用於飛行器發動機艙的具有滑動罩和適配噴嘴的推力反向器的鎖定/解鎖設備的製作方法

2023-07-05 19:09:36 1

專利名稱：用於飛行器發動機艙的具有滑動罩和適配噴嘴的推力反向器的鎖定/解鎖設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於飛行器發動機艙的具有滑動罩和適配噴嘴的推力反向器的鎖定/解鎖設備。
背景技術：
飛機通過多個容納在機艙中的渦輪噴氣發動機來驅動，該機艙用於引導由渦輪噴氣發動機產生的氣流，該機艙還容納了一套與其操作相關的致動裝置，當渦輪噴氣發動機運行或者停止時，這些致動裝置執行不同的功能。這些相關的致動裝置特別包括機械推力反向系統和適配噴嘴系統。機艙通常具有管狀結構，該管狀結構包括位於渦輪噴氣發動機上遊的進氣口、設計成圍繞渦輪噴氣發動機的風扇的中間段、容納推力反向器裝置並設計成圍繞渦輪噴氣發動機燃燒室的下遊段，並且機艙通常終止於噴射噴嘴，所述噴射噴嘴的出口位於所述渦輪噴氣發動機的下遊。現代機艙設計成容納能夠藉助風扇葉片的轉動來產生熱氣流(也稱為主流)和冷氣流(次流)的雙流噴氣渦輪發動機，其中，該熱氣流來自於渦輪噴氣發動機的燃燒室，該冷氣流通過環形通道(也稱為輸送管)在渦輪噴氣發動機的外部流通，所述環形通道形成在渦輪噴氣發動機的整流罩和所述機艙的內壁之間。這兩股氣流通過所述機艙的後部從渦輪噴氣發動機排出。在飛機著陸期間，推力反向器的作用在於，通過將由渦輪噴氣發動機產生的推力的至少一部分向前定向來改善其制動能力。在該階段，推力反向器覆蓋冷氣流通道，並且使該冷氣流朝向機艙的前部定向，從而產生增加至飛機機輪的制動的反向推力。用於執行冷氣流的重定向的裝置依據反向器的類型而不同。然而，在所有情況中，反向器結構包括可在打開位置(或「反向噴射」位置)和關閉位置(或「直接噴射」位置)之間運動的可移動罩，在打開位置，可移動罩在機艙中打開用於偏轉氣流的通道，在關閉位置，可移動罩關閉該通道。這些滑動罩可執行偏轉功能或僅用於激活其他偏轉裝置。在葉柵推力反向器的情況下，也稱為葉柵反向器，所述氣流的重定向由葉柵葉片來完成，所述罩僅執行簡單的滑動功能，用於露出或者覆蓋所述葉片，所述可移動罩的平移沿基本上平行於所述機艙的軸線的縱向軸線來進行。由所述罩的滑動致動的補充的阻擋板通常使得能夠關閉葉柵葉片下遊的通道，從而優化所述冷氣流朝所述機艙外部的重定向。除了其推力反向功能，該滑動罩屬於機艙的下遊段且具有下遊部分，該下遊部分形成用於將氣流的排放引導至外部的噴射噴嘴。該噴嘴可補充引導熱氣流的主噴嘴，並且被稱之為次噴嘴。該推力反向性能由公知設備以令人滿意的方式來獲得。然而，出於氣動優化以及由此帶來的燃料消耗優化的原因，能夠調節機艙下遊的冷氣流出口的截面是非常有利的，事實上，能夠在起飛和著落階段增大截面以及在巡航階段減小截面是有用的:通常使用術語「可變風扇噴嘴」(VFN)。例如，這種系統在文獻FR2622929和FR2902839中被描述。這些文獻描述了裝配有適配噴嘴的葉柵推力反向器的執行，為此，提供了包含上遊部分和下遊部分的可移動整流罩，該上遊部分執行滑動反向器罩的功能，下遊部分執行適配噴嘴的功能，這兩個部分能夠通過螺栓裝置彼此連接。重要的是能夠獨立地致動機艙的這兩個部分:特別是在起飛期間，能夠增大適配噴嘴的截面而不致動推力反向裝置是令人滿意的。要執行這種獨立致動，每一移動部件(滑動罩/噴嘴)可以裝配有其自有的致動器(例如2個單杆致動器或雙杆缸)，並且可被獨立地驅動。為了使這些致動裝置變輕，可以使用一個單杆致動器，通過提供用於從滑動罩鎖定/解鎖適配噴嘴的適當的裝置。這樣的解決方案和多個實施原理在文獻FR2902839中提出，特別是在圖13至圖15中。

發明內容
