专利名称：具有可变截面的通风口的涡轮喷气发动机舱的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于飞机的涡轮喷气发动机舱。
背景技术：
飞机通过多个容置于机舱中的涡轮喷气发动机来驱动，该机舱还容置有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器致动系统。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前面的进气口、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的燃烧室的后段，并且机舱通常终止于喷射喷嘴，该喷射喷嘴的出口位于所述涡轮喷气发动机的下游(也被称为主喷嘴)。现代机舱通常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)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。机舱通常包括外结构，该外结构也被称为外固定结构(0FS)，该外结构与后段的同心的内结构一起限定环形流体通道，该内结构也被称为内固定结构(IFS)，该内固定结构围绕严格来讲在该风扇之后的涡轮喷气发动机的结构，该环形流体通道也被称为次流通道，用于引导在涡轮喷气发动机的外部流通的冷空气流(也被称为次流)。围绕该涡轮喷气发动机，该内结构限定了隔室和通风区域，其主要目的是更新在IFS和发动机之间流通的空气。该内结构和喷射喷嘴限定发动机隔室的风扇的出口横截面。多个冷空气源(来自于次流)供给该通风隔室，沿该涡轮喷气发动机流通，在冷气通过通风出口被排出之前在该处被加热。总体来讲，该通风入口和出口截面的尺寸使得能够确保在沿涡轮喷气发动机的通风隔室中具有合适的通风和压力。文件W02009/024660描述了一种用于调节通风隔室中的通风空气和压力的系统。所描述的系统还使得能够适应涡轮喷气发动机在飞行过程中的某些变形。更具体地，文件W02009/024660描述了一种涡轮喷气发动机舱，其包括具有内结构的后段，该内结构设计用于围绕发动机隔室的后部，并且与喷射喷嘴一起限定校准的发动机隔室的通风的出口横截面，该出口横截面使用设置在该出口横截面中的分隔装置进行校准，其特征在于，该分隔装置分为刚性分隔装置和补偿装置，该刚性分隔装置被设计成确保恒定的间隔，该补偿装置被设计成能够适应涡轮喷气发动机相对于机舱的相对移动。然而，应当注意的是，涡轮喷气发动机装配有高压空气排出阀，其使得能够调节涡轮喷气发动机的性能。通常，这些排出阀位于内结构(IFS)的内部并且从通风隔室的内部露出。因此，对于特定的飞行条件中一个或多个阀门排放至通风腔室中的情况下，必须吸收和调节其引起的强过压。
意外过压的另一种情况也可能是涡轮喷气发动机线的中断(爆管事件)。此外，这些过压导致疲劳工作的内结构的不规则载荷。这些过压还可能引起所述内结构的变形，以及引起机舱外部流动的空气流的中断，从而导致空气动力学效率的损失。显然，现有的解决方案没有考虑到这些排出阀，因此需要一种解决方案使得能够更好地考虑这些附加的限制条件。更特别地,现有的解决方案不能允许对该通风出口的主动管理(gestion)。
发明内容
本发明的目的在于消除上述问题，并且提供使得能够将通风出口调节至最大的可能的飞行和压力条件的系统。为此，本发明涉及一种涡轮喷气发动机舱，包括具有内结构的后段，所述内结构设计成围绕发动机隔室的后部并且与喷射喷嘴一起限定所述发动机隔室的通风的出口横截面，其特征在于，它包括与至少一个相应的控制装置相关联的至少一个移动元件，所述移动元件能够在收回位置和接合位置之间移动，在所述收回位置，所述通风的出口横截面是最大的，相对于所述收回位置，所述移动元件在所述接合位置至少部分地减小所述通风的出口横截面，所述控制装置能够在所述收回位置和所述接合位置之间移动所述移动元件。因此，通过提供可控制其位置的移动元件，通风出口横截面能够被精确地调节，并且容易地适应可能引起的涡轮喷气发动机的通风隔室内压力变化的所有的飞行条件和意外情况。有利地，所述移动元件能够被移至在其收回位置和接合位置之间的至少一个中间位置。