阅读说明：本技术 可变桨距螺旋桨控制系统 (Variable pitch propeller control system ) 是由 B.拉尚斯 I.布洛克林尼 于 2019-08-06 设计创作，主要内容包括：可变桨距螺旋桨控制系统可具有：可调节的致动液压压力的源；顺桨阀,其能够打开以在源和致动器之间提供致动液压压力的致动路径,并且能够关闭以将致动器连接到低于致动液压压力的排放部并关闭致动器路径；以及与致动器路径并行的旁通路径,旁通路径具有相对于致动器路径的流动区域的受约束的流动区域。(The variable pitch propeller control system may have: a source of adjustable actuation hydraulic pressure; a feathering valve that is openable to provide an actuation path of actuation hydraulic pressure between the source and the actuator, and closable to connect the actuator to a drain that is lower than the actuation hydraulic pressure and close the actuator path; and a bypass path in parallel with the actuator path, the bypass path having a restricted flow area relative to the flow area of the actuator path.)

可变桨距螺旋桨控制系统

技术领域

本申请一般地涉及飞行器发动机，并且更具体地涉及具有可变桨距螺旋桨的飞行器发动机。

背景技术

虽然现有的可变桨距螺旋桨系统在一定程度上令人满意，但仍有改进的余地。实际上，在一些可变桨距螺旋桨系统中，当发动机在相对冷的温度下操作相对长的时间时，在顺桨（feathering）时从桨距致动器通过顺桨阀返回的油可能是冷且粘稠的，从而导致通过顺桨阀的压力损失以及对顺桨速率的明显影响。这会导致以应对该影响的方式过度设计顺桨阀，由于相关联的额外成本和/或重量，这原本是不期望的。

发明内容

在一个方面中，提供了一种飞行器发动机，其具有：可变桨距螺旋桨；致动器，其用于控制可变桨距螺旋桨的叶片的桨距；可调节的致动液压压力的源；顺桨阀，其能够打开以在所述源和所述致动器之间提供所述致动液压压力的致动路径，并且能够关闭以封阻所述致动路径并将所述致动器连接到低于致动液压压力的排放部；以及旁通路径，其与所述致动器路径并行并相对于所述致动器路径受到约束。

在另一方面中，提供了一种用于螺旋桨的可变桨距螺旋桨控制系统，所述螺旋桨具有致动器以控制叶片的桨距，所述可变桨距螺旋桨控制系统包括：可调节的致动液压压力的源；顺桨阀，其能够打开以在所述源和所述致动器之间提供所述致动液压压力的致动路径，并且能够关闭以将所述致动器连接到低于所述致动液压压力的排放部并关闭所述致动器路径；以及与所述致动器路径并行的旁通路径，所述旁通路径具有相对于所述致动器路径的流动区域的受约束的流动区域。

在另一方面中，提供了一种操作可变桨距螺旋桨的方法，所述方法包括：将液压流体的致动液压压力从源传送到致动器，所述致动器控制所述螺旋桨的叶片的桨距；操作顺桨阀以将所述致动器连接到排放部，由此释放所述致动器中的液压压力，并引起液压流体从所述致动器朝向所述排放部的反向流，而同时将低于所述致动液压压力的受限流率的液压流体从所述源馈送到所述排放部，进入所述反向流中并穿过所述顺桨阀。

附图说明

现在参考附图，其中：

图1是燃气涡轮发动机的示意性截面视图；

图2是示出了可变桨距螺旋桨控制系统的示例的框图；

图3是顺桨阀的截面示意图。

具体实施方式

图1示出了燃气涡轮发动机的示例。在该示例中，燃气涡轮发动机是如下类型的燃气涡轮螺旋桨发动机10，其优选地设置成用在针对亚音速飞行设计的飞行器上，一般包括串联流动连通的进气口11，通过该进气口11，空气被吸入以便随后被压缩机12压缩。燃料被添加到燃烧室13中的压缩空气，以用于使燃料和空气混合物燃烧。然后，燃烧气体膨胀以驱动涡轮14。连接到涡轮14中的一个的动力轴15向前突出，以经由总体以17示出的减速齿轮箱将驱动力传递到螺旋桨轴16。

在该实施例中，螺旋桨是可变桨距螺旋桨19，其中，叶片弦围绕沿叶片长度延伸的轴线的倾斜角度（即叶片桨距）可以被调节。该角度通常依据叶片在旋转期间“咬入（bite）”空气中的量来限定。因此，接近竖直的角度咬入到空气中非常小并且被称为小角度，或称为小桨距。较大的角度被称为较大桨距。在发动机的典型操作期间，当需要良好的低速加速度（和爬升率）时，可以将该角度精细地调节到较低的桨距，并且当需要较高的速度性能和燃料效率时，可以将该角度精细地调节到较高的桨距。在该实施例中，叶片桨距由致动器20控制，致动器20经由可调节的液压压力源22提供动力。

