阅读说明：本技术 用于飞行器的发动机短舱的推力反向器组件 (Thrust reverser assembly for an engine nacelle of an aircraft ) 是由 卢奇·安德烈亚尼 于 2020-02-24 设计创作，主要内容包括：为了减少必要的致动器的数目、改进可靠性和冗余度、以及减少重量和燃料消耗,提出了一种构造成用于使飞行器发动机(14)的推力反向的推力反向器组件(44)。该推力反向器组件(44)包括风门片(50)和联动装置(52),其中,风门片(50)被联动装置(52)由于发动机短舱(16)的一部分的轴向运动而在收起位置与展开位置之间驱动。联动装置(52)被构造为四杆式联动件,特别地被构造为双摇杆式联动件(60)。(In order to reduce the number of necessary actuators, improve reliability and redundancy, and reduce weight and fuel consumption, a thrust reverser assembly (44) configured for reversing thrust of an aircraft engine (14) is proposed. The thrust reverser assembly (44) includes a flap (50) and a linkage (52), wherein the flap (50) is driven by the linkage (52) between a stowed position and a deployed position due to axial movement of a portion of the nacelle (16). The linkage (52) is designed as a four-bar linkage, in particular as a double rocker linkage (60).)

用于飞行器的发动机短舱的推力反向器组件

技术领域

本发明涉及推力反向器组件。此外，本发明涉及具有这种推力反向器组件的发动机短舱以及配备有该推力反向器组件或该发动机短舱的飞行器。

背景技术

US 3541794 A公开了一种推力反向器。该推力反向器具有布置在飞行器发动机的旁通管道内的风门片。该风门片被同样布置在旁通管道中的单个连杆以可枢转的方式支承。

US 2016/0363097 A1公开了一种下述推力反向器：该推力反向器具有储存在短舱整流罩中的反向器风门片。伸缩活塞被用于展开风门片并且使推力反向。

发明内容

本发明的目的是改进推力反向器、特别是在燃料效率和复杂性方面改进推力反向器。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

本发明提供了一种推力反向器组件，该推力反向器组件构造成用于使飞行器发动机的推力反向，该飞行器发动机具有旁通管道并且该飞行器发动机被布置在发动机短舱中，该发动机短舱具有固定构件和平移构件，其中，推力反向器组件包括风门片和联动装置，其中，风门片被联动装置由于平移构件相对于固定构件的轴向运动而在收起位置与展开位置之间驱动，其中，联动装置构造成使风门片沿着下述运动路径移动：该运动路径在风门片进入旁通管道时具有沿发动机短舱径向方向径向向内的径向平移运动分量。

优选地，联动装置构造成使得运动路径在风门片进入旁通管道时由径向平移运动分量和旋转运动分量的组合来限定，其中，该旋转运动分量致使风门片的倾斜，从而使气流从旁通管道径向向外转向。

优选地，联动装置构造成使得运动路径在风门片处于旁通管道中时由径向平移运动分量、旋转运动分量和轴向平移运动分量的组合来限定，其中，该旋转运动分量致使风门片的倾斜，从而使气流从旁通管道径向向外转向，该轴向平移运动分量沿发动机短舱轴向方向，从而使风门片沿着旁通管道朝向后部移动。

优选地，联动装置构造成使得运动路径具有朝向该联动装置的展开位置部分的径向向外定向的径向平移分量。

优选地，联动装置构造成在风门片处于闭合位置时完全位于旁通管道的外部。

优选地，联动装置包括第一连杆，该第一连杆由第一风门片接合件以可枢转的方式联接至风门片。优选地，联动装置包括第二连杆，该第二连杆由第二风门片接合件以可枢转的方式联接至风门片。优选地，第一风门片接合件和第二风门片接合件沿着发动机短舱轴向方向间隔开，使得风门片遵循运动路径。

优选地，第一连杆比第二连杆更长，使得风门片遵循运动路径。

优选地，联动装置包括驱动连杆，该驱动连杆由驱动风门片接合件以可枢转的方式联接至风门片。优选地，驱动连杆构造成由于平移构件相对于固定构件的轴向运动而驱动风门片。

优选地，驱动风门片接合件与第一风门片接合件重合，或者驱动风门片接合件沿发动机短舱轴向方向向前布置。

优选地，驱动连杆比第一连杆和第二连杆中的每一者更长。

优选地，联动装置被构造为双摇杆式联动件，使得风门片遵循运动路径。

优选地，第一连杆和第二连杆形成双摇杆，使得风门片遵循运动路径。

本发明提供了一种构造成用于容纳飞行器发动机的发动机短舱，该飞行器发动机具有旁通管道，其中，发动机短舱包括固定构件、平移构件和优选的推力反向器组件，其中，风门片布置成能够进入旁通管道，其中，联动装置联接至固定构件和平移构件，使得风门片被联动装置由于平移构件相对于固定构件的轴向运动而在收起位置与展开位置之间驱动。