这是所述移动元件的不连续的运动。还有利地，所述移动元件能够在其收回位置和接合位置之间连续地被移动。优选地，所述移动元件被可平移地安装。根据第一实施例，所述移动元件沿所述机舱的基本上纵向的轴线平移。根据第二可替换实施例，所述移动元件沿所述机舱的基本上径向的方向平移。可替换地，所述移动元件围绕枢转轴可转动地安装。特别地，该移动元件可为检验阀。根据第一优选实施例，所述移动元件可移动地安装在所述喷射喷嘴的排气护罩上。根据第二优选实施例，所述移动元件可移动地安装在所述内结构的壁上。根据第三优选实施例，所述移动元件可移动地安装在所述内结构和所述喷射喷嘴之间。有利地，所述移动元件以多个扇区制成，并且在所述通风的出口的至少部分周边上延伸。可替换地，所述移动元件由在至少部分周边上的单个扇区制成。有利地，所述移动元件的控制装置包括至少一个电驱动装置。可替换地，所述移动元件的控制装置包括至少一个气动或液压驱动装置。应当注意的是，根据涡轮喷气发动机附近的温度和压力条件，致动装置和控制装置的存在是困难的。
有利地，所述移动元件的控制装置包括至少一个对通风压力敏感的驱动装置。以这种方式，能够对通风隔室中的压力执行至少部分地自动调节。优选地，所述移动元件抵靠朝其收回位置(最大出口横截面)或接合位置(最小出口横截面)的弹性返回装置安装。
根据附图以及以下提供的详细说明，将理解本发明的实施，其中:-图1是根据本发明的机舱处于关闭状态时的纵向剖视示意图；-图2是图1的机舱的后段的局部放大的示意图；-图3是图1的机舱的后部地局部的立体示意图；-图4是装配有根据本发明的图1的机舱的通风出口的移动元件的局部纵向剖视图；-图6至图13是装配有根据本发明的机舱的通风出口的移动元件的可替换实施例的局部示意的和纵向剖视图。
具体实施例方式如图1中示意性地示出，根据本发明的飞机的机舱1，以公知的方式包括前进气口段2、设计成围绕风扇(不可见的)的中间段3和设计成围绕发动机隔室5的后段4，并且终止于喷射喷嘴6，其出口位于该涡轮喷气发动机的后面。该机舱I包括外结构7，该外结构7也被称为OFS (外固定结构)，其与同心的内结构9 一起限定环状流体通道8，该同心的内结构9也被称为IFS (内固定结构)，围绕风扇之后的涡轮喷气发动机的下游部分5。以说明的方式，应注意的是，所示的下游段4的外结构装配有推力反向器设备。当然，其也可能是没有装配有推力反向器设备的机舱，称为光滑结构。内结构9限定围绕该涡轮喷气发动机5的通风隔室10，通过从流道8抽取空气，使得冷空气流(箭头)围绕该涡轮喷气发动机流通。被抽取的空气从通风隔室10通过通风出口 11排出，该通风出口由内结构9和喷射喷嘴6之间的间隔限定，并且通过分隔装置(不可见)保持。根据本发明以及图4和图5中示出的第一实施例，机舱I包括至少一个移动元件15，该移动元件与至少一个相对应的控制装置(不可见)相关联，所述移动元件15在收回位置和接合位置之间移动，在收回位置，该通风出口的横截面11是最大的，相对于收回位置，该移动元件15在接合位置至少部分地减小的通风出口的横截面11，所述控制装置能够在收回位置和接合位置之间移动该移动元件15。因此，该出口的横截面11能够被主动地和动力学地控制，以调节通风隔室10中的气压，并且适于过压或者压力减小的情况。该移动元件可被设计成在其收回位置和接合位置之间的一个或多个不连续的位置移动，或者沿行程路径连续地移动。如图5所示，应当注意到，作为一般规则，该出口横截面11不在喷嘴6和内结构9的整个周边上延伸，出于防火的原因，其上部被密封地制成。
移动元件15可由单件或多个扇区制成，该多个扇区可选择为独立的。移动元件15的形状可采用所需的形式，并且特别地可根据流体限制条件进行调节。特别地，安装在结构6、9的外壳上的移动元件可与该结构6、9的外壳形成一体。因此，例如可设置斜面的移动元件15、155、158、159，具有基本上矩形横截面的移动元件151、152，圆形移动元件153，枢转襟翼154、156等等。根据第一实施例，如图4、6至9所示，该移动元件15、151、152、153、154可移动地