图2示出了可变桨距控制系统24的示例，其包括用于为致动器20提供动力的可调节液压压力源22。源22允许在位于足以为致动器20提供动力的致动液压压力的阈值以上的给定范围内改变液压压力，并使桨距移动远离最大位置。叶片的桨距将依据液压压力而变化。该过程可称为小桨距压力控制。

如果发动机发生故障，其不起作用的螺旋桨会在飞行器上造成不期望的阻力。顺桨系统设置有可变桨距控制系统24，以允许将叶片取向移动到最大位置，以努力使这种不希望的阻力最小化，该最大位置可以是水平的或接近水平的。该过程可以称为顺桨。为此，可变桨距控制系统24还包括顺桨阀26和用于控制顺桨阀26的顺桨控制器28。

在小桨距压力控制期间，可以操作顺桨阀26以在源22和致动器20之间连通致动液压压力以向致动器20提供动力。穿过顺桨阀26的油的该后一路径将被称为致动路径30，并且顺桨阀的允许致动液压压力沿致动路径传递的位置将被称为打开位置。在顺桨期间，可以操作顺桨阀26以使致动器20与源22断开，从而封阻致动路径30，并通过将致动器20连接到低于致动器液压压力阈值的排放部（drain）34来释放致动器管线32中的液压压力。顺桨阀在顺桨期间的位置将被称为关闭位置。当叶片的桨距移动到最大取向（称为顺桨）时，这导致液压流体从致动器20流动到排放部34。桨距可以朝向顺桨移动的速率被称为顺桨速率。在长时间飞行期间，在低温下，致动器20中的油会变冷并且比在其更温热时更粘稠。这会降低顺桨速率。

在该示例中，提供了旁通路径36，其允许来自源22的受限流率的较温热的液压流体混合到液压流体的反向流中并且提高其温度。因此，可以允许较热的油流穿过顺桨阀26，从而导致顺桨速率增大。然而，如果过多的油被允许通过旁通路径36，则源22的压力将穿过旁通路径36与致动器管线32连通。为此，旁通路径36可以设置有受约束的区域，该受约束的区域可以例如呈扼流区段38的形式。实际上，旁通路径的受约束的区域将显著小于致动器路径的区域，致动路径被设计成允许穿过顺桨阀的更大的流率和致动压力连通。旁通路径区域的确切优选选择将是专门设计的。在旁通路径36和致动器路径30两者都在致动器管线32和源管线40之间提供独立连接的意义上，可以说旁通路径36是与致动器路径30并行的。因此，旁通路径36可以独立于顺桨阀26和致动路径30的关闭状态而保持打开。在该实施例中，旁通路径36沿着形成永久连接的旁通管线延伸，并且旁通管线不包含阀。

在该实施例中，顺桨阀26包括可滑动地容纳在壳体44内的阀体42。在图3中示出了顺桨阀26的更详细的示例。阀体42具有至少一个分隔构件46、48，在该情形中使用了两个相对的分隔构件46、48。当操作顺桨阀26以打开致动路径30时，如图3中的虚线所示，第一分隔构件46将致动器管线32与排放部管线34分开，并且两个分隔构件46、48之间的腔/间隔将供给管线40连接到致动器管线32。如图2或图3所示，旁通路径36在打开构造中可以直接地抑或经由腔保持被连接在供给管线40和致动器管线32之间。

当顺桨阀26如图3中的实线所示的那样关闭时，第二分隔构件48将供给管线40与致动器管线32分开，而不将旁通管线36与致动器管线32分开，并且致动器管线32经由分隔构件46、48之间的腔/间隔而处于与排放部管线34连通。

以上描述仅意图是示例性的，并且本领域技术人员将认识到，在不偏离所公开的发明的范围的情况下，可对所描述的实施例作出改变。例如，可以使用除所示之外的其他形式的顺桨阀，并且可以使用任何合适形式的可调节的致动液压压力来为致动器提供动力。旁通路径可以以如所示的与顺桨阀并行的旁通管线的形式提供，或者可以替代地以以在顺桨阀自身的主体中的部件之间的间隔或管道的形式提供。旁通路径可以是永久性的，或者可以替代地设置有阀，该阀在顺桨阀打开时关闭旁通路径。在所示的实施例中，为简单起见，永久的旁通路径是优选的。落入本发明的范围之内的另外的其它修改对于本领域的技术人员而言将会通过浏览本公开而明显，并且这样的修改意图落入所附权利要求的范围内。