本發明的目的是提供用於噴嘴的簡單、可靠、緊湊和不用發動機的(S卩，不需要任何外部能量供應)另一鎖定/解鎖系統，其適用於所述滑動罩，特別適合用於所述機艙的下遊段的兩個部分使用共享致動裝置(通常是單杆缸)的情況。本發明的目的通過一種用於具有滑動罩和適配噴嘴的推力反向器的鎖定/解鎖設備來實現，其特徵在於，包括:_固定銷，其固定至所述反向器的固定結構，-第一套筒，其固定至所述滑動罩並且能夠容納所述銷，-第二套筒，其滑動地安裝在所述第一套筒上，-第三套筒，其固定至所述適配噴嘴，並且滑動地安裝在所述第二套筒上，-第一鎖定裝置能夠相對於所述銷鎖定所述第一套筒，-第二鎖定裝置能夠相對於所述第一套筒鎖定所述第二套筒，-第三鎖定裝置能夠相對於所述第二套筒鎖定所述第三套筒，所述鎖定裝置的組件被設置成使得所述設備能夠特別地呈現以下構型之一:-構型1:其中所述滑動罩被鎖定至所述固定結構，所述適配噴嘴是可調節的:所述第一套筒鎖定在所述銷上，所述第二套筒鎖定在所述第一套筒上，和所述第三套筒相對於所述第二套管自由滑動；-構型2，其中所述滑動罩是打開的且固定到所述適配噴嘴，並且可與所述噴嘴配合地調節:所述第一套筒相對於所述銷解鎖，所述第二套筒相對於所述第一套筒鎖定，和所述第三套筒相對所述第二套筒鎖定。滑動套筒和鎖定楔的系統是特別簡單的設計，從而其生產和維修成本低廉，並且十分可靠。此外，不同套管的同心布置使得該組件佔據非常小的體積。根據本發明的設備的其他特徵和特點:-所述第一鎖定裝置包括形成在所述銷中的直徑較小的區域、通過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、和第一彈簧，當所述第二套筒在所述第一套筒的上遊方向移動時，所述第一型面能夠將所述第一楔推至所述區域的底部，所述第一彈簧將所述第二套管朝其上遊位置返回。
-所述第二鎖定裝置包括形成在所述第二套筒中的腔體、穿過所述第一套筒的第二楔、滑塊和第二彈簧，所述滑塊可滑動地安裝在所述第一套筒的裡面且包括第二型面，當所述滑塊在所述第二套筒的上遊方向移動時，所述第二型面能夠將所述第二楔推入所述腔體的底部，所述第二彈簧將所述滑塊朝其上遊位置返回，與所述銷接觸。-所述第三鎖定裝置包括形成在所述第二套筒的下遊的肩部、穿過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，當所述第二套筒朝所述第一套筒的下遊移動時，所述第三型面能夠將所述第三楔推至抵靠所述第三套筒的上遊邊緣，從而將所述第三套筒鎖定在所述第三楔和所述肩部之間。-所述設備包括用於緩衝所述第二套筒在所述第一套筒上的下遊抵靠的緩衝裝置。本發明還涉及一種具有滑動罩和適配噴嘴的推力反向器，其特徵在於，其包括至少一個根據以上所述的設備。本發明還涉及一種飛行器發動機艙，其特徵在於，其包括根據以上所述的推力反向器。


根據以下說明，並且分析所附附圖，本發明的特徵和特點將會顯現，其中:-圖1示出了包括滑動罩和適配噴嘴的葉柵推力反向器的局部透視圖，其包括根據本發明的鎖定/解鎖設備，所顯示的所述反向器的推力反向器罩位於關閉或「直接噴射」的位置，該適配噴嘴處於適當的位置(最小截面);-圖2概略地示出了呈對應於圖1的推力反向器位置的構型中的鎖定/解鎖設備；-圖3是類似於圖1的視圖，所述適配噴嘴處於下遊位置(大截面)，所述滑動推力反向罩處於關閉位置(「直接噴射」位置)；-圖4和圖5與圖2類似，示出了根據本發明的設備呈現對應於圖3中示出的推力反向器的位置的兩個連續的構型；-圖6與圖1和圖3類似，示出了推力反向器的滑動罩位於打開位置(「反向噴射」的位置)，所述適配噴嘴相對於所述滑動罩位於與圖3相同的位置上；-圖7示出了根據本發明的所述鎖定/解鎖設備對應於圖6的構型，以及-圖8至圖10示出了根據本發明的所述鎖定/解鎖設備的不同構型，其對應於所述推力反向器從圖6中示出的位置返回到圖3中示出的位置，最後，其在圖1中示出。在所有這些圖中，相同或相似的附圖標記指代相同或相似的構件或構件組。