优选地，发动机短舱包括飞行器发动机。

优选地，第一连杆由第一构件接合件以可枢转的方式联接至固定构件。优选地，第二连杆由第二构件接合件以可枢转的方式联接至固定构件。优选地，第一构件接合件和第二构件接合件沿着发动机短舱轴向方向间隔开，使得风门片遵循运动路径。

优选地，驱动连杆由驱动构件接合件以可枢转的方式联接至平移构件，以便由于平移构件相对于固定构件的轴向运动而驱动风门片。

优选地，固定构件包括轴向向后延伸的第一悬臂突出部。优选地，第一构件接合件被布置在该悬臂突出部处。优选地，第二构件接合件被布置在该悬臂突出部处。

优选地，平移构件包括轴向向前延伸的第二悬臂突出部，并且驱动构件接合件被布置在该悬臂突出部处。

优选地，当风门片处于闭合位置时，一个悬臂突出部容纳另一悬臂突出部。

优选地，联动装置被构造为四杆双摇杆式联动件。该四杆双摇杆式联动件优选地由第一连杆和第二连杆、优选地在第一风门片接合件与第二风门片接合件之间延伸的风门片部分、以及优选地在第一构件接合件与第二构件接合件之间延伸的悬臂部分形成。

优选地，第一连杆和第二连杆形成双摇杆，使得风门片遵循运动路径。

优选的是，在风门片的闭合位置中，风门片能够布置成/被布置成形成旁通管道的管道壁的一部分。

优选的是，在风门片的展开位置中，风门片能够布置成/被布置成使气流从旁通管道转向以使推力反向。

优选地，发动机短舱包括多个推力反向器装置，所述多个推力反向器装置沿着周向方向邻近于旁通管道分布。

本发明提供了一种飞行器，该飞行器包括优选的推力反向器组件和/或优选的发动机短舱。

随后，对本发明可以实现的有利效果和结果进行讨论。

与已知的推力反向器相比，本发明的推力反向器组件不需要用于对推力反向器风门片的运动进行控制的专用的致动器或控制单元。因此，可以减少推力反向器的重量。此外，由于简单的联动件足以控制风门片的运动路径以使形成初始开口，因此降低了组件的复杂性。随后，风门片平移并且旋转至展开位置中。当风门片进入旁通管道时，可能产生因气流的快速变化而引起的小的冲击波。该小的冲击波可能沿着旁通通道朝向短舱的入口传播，从而导致相对强烈波动的进气流。强烈的波动可能导致被称为“发动机喘振”的现象，这可能导致对推力反向器的更高的载荷并且因此导致维护工作的增加。然而，通过利用根据本发明的运动路径，波动可以经由初始开口被释放，从而减少喘振的可能性和与该现象相关联的载荷。

除了由联动装置所提供的降低的复杂性之外，联动装置可以适于减小的载荷要求，使得可以减小推力反向器组件的总重量。此外，可以在不需要另外的液压部件的情况下利用多个连杆或双载荷路径设计来实现冗余度。基本上，能够仅用一个致动器来使本发明的推力反向器展开并且仍然获得完全的推力反向器能力。

总之，优选的推力反向器组件可以构造成由于由联动组件所控制的运动路径而使短舱的轴向长度要求更短。因此，更小的发动机短舱也可以配备有本文中所描述的系统。

最后，由于推力反向器构造成在关闭位置中完全地位于飞行器发动机的旁通通道的外部，因此燃料消耗被进一步减少。

因此，用于推力反向器组件的相对简单的联动件解决方案特别地包括以下优点：

轻重量构型；

组装简单；

致动器的数目的减少；

系统复杂性的降低；

载荷减小；

机构的展开构型中的高平移能力；

燃料消耗的减少，因为旁通发动机流中没有阻力连杆；

通过连杆的数目或连杆的双载荷路径设计来实现冗余度。

简单的联动件解决方案包括推力反向器单元面板(TRU面板)或风门片，所述推力反向器单元面板(TRU面板)或风门片优选地绕发动机的移动的后部整流罩径向地定位、即周向地定位。在缩回(收起)位置中，面板或风门片主要被收起在移动的后部整流罩中。TRU面板由简单的连杆(前连杆和后连杆)附接至固定的发动机整流罩。在展开期间，支柱用作TRU面板的相对主动的连杆。在叶轮(风扇盘)和导轮后面不需要阻力连杆可能是很大的益处，这可以显著地减少(完整)巡航飞行期间的燃料消耗。

