專利名稱：雙門式推力換向器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)外雙函道式噴氣發(fā)動機的繞樞軸轉(zhuǎn)動雙門式推力換向器裝置。
這種形式的換向器已為人們熟知，在該裝置中所述雙門與在環(huán)繞發(fā)動機的外整流罩上固定的樞軸鉸鏈連接，大致上與所述發(fā)動機的縱向軸線同心。發(fā)動機外整流罩沿著噴口形成一個環(huán)形的風(fēng)道，主熱氣流經(jīng)噴口噴射，而由上游風(fēng)扇產(chǎn)生的冷的旁路氣流則從此環(huán)形的風(fēng)道流過。在這種型式的裝置中，繞樞軸轉(zhuǎn)動的雙門在促動系統(tǒng)的作用下可以在其收攏位置和展開位置之間來回轉(zhuǎn)動。在收攏位置時，雙門把由整流罩固定構(gòu)件形成的開口關(guān)閉；而在展開位置時，所述雙門則徑向地向外伸展開來將環(huán)形風(fēng)道關(guān)閉，以便使旁路氣流偏轉(zhuǎn)。
例如，在1987所11月5日提出的一項專利FR-A-2,622,928中曾敘述了一種帶門的換向器系統(tǒng)。在收攏位置時，門就構(gòu)成了環(huán)形風(fēng)道外壁的下游端，所述的門用鉸鏈連接到懸臂縱梁上。這種型式的后門換向器呈現(xiàn)出的優(yōu)點是它能使門在工作時可無阻礙地繞樞軸轉(zhuǎn)動，而門在展開位置時能使開口或轉(zhuǎn)向槽達(dá)到最大開度，旁路氣流通過它便被偏轉(zhuǎn)。這是基于如下事實，即門樞軸能夠置于非常接近于通過發(fā)動機中心線平面的位置上。
然而這種布置的結(jié)果的是該縱梁的下游端-門就是用鉸鏈連接到該梁上-因為是懸臂而固定得并不牢固，當(dāng)雙門展開時由于有相當(dāng)大的力作用在這一區(qū)域上，因而會出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)嚴(yán)重失靈甚至構(gòu)件被損壞的危險。此外，很明顯的是這種解決辦法將不適合于門繞樞軸向后轉(zhuǎn)動時受到發(fā)動機的機械特征所限制的情況。這些缺點在打算使用僅有兩個門的換向器的情況下將會成為特別關(guān)鍵的問題。
本發(fā)明提供了一個簡單的解決辦法，在雙門換向器的范圍內(nèi)將改進(jìn)換向器的安全性和更經(jīng)濟性的設(shè)計結(jié)合起來。按照本發(fā)明，一個雙門推力換向器的特征在于發(fā)動機整流罩的固定結(jié)構(gòu)件包括一個位于繞樞軸轉(zhuǎn)動雙門上游的環(huán)形前部構(gòu)件；兩根與發(fā)動機軸線平行并相互對稱的縱梁；一個位于繞樞軸轉(zhuǎn)動的雙門下游的環(huán)形后部構(gòu)件，它被緊固在縱梁上并與前部構(gòu)件緊固在一起；對于每一個門，至少有兩根支桿被緊固在整流罩延長部分的固定構(gòu)件上，以通過發(fā)動機軸線的平面和門的縱向中心線為對稱中心相互對稱，位于發(fā)動機軸線與每一個門縱向中心線之間的那一段距離的上半部區(qū)域內(nèi)，所述的支桿支承著雙門的樞軸。
于是，通過將環(huán)形后部構(gòu)件緊固到固定構(gòu)件上就可得到縱梁的最佳強度，同時還可避免門從它們的樞軸連接點上脫開來的危險，從而提高了安全性。另外，當(dāng)門樞軸回移到相對于發(fā)動機軸線的某個新位置時能夠得到一個門的最大開度，從而保證了旁路氣流的正確偏轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，按照本發(fā)明，支桿是在位于發(fā)動機軸線與每個門縱向中心線之間的那一段距離的大約三分之二長度的區(qū)域，從發(fā)動機軸線開始起延伸。一種對樞軸的特別新穎的布置，因為它能提供最佳的效果，是將樞軸置于發(fā)動機軸線與門縱向中心線之間那一段距離從發(fā)動機軸線開始算起的大約三分之二長度的位置處。