具體實施例方式下面將使用術語「上遊」和「下遊」:這些術語必須被理解成相對於推力反向器內部的空氣的流通方向，即在這種情況下為在所有示出的附圖中從左至右。現在參考圖1，從中可以看到，葉柵推力反向器I形成飛行器渦輪噴氣發動機艙的下遊部分。該推力反向器包括罩7，該罩7相對於固定的前框架9可滑動地安裝在圖1中示出的關閉(直接噴射)位置和圖6中不出的打開(反向噴射)位置之間。
在圖1中所示的關閉位置中，所述滑動罩7覆蓋推力反向器葉柵葉片(未示出)，從而次氣流存在於所述噴嘴11的下遊。在打開(反向噴射)位置，該罩7覆蓋推力反向葉柵葉片，如圖6中所示，它允許推力反向襟翼13將在推力反向器的冷氣流通道中流通的空氣朝所述機艙的外部偏轉，從而執行所述推力反向功能。位於所述滑動罩7的下遊的適配噴嘴11適用於依次相對於所述罩在圖1中示出的上遊位置和圖3和圖6中示出的下遊位置之間滑動。該滑動罩7和適配噴嘴11的致動使用分布在推力反向器的周邊上的單杆缸(cylinder) 15來完成，並且由於鎖定/解鎖裝置16僅作用於適配噴嘴11上，該鎖定/解鎖裝置16將在以下更加詳細地描述。應當指出的是，這些鎖定/解鎖裝置以與所述致動的缸15相同的方式分布在推力反向器的周邊上。參照圖2，可以看到，根據本發明的鎖定/解鎖設備包括第一套筒17、第二套筒19和第三套筒21，該第一套筒17固定到所述滑動罩7的內部5，該第二套筒19可滑動地安裝在所述第一套筒17上，並且該第三套筒21固定至所述適配噴嘴11、可滑動地安裝在所述第二套筒19上。此設備還包括固定到前框架9的固定銷18。此設備包括第一鎖定裝置，該第一鎖定裝置由所述銷18的直徑較小區域23、穿過所述第一套筒17的第一楔25、形成在第二套筒19中的第一型面(pr0file)27和第一彈簧29構成；當所述第二套筒19在該第一套筒17的上遊方向(即在附圖左邊)移動時，該第一型面27能夠將所述第一楔25推至該區域23的底部，所述第一彈簧29將所述第二套筒19朝其上遊位置返回，抵靠在第一套筒17中形成的肋31。根據本發明的設備還包括第二鎖定裝置，該第二鎖定裝置由形成在第二套筒19中的腔體33、穿過第一套筒17的第二楔35、滑塊37和第二彈簧41構成；所述滑塊37可滑動地安裝在該第一套筒17中且包括第二型面39，當滑塊37朝第二套筒19的上遊方向移動時，所述第二型面39能夠將所述第二楔35推至所述腔體33的底部，所述第二彈簧41將所述滑塊37返回到其上遊位置，與所述銷18接觸。根據本發明的設備還包括第三鎖定裝置，該第三鎖定裝置由形成在所述第二套筒19的下遊的肩部43、穿過所述第二套筒19的第三楔45以及第三型面47構成，當第二套筒19在所述第一套筒17的下遊方向上移動時，第三型面47能夠將所述第三楔45推抵至所述第三套筒21的上遊邊緣49，從而將所述第三套筒21鎖定在所述第三楔45和所述肩部43之間。已經描述了所述鎖定/解鎖設備的結構，我們現在將分析其操作。在如圖2中所示的位置中，在第一彈簧29的作用下，第二套筒19返回到抵靠所述第一套筒17的邊緣31的上遊位置，通過第二套筒19的第一型面27的作用，這使得將所述第一楔25保持在所述銷18的較小直徑區域23的裡面。這使得將所述第一套筒17鎖定在所述銷18上，並且因此防止滑動罩7打開。應當注意的是，所述第二套筒19相對於第一套筒17的滑動接著由第三楔45鎖定，第三楔45抵靠所述第一套筒17的第三型面47。
