單元發生故障的情況下，控制由不同的噴嘴驅動單元(IOOd, IOOg)驅動的所述多個致動器(Id、Ig)之間的連通。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的系統，其特徵在於，包括至少一個所謂的主鎖，以及優選地包括兩個所謂的主鎖(2d、2g)。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述主鎖(2d、2g)通過反向器模式下的用於驅動所述多個致動器的單元(200)液壓驅動。
6.根據權利要求4或5所述的系統，其特徵在於，聯接至反向器模式下的驅動單元(200)的所述多個致動器(ld、lg)的液壓驅動與至少一個截止閥(402)相關聯，所述截止閥(402)特別地屬於控制單元(400)，允許一接收到來自至少一個主鎖(2d、2g)、優選兩個主鎖的解鎖信號就進行液壓動力的分布。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述控制信號為液壓控制信號並且通過對所謂的主鎖(2d、2g)加壓以打開所述主鎖來產生該控制信號。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的系統，其特徵在於，所述驅動單元(100d、100g、200)和/或控制單元(400)直接地或間接地受噴氣發動機的中央監測和控制單元，目前稱作術語FADEC或EEC的控制。
9.根據權利要求I至8中任一項所述的系統，其特徵在於，所述多個致動器(Id、Ig)的至少一部分裝配有至少一個位置傳感器，尤其是RVDT和/或LDVT類型的傳感器。
10.根據權利要求I至9中任一項所述的系統，其特徵在於，所述可變噴嘴截面的控制是連續性的，例如通過至少一個伺服閥(102)連續性地控制。
11.根據權利要求10所述的系統，其特徵在於，所述伺服閥(102)可以是三通類型的伺服閥，適於當無控的腔室以恆定的壓力進料時控制非對稱的多個致動器。
12.一種用於噴氣發動機的機艙，所述機艙裝配有推力反向設備和相關聯的可變噴嘴設備，其特徵 在於，這些設備由根據權利要求I至11中任一項所述的控制系統致動。
全文摘要
本發明涉及一種用於推力反向設備的液壓類型的控制系統，所述推力反向設備安裝在噴氣發動機艙上並且與可變噴嘴設備結合，所述推力反向設備包括至少一個通過彼此同步的多個單動致動器(1d、1g)驅動平移的活動罩，所述液壓控制系統包括至少一個根據可變噴嘴模式控制氣缸的單元(100d、100g)以及至少一個根據推力反向模式驅動缸的單元(200)，其特徵在於，所述控制系統包括至少一個附加控制單元(400)所述附加控制單元(400)與氣缸液壓互連並且包括多個控制閥(401、402)。
文檔編號F02K1/16GK102918251SQ201180019508
公開日2013年2月6日 申請日期2011年3月22日 優先權日2010年4月20日
發明者文森特·皮埃爾·熱爾曼·勒科克 申請人:埃爾塞樂公司