安装在喷射喷嘴6的排气护罩上。根据第二实施例，如图10至12所示，该移动元件155、156、158可移动地安装在内结构9上。根据第三实施例，如图13所示，该移动元件159可移动地独立地安装在内结构9和喷射喷嘴6的护罩之间。移动元件的移动也可以是不同性质的。根据第一可替换实施例(图4、6、7、10、12和13)，移动元件15、151、152、155、158被
平移地安装。如图5所示(放大部)，移动元件的引导可通过轨道/导轨系统来完成。该移动元件可沿机舱的基本上纵向的轴线移动，还可沿机舱的径向轴线、或纵向轴线和径向轴线的结合移动。根据第二可替换实施例(图9、11)，该移动元件154、156像检验阀一样围绕枢转轴可转动地安装。当然，这些实施例不是限制性的，也可以使用本领域技术人员公知的等同的手段来实现。移动元件15可由适于周边温度和压力条件的任何公知的致动装置驱动。特别地，可能提供电动的、气动的或者液压驱动装置。有利地，特别是在所谓的冷区域，该驱动装置和/或控制装置偏离移动元件，即朝涡轮喷气发动机5和通风隔室10的上游方向偏移。在这种情况下，可通过诸如万向接头系统的牵引绳索或刚性返回来驱动。通过可被概括为所描述实施例的互补特性的方式，图6和图12示出了局部挡块161的布置，该局部挡块161定位在内结构9和喷嘴护罩6之间的分界面。在两结构6、9的相对变形的情况下，该挡块使得能够确保所述内结构9和喷嘴6之间的最小间隔。图8和图9示出了在通风隔室10中使用压敏驱动装置的实施例。更具体地，图8为移动元件153提供了诸如气囊的可膨胀元件，通过膨胀，该可膨胀元件或多或少地至少部分地阻塞通风出口 11。这种类型的系统对于气动或液压类型的控制装置是特别有用的。该气动或液压系统可与发动机相关联，或者可为专用的以及自主的。此外，该可膨胀元件153可为弹性的，并且趋于朝默认位置自动地返回，在其供应压力被释放的情况下，该默认位置对应于最小出口横截面或最大出口横截面11。图9的实施例示出了以枢转襟翼的形式制成的移动元件154，该移动元件154抵靠返回弹簧163安装，该返回弹簧163趋于将该移动元件朝收回位置返回，出口截面11在收回位置是最大的。该襟翼由机械的可收回推片164致动。该推片可为电子的、液压的或气动的。该襟翼的致动可在联接轴线的上游或下游完成。此外，一个推片可驱动多个襟翼。
同样地，图11示出了由推片157推动的弹性襟翼156 (例如弹簧片)。该弹簧片可具有由多个薄片形成(例如通过在片中的流路形成)的一端。在图12中，该移动元件158沿着机舱轴线中的直线运动在内结构9上被引导。这种构型使得能够设计移动元件158的单件结构。在图13中，该移动元件159在内结构IFS9上或喷射喷嘴结构上被引导。在该移动元件159的平移中，同时减小了这两个结构之间的通道截面。此外，至于所谓的D形管机舱结构，即，其中的外结构OFS包括两个铰接在附接杆的上部区域中的半圆柱形的半罩，移动元件158可由覆盖上部区域的扇区连续地制成，不与内结构的下部区域通风。至于具有所谓的O形管下游段4的结构，即由单个基本上圆柱形的滑动罩形成，该移动元件158可由连接两个不通风的上部区域的扇区形成。虽然本发明已经对具体的示例性实施例进行了描述，但是本发明当然绝不限于此，而是涵盖所描述的所有等同技术手段及其在本发明的范围中的任何结合。
权利要求
1.一种涡轮喷气发动机舱(1)，包括具有内结构(9)的后段(4)，所述内结构(9)设计成围绕发动机隔室的后部(5)并且与喷射喷嘴(6)—起限定所述发动机隔室的通风(10)的出口横截面(11)，其特征在于，所述机舱包括与至少一个相应的控制装置相关联的至少一个移动元件(15、151、152、153、154、155、156、158、159)，所述移动元件能够在收回位置和接合位置之间移动，在所述收回位置，所述通风的出口横截面最大，相对于所述收回位置，所述移动元件在所述接合位置至少部分地减小所述通风的出口横截面，所述控制装置能够在所述收回位置和所述接合位置之间移动所述移动元件。
2.根据权利要求1所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(15、151、152、153、154、155、156、158、159)能够被移至在其收回位置和接合位置之间的至少一个中间位置，这是所述移动元件的不连续的运动。