在此構型中，在缸15的作用下，第三套筒21相對於第二套筒19自由滑動。以這種方式，可以調節適配噴嘴11的位置，從而獲得用於排放機艙下遊冷氣流所需的截面。特別地，可以使所述適配噴嘴11處於圖3中的最大下遊位置，使得有可能獲得最大的冷空氣出口截面，特別是對應於著陸階段。在適配噴嘴11的最大行程中，根據本發明的所述鎖定/解鎖設備連續地呈現圖4和圖5的構型。在圖4中，可以看到，第三套筒21抵靠所述第二套筒19的肩部43，這使得第三楔45朝所述第二套筒19的外部釋放，從而使得所述第二套筒19在所述第一套筒17的下遊方向上滑動。首先，這使得第一楔25朝所述第一套筒17的外部釋放，如圖5所示:以這種方式，第一套筒17相對於銷18解鎖。其次，這使得第二套筒19的腔體33與第二楔35相對地放置，如圖5所示。一旦達到圖5的構型，可以理解的是，第二套筒21 —方面由第二套筒19的肩部43鎖定，另一方面由第三楔45鎖定，從而第二套筒19和第三套筒21在缸15的作用下一起移動。特別地，當希望從圖5的構型繼續進行推力反向，即當希望將罩7朝其下遊位置滑動時，繼續延伸所述缸15的長度，直到第二彈簧41將所述滑塊37推向圖7中示出的位置，其中，所述滑塊的第二型面39趨於與將朝向所述第二套筒19的腔體33裡面的所述第二楔35分離，從而將所述第二套筒19與所述第一套筒17固定。可理解的是，在此階段，這三個套筒17、19和21形成單一模塊，其能夠與所述缸15一起被致動:以這種方式，通過適配噴嘴11作用於所述滑動罩7，這兩個元件在缸15的作用下以單一模塊的方式移動。從該構型開始，該構型對應於飛機的著陸狀態，當希望返回至初始位置(滑動罩7關閉並且噴嘴11重新位於在其上遊位置)時，該缸15的長度收回，這使得根據本發明的鎖定/解鎖設備被放置在圖8至圖10中所示的連續位置中。從圖10中可以看出，在缸15的作用下，由這三個套筒形成的組件的返回使得所述銷18的端部壓靠所述滑塊37，從而將所述滑塊37朝所述第一套筒17的底部推回，抵抗由所述第二彈簧41所施加的力。這樣做時，滑塊37的第二特定剖面39使得所述第二楔35能夠返回至所述第一套筒17的裡面，從而解除第二套筒19相對於所述第一套筒17的鎖定。一旦滑動罩7已返回到其關閉位置，其中，該滑動罩7與固定有銷18的前框架19邊對邊，這使得可以通過不斷地收回缸15的長度來將適配噴嘴11朝其上遊位置返回。這樣做，首先到達圖9中的位置，其中，第二套筒19的第一型面將第一楔25返回至所述銷18的直徑較小區域23的底部，從而將第一套筒17即滑動罩7鎖定到銷18上。最後到達圖10中的位置，其中，第三楔45返回到第二套筒19的內部，由於第一套筒17的第三型面47的特定形狀，從而使得該第三套筒21能夠返回上遊，即使得適配噴嘴11返回至其最小截面的位置。應當注意的是，緩衝裝置51設置在第二套筒19的肩部43和第一套筒17之間，從而吸收所述第二套筒19抵接所述第一套筒17的衝擊力，特別是在圖5所示的步驟中。
如根據前述所理解的，根據本發明的鎖定/解鎖設備具有極為簡單的機械設計，這使得生產和維修成本低廉。此外，由於三個套筒17、19、21的同心布置，該鎖定/解鎖設備不是非常笨重，其在必須布置很多其他元件的機艙的環境中是十分有利的。當然，本發明絕不限於在此描述和示出的實施例，其僅作為例子提供。
權利要求
1.一種用於具有滑動罩(7)和適配噴嘴(11)的推力反向器(I)的鎖定/解鎖設備，其特徵在於，所述設備包括: -固定銷(18)，其固定至所述反向器的固定結構(9)， -第一套筒(17)，其固定至所述滑動罩並且能夠容納所述固定銷(18)， -第二套筒(19)，其滑動地安裝在所述第一套筒(17)上， -第三套筒(21)，其固定至所述適配噴嘴(11)並且滑動地安裝在所述第二套筒(19)上， -第一鎖定裝置，其能夠相對於所述固定銷(18)鎖定所述第一套筒(17)， -第二鎖定裝置，其能夠相對於所述第一套筒(17)鎖定所述第二套筒(19)， -第三鎖定裝置，其能夠相對於所述第二套筒(19 )鎖定所述第三套筒(21)， 所述鎖定裝置的組件被設置成使得所述設備能夠特別地呈現以下構型之一: -構型1:其中所述滑動罩(7)被鎖定至所述固定結構(9)，所述適配噴嘴(11)是可調節的:所述第一套筒(17)鎖定在所述固定銷(18)上，所述第二套筒(19)鎖定在所述第一套筒(17)上，所述第三套筒(21)相對於所述第二套管(19)自由滑動； -構型2，其中所述滑動罩(7)是打開的且固定到所述適配噴嘴(11)，並且與所述噴嘴(11)一樣是可調節的:所述第一套筒(17)相對於所述固定銷(18)解鎖，所述第二套筒(19)相對於所述第一套筒(17)鎖定，和所述第三套筒(21)相對所述第二套筒(19)鎖定。
2.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述第一鎖定裝置包括形成在所述固定銷(18)中的直徑較小的區域(23)、通過所述第一套筒(17)的第一楔(25)、形成在所述第二套筒(19)中的第一型面(27)、和第一彈簧(29)，當所述第二套筒(19)在所述第一套筒(17)的上遊方向移動時，所述第一型面(27)能夠將所述第一楔(25)推至所述區域(23)的底部，所述第一彈簧(29)將所述第二套管(19)朝其上遊位置返回。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其特徵在於，所述第二鎖定裝置包括形成在所述第二套筒(19)中的腔體(33)、穿過所述第一套筒(17)的第二楔(35)、滑塊(37)和第二彈簧(41)，所述滑塊(37)可滑動地安裝在所述第一套筒(17)內且包括第二型面(39)，當所述滑塊(37)在所述第二套筒(19)的上遊方向移動時，所述第二型面(39)能夠將所述第二楔(35)推至所述腔體(33)的底部，所述第二彈簧(41)將所述滑塊(37)朝其上遊位置返回，與所述固定銷(18)接觸。
4.根據前述任一權利要求所述的設備，其特徵在於:所述第三鎖定裝置包括形成在所述第二套筒(19)的下遊的肩部(43)、穿過所述第二套筒(19)的第三楔(45)、和形成在所述第一套筒(17)中的第三型面(47)，當所述第二套筒(19)朝所述第一套筒(17)的下遊移動時，所述第三型面(47)能夠將所述第三楔(45)推至抵靠所述第三套筒(21)的上遊邊緣(49),從而將所述第三套筒(21)鎖定在所述第三楔(45)和所述肩部(43)之間。
5.根據前述任一權利要求所述的設備，其特徵在於，其包括緩衝裝置(51)，所述緩衝裝置(51)用於緩衝所述第二套筒(43 )在所述第一套筒(17 )上的下遊抵靠。
6.一種具有滑動罩(7)和適配噴嘴(11)的推力反向器(I)，其特徵在於，其包括至少一個根據前述權利要求之一所述的設備。
7.一種飛行器發動機艙，其特徵在於，其包括根據權利要求6所述的推力反向器(I)。
全文摘要
一種用於具有滑動罩和適配噴嘴的推力反向器的鎖定/解鎖設備，包括-固定銷(18)，其固定到所述反向器的固定結構(9)，-第一套筒(17)，其固定到所述滑動罩並且能夠容納所述銷(18)，-第二套筒(19)，其滑動地安裝在所述第一套筒(17)上，-第三套筒(21)，其固定到所述適配噴嘴(11)上，並且可滑動地安裝在所述第二套筒(19)上，-第一鎖定裝置能夠相對於所述銷(18)鎖定所述第一套筒(17)，-第二鎖定裝置能夠相對於所述第一套筒(17)鎖定所述第二套筒(19)，-第三鎖定裝置能夠相對於所述第二套管(19)鎖定所述第三套筒(21)。
文檔編號F02K1/72GK103097706SQ201180042516
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月20日 優先權日2010年9月13日
發明者派屈克·哥諾迪克, 菲利普·阿凡納爾, 皮埃爾·莫拉德爾-卡瑟拉 申請人:埃爾塞樂公司