驱动连杆优选地由悬臂元件或悬臂部分附接至移动的后部整流罩框架。前连杆和后连杆优选地由悬臂元件或悬臂部分附接至固定的整流罩。在一个有利的实施方式中，驱动连杆和前连杆可以利用相同的轴线来连接至TRU面板(双接合件元件)，由此可以减小载荷并且允许仅使用拉伸支柱和压缩支柱。

附图说明

通过参照下面所列出的示意图的详细描述，另外的有利效果和功能将是明显的：

图1描绘了具有优选的推力反向器组件的飞行器；

图2描绘了在推力反向器组件被收起的情况下的发动机短舱的横截面；

图3描绘了在推力反向器组件被展开的情况下的发动机短舱的横截面；

图4描绘了在无整流罩的情况下的发动机短舱的俯视图；

图5描绘了联动装置的详细视图；

图6描绘了在展开期间的风门片位置的次序；

图7描绘了处于收起位置的推力反向器组件的立体图；

图8描绘了处于第一位置的推力反向器组件的立体图；

图9描绘了处于第二位置的推力反向器组件的立体图；

图10描绘了处于第三位置的推力反向器组件的立体图；以及

图11描绘了处于展开位置的推力反向器组件的立体图。

具体实施方式

参照图1，图1描绘了飞行器10的实施方式。飞行器10包括用于产生升力的机翼12以及用于产生推力的飞行器发动机14。发动机短舱16通过挂架18附接至机翼12。发动机短舱16容置飞行器发动机14。飞行器发动机14是旁通类型的、例如为超高旁通比发动机(UHBR发动机)。

参照图2和图3，飞行器发动机14包括主风道20。主风道20以沿着气流的顺序容纳低压压缩机22和高压压缩机24、燃烧室26以及高压涡轮28和低压涡轮30。风扇32(其也被称为叶轮)被低压涡轮30驱动。

发动机短舱16具有旁通管道34。旁通管道34总体上由风扇32沿发动机短舱16的轴向方向来限定。旁通管道34还由发动机短舱整流罩36和飞行器发动机整流罩38沿发动机短舱16的径向方向来限定。因此，旁通管道34沿发动机短舱16的周向方向围绕飞行器发动机整流罩38。

发动机短舱整流罩36可以包括固定整流罩40，该固定整流罩40有时也被称为前整流罩。发动机短舱整流罩36还可以包括可移动式整流罩42，该可移动式整流罩42有时被称为后整流罩或后锥部。可移动式整流罩42能够相对于固定整流罩40沿着发动机短舱16的轴向方向移动。

飞行器10包括推力反向器组件44。该推力反向器组件44优选地被包括在发动机短舱16中。该推力反向器组件44包括：固定构件46，该固定构件46可以由固定整流罩40或固定整流罩40的部分形成；以及平移构件48，该平移构件48可以由可移动式整流罩42或可移动式整流罩42的部分形成。

推力反向器组件44包括一个或更多个风门片50，所述一个或更多个风门片50可以由于平移构件48相对于固定构件46的相对运动而被展开。

现在参照图4和图5，推力反向器组件44包括联动装置52。联动装置52机械地联接至固定构件46、平移构件48和风门片50，以便由于平移构件48相对于固定构件46的相对运动而使风门片50在收起位置与展开位置之间移动。

应当注意的是，尽管在实践中通常将使用多于一个的风门片50和联动装置52，但是为了简洁起见，在可能的情况下，本说明书仅将所述多于一个的风门片50和联动装置52中的一个风门片50和联动装置52作为示例。

固定构件46包括第一悬臂突出部54。该第一悬臂突出部54优选地沿发动机短舱16的轴向方向向后延伸。平移构件48包括第二悬臂突出部56，该第二悬臂突出部56可以沿轴向方向向前延伸。悬臂突出部54、56优选地构造成使得悬臂突出部54、56可以在风门片50的收起位置彼此容纳。

联动装置52包括多个连杆58，并且联动装置52被构造为双摇杆式联动件60。特别地，联动装置52包括第一连杆62，该第一连杆62也被称为长连杆或前连杆。第一连杆62经由第一风门片接合件64联接至风门片50并且经由第一构件接合件65联接至固定构件46、特别地联接至第一悬臂突出部54。

此外，联动装置52包括第二连杆66。该第二连杆66沿轴向方向布置在第一连杆62的后方。第二连杆66的长度短于第一连杆62的长度。第二连杆66也被称为短连杆或后连杆。第二连杆66经由第二风门片接合件68联接至风门片50并且经由第二构件接合件70联接至固定构件46、特别地联接至第一悬臂突出部54。优选地，整个第二连杆66至少在展开位置被布置在第一连杆62的后方。