3.根据权利要求2所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(15、151、152、153、154、155、156、158、159)能够在其收回位置和接合位置之间连续地移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(15、151、152、153、154、155、156、158、159)可平移地安装。
5.根据权利要求4所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(15、151、155、158、159)沿所述机舱的基本上纵向的轴线平移。
6.根据权利要求4或5所述的机舱(I)，其特性在于，所述移动元件(152、155)沿所述机舱的基本上径向的方向平移。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机舱(1)，其特征在于，所述移动元件(154、156)围绕枢转轴转动地安装。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机舱(1)，其特征在于，所述移动元件(15、151、152、153、154)可移动地安装在所述喷射喷嘴的排气护罩上。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的机舱(1)，其特征在于，所述移动元件(155、156、158)可移动地安装在所述内结构的壁上。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(159)可移动地安装在所述内结构和所述喷射喷嘴之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的机舱(1)，其特征在于，所述移动元件(151、152、153、154、155、156、158、159)以多个扇区制成，并且在所述通风的出口的至少部分周边上延伸。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的机舱(1)，其特征在于，所述移动元件(15)由在至少部分周边上的单个扇区制成。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件的控制装置包括至少一个电驱动装置。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(154、153)的控制装置包括至少一个气动或液压驱动装置。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(154、153)的控制装置包括至少一个对通风压力敏感的驱动装置。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的机舱(I)，其特征在于，所述移动元件(153、.154、156)抵靠朝其收回位置(最大出口)或接合位置(最小出口)的弹性返回装置安装。
全文摘要
本发明涉及一种涡轮喷气发动机舱(1)，其包括具有内结构(9)的后段(4)，所述内结构(9)设计成围绕发动机隔室的后部(5)并且与喷射喷嘴(6)一起限定所述发动机隔室的通风(10)的出口横截面(11)，其特征在于，其包括与至少一个相应的控制装置相关联的至少一个移动元件(15、151、152、153、154、155、156、158、159)，所述移动元件能够在收回位置和接合位置之间移动，在所述收回位置，所述通风出口横截面最大，相对于收回位置，所述移动元件在接合位置至少部分地减小所述通风的出口横截面，所述控制装置能够在收回位置和接合位置之间移动所述移动元件。
文档编号B64D33/00GK103180209SQ201180051456
公开日2013年6月26日 申请日期2011年10月3日 优先权日2010年10月25日
发明者居·伯纳德·沃琪尔, 洛朗斯·勒梅恩 申请人:埃尔塞乐公司