仍然是按照本發(fā)明，為了不妨礙門的機動靈活性，支桿應(yīng)置于與整流罩固定結(jié)構(gòu)相同的平面內(nèi)。支桿可以緊固在整流罩的環(huán)形前部構(gòu)件上并朝著后部構(gòu)件的方向縱向延伸，或者緊固到整流罩固定構(gòu)件的縱梁上。在這種情況下，它們具有圓弧形狀以便與所述整流罩的曲率相匹配。
然而，按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，與每一個門相關(guān)聯(lián)的是兩對支桿，它們相對于門的縱向中心線是對稱的。每一對支桿由緊固在整流罩環(huán)形前部構(gòu)件上的第一支桿和由于它的零件而緊固在整流罩縱梁上的第二支桿組成，這兩個支桿被剛性地連接在一起。在這種情況下，每一個門的樞軸均位于兩根支桿的相交處。
應(yīng)補充說明一點，緊固在縱梁上的圓弧形支桿是被放置在從前部構(gòu)件算起的前部構(gòu)件與后部構(gòu)件之間那一段距離的多于三分之二長度的位置上。而一種優(yōu)選的布置方案則是將這些支桿放置在所述距離的三分之二到四分之三的長度的位置上。
本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點在下面參照附圖作為舉例而不是加以限制的說明過程中將會變得更加清楚。這些附圖是

圖1為安裝在飛機機翼結(jié)構(gòu)下的裝備有按照本發(fā)明所述的具有雙門的推力換向器裝置的噴氣發(fā)動機后部的透視圖，換向器雙門處在收攏位置(即關(guān)閉位置)；圖2為與圖1相似的透視圖，顯示了換向器雙門處在展開位置(即開啟位置)；圖3為安裝在機身后部的按照本發(fā)明所述的推力換向器裝置的透視示意圖；圖4為按照本發(fā)明所述的換向器門的透視示意圖，其中箭頭所指的是前進(jìn)方向；圖5為一個關(guān)閉門的側(cè)視圖；圖6為一個與圖5相似的視圖，但是將門剖掉了一部分，這次表示的是開啟位置，以及圖7和圖8為按照本發(fā)明所述的換向器裝置的其他型式。在圖7中，裝置被安裝在機身的后部，在圖8中則是安裝在機翼結(jié)構(gòu)下。
圖1表示了通過了一個支承機構(gòu)1安裝在一架飛機機翼結(jié)構(gòu)A下面的一臺噴氣式發(fā)動機吊艙單元2的后部。然而，可以理解的是，該吊艙單元可以固定在飛機的任何其他合適的位置上，例如，固定在機身的后部如圖3和圖7所示。這臺發(fā)動機是一臺傳統(tǒng)的函道式渦輪噴氣發(fā)動機，它有一個噴口3，發(fā)動機的熱氣按箭頭F1所指的方向通過噴口3排出。外部整流罩如5所示，它環(huán)繞著發(fā)動機及噴射熱氣流的噴口3。在外整流罩5與噴口外表面4之間有一個環(huán)形風(fēng)道6(見圖3)，它能使圖中未表示出的上游風(fēng)扇產(chǎn)生的冷氣流按箭頭F2所指的方向流過。
參考數(shù)字8所指的是整個推力換向裝置。參考數(shù)字7所代表的是繞樞軸轉(zhuǎn)動的雙門，它們被容納在一個開口或者換向槽PD中(見圖2)，開口或者換向槽PD是關(guān)閉或者是開啟取決于雙門是處在收攏位置(圖1)還是處在展開位置(圖2)。換向槽由一個固定構(gòu)件確定，它包括一個環(huán)形前部構(gòu)件9，縱梁10和11(見圖3)以及一個環(huán)形后部構(gòu)件12?？v梁、前部構(gòu)件和后部構(gòu)件剛性連接在一起，并通過支架B固定到飛機結(jié)構(gòu)上。兩個門7中的每一個門在14a處與控制作動筒14的一端相連接，控制作動筒的另一端則是固定在整流罩的構(gòu)件上。
兩根支桿15緊固在前固定構(gòu)件9上，并在整流罩的表面內(nèi)向著后部構(gòu)件12的方向縱向延伸。同時，兩根或多根圓弧形支桿16緊固在縱梁10和11上，彼此都在雙門7的表面內(nèi)沿著縱向中心線LM(見圖4)的方向延伸。每一對相鄰支桿中的支桿15和16在它們的交點處被緊固在一起，它們還被用作樞軸17的支座，門7便繞樞軸轉(zhuǎn)動。在圖3和圖5中可以看到，雙門處在關(guān)閉位置時，這些門的前緣20和后緣21與整流罩固定構(gòu)件的前緣18和后緣19相齊平。
現(xiàn)在參照圖5來確定一個顯示本發(fā)明特征的關(guān)于樞軸17的十分特殊的位置。如果將發(fā)動機軸線X-X′與處于關(guān)閉位置的門7外表面中心線LM間的距離選取為3d，樞軸則處在從X-X′軸線算起的沿著這一距離的大約三分之二長度(2d)的位置上。由于樞軸位置相對于發(fā)動機軸線X-X′位置的這一提高，就有可能使雙門7達(dá)到其最大開度，如圖6所示，而不至受到后固定構(gòu)件12的阻礙。
此外，將樞軸17與前固定構(gòu)件9的邊緣18之間的距離“1”處于前固定構(gòu)件與后固定構(gòu)件的邊緣18和19之間“L”的三分之二與四分之三之間是有利的。
下面將要對雙門7的結(jié)構(gòu)作更為詳細(xì)的說明。已經(jīng)確定的結(jié)構(gòu)在考慮到新穎的樞軸位置的情況下能夠正確地發(fā)揮作用。從圖4中可能已經(jīng)看出，在雙門與樞軸相鉸鏈連接的區(qū)域內(nèi)，雙門的內(nèi)壁7b在其厚度范圍內(nèi)有兩道與支桿15的外形相互補的縱向凹腔23，因此當(dāng)雙門7關(guān)閉時支桿就能很方便地埋入凹腔23內(nèi)。這些凹腔23的形狀是兩條相互平行的溝槽。在雙門外壁7a的厚度范圍內(nèi)(圖4和圖5)還有兩個互相對稱的由參考數(shù)字22標(biāo)出的凹腔，這些凹腔的形狀大體上呈三角形，其頂點25與門7的樞軸17相鄰，其底邊沿循著門的縱向邊緣向后，而由凹腔22形成的三角形斜邊26則與門的后邊緣21構(gòu)成了燕尾形狀30。
圖4，5和6清楚地顯示出門7的內(nèi)壁7b在27處向外伸出很多，特別是向后，這樣它就能很好地與噴口3的外表面曲面4相貼合，以便當(dāng)雙門展開時有效地阻塞旁路氣流F2而使它徑向地向外偏轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)向槽PD。應(yīng)該注意到，由于樞軸17的位置合適，雙門7能夠開啟到最大角度，其在所有情況下將大于45°從而保證了噴射流有效的偏轉(zhuǎn)。最后還應(yīng)該提到，轉(zhuǎn)向槽PD的側(cè)邊最好采用19a-19b所示的剖面形狀(見圖5和圖6)，它大體上與門7的內(nèi)面板7b后部的燕尾形狀30相對應(yīng)。
作為舉例，圖7和圖8顯示了發(fā)動機吊艙裝置可能采用的其他布置和其他形狀。在這些附圖中，相同的參考數(shù)字所指的零部件與圖1至圖6中相同的參考數(shù)字所指的零部件相同。特別之處在于，代替圖1至圖6中所顯示的大體上圓形的發(fā)動機吊艙，在本發(fā)明中可以采用四角形的外形(圖7)，這并未超出本發(fā)明的范圍。在圖7中吊艙是安裝在機身的后部，在圖8中則是安裝在機翼的下方。
權(quán)利要求
1.用于函道式渦輪噴氣發(fā)動機的具有兩個繞軸轉(zhuǎn)動的門(7)型式的推力換向器裝置，其與環(huán)繞發(fā)動機的外整流罩(5)的固定構(gòu)件上的樞軸(17)用鉸鏈相連接，并大致上與所述發(fā)動機的縱向軸線(X-X′)同心，所述的外整流罩(5)沿著噴口(3)的方向成形，主熱氣流(F1)經(jīng)噴口(3)噴射，一個環(huán)形風(fēng)道(6)用以流過冷的旁路氣流；所述的繞樞軸轉(zhuǎn)動雙門(7)在一個促動系統(tǒng)的作用下可以在其收攏位置和展開位置之間來回轉(zhuǎn)動，在收攏位置時，雙門(7)把由整流罩固定構(gòu)件形成的開口(PD)關(guān)閉；而在展開位置時，所述的雙門(7)則徑向地向外延伸開來將環(huán)形風(fēng)道(6)關(guān)閉，以便使得旁路氣流