联动装置52还包括驱动连杆72。该驱动连杆72被布置在第一连杆62和第二连杆66的前方。驱动连杆72比第一连杆62和第二连杆66中的每一者更长。驱动连杆72经由驱动构件接合件74联接至平移构件48、特别地在第二悬臂突出部56的前端部处联接至第二悬臂突出部56。此外，驱动连杆72经由驱动风门片接合件76联接至风门片50。优选地，驱动风门片接合件76和第一风门片接合件64沿其相应的轴线重合，或者作为单个接合件螺栓连接在一起。

现在参照图6至图11，图6至图11描绘了当推力反向器组件44从收起位置VII经由中间位置VIII至X转变到展开位置XI时风门片50的连续位置。

风门片50沿着其周边包括前边缘78、侧向成角度的边缘80、侧向平行边缘82以及后边缘84。前边缘78弯曲并且遵循发动机短舱16的周向方向。侧向成角度的边缘80是直的并且从前边缘78向后延伸、并且相对于发动机短舱16的轴向方向形成一定角度。平行边缘82从侧向成角度的边缘80继续并且大致平行于轴向方向。后边缘84也沿着发动机短舱16的周向方向延伸。风门片50构造成关于与轴向方向平行的轴线对称。

图7描绘了处于收起位置的推力反向器组件44。在收起位置中，风门片50大致平行于发动机短舱16的轴向方向，并且前边缘78接合固定构件46，而侧向平行边缘82和后边缘84分别接合平移构件48。侧向成角度的边缘80既接合固定构件46又接合平移构件48。在该位置中，风门片50形成旁通管道34的管道壁的一部分。此外，联动装置52完全布置在旁通管道34的外部。联动装置52沿发动机短舱16的径向方向完全地布置在风门片50与发动机短舱整流罩36的外部整流罩86之间。

图8描绘了处于中间位置VIII的推力反向器组件44。最初，风门片50由于联动装置52的构型而以平移方式向后且径向向内移动。此外，风门片50略微向前倾斜。利用该构型，形成了开口88，该开口88允许旁通管道34与发动机短舱16周围的环境连通。风门片50几乎没有伸入到旁通管道34中，使得仅导致气流从旁通管道34径向向外的最小转向。在该位置中，外部整流罩86使开口88的前部部分90暴露并且覆盖初始开口88的后部部分92。此外，在该位置中，侧向边缘80、82在相邻的风门片50之间形成沙漏形的间隙94。

图9描绘了处于中间位置IX的推力反向器组件44。由联动装置52控制的风门片50进一步向前倾斜，并且径向向内的平移运动停止。尽管比之前慢，但是向后的平移运动仍然继续。风门片50在侧向成角度的边缘80和侧向平行边缘82相交处彼此接合或几乎彼此接合。

图10描绘了处于中间位置X的推力反向器组件44。风门片50进一步向前倾斜，并且相邻的风门片50的侧向成角度的边缘80彼此平行。相邻的风门片50的侧向平行边缘82限定了大致V形的开口。到目前为止，风门片50的整个运动是沿径向方向向内的。

图11描绘了处于展开位置XI的推力反向器组件44。为了到达该位置，风门片50被联动装置52控制，以进行径向向外的平移运动，同时使风门片50进一步向前倾斜、直到风门片50到达其最陡的角度为止。在该构型中，前边缘78最靠近飞行器发动机整流罩38或者接合飞行器发动机整流罩38。相邻的风门片50的侧向成角度的边缘78形成V形开口，该V形开口的V角小于由侧向平行边缘80所形成的V形开口的V角。尽管前部部分90的尺寸增加，但是后部部分92在整个展开过程中被覆盖。

利用推力反向器组件44的所描述的构型，能够减少必要的致动器的数目、改进可靠性和冗余度、以及减少重量和燃料消耗。此外，由于运动路径由联动装置限定，因此可以避免被称为发动机喘振的现象。

附图标记列表

10 飞行器

12 机翼

14 飞行器发动机

16 发动机短舱

18 挂架

20 主风道

22 低压压缩机

24 高压压缩机

26 燃烧室

28 高压涡轮

30 低压涡轮

32 风扇

34 旁通管道

36 发动机短舱整流罩

38 飞行器发动机整流罩

40 固定整流罩

42 可移动式整流罩

44 推力反向器组件

46 固定构件

48 平移构件

50 风门片

52 联动装置

54 第一悬臂突出部

56 第二悬臂突出部

58 连杆

60 双摇杆式联动件

62 第一连杆

64 第一风门片接合件

65 第一构件接合件

66 第二连杆

68 第二风门片接合件

70 第二构件接合件

72 驱动连杆

74 驱动构件接合件

76 驱动风门片接合件

78 前边缘

80 侧向成角度的边缘

82 侧向平行边缘

84 后边缘

86 外部整流罩

88 开口

90 前部部分

92 后部部分

94 间隙

VII 收起位置

VIII 中间位置

Ⅸ 中间位置

Ⅹ 中间位置

Ⅺ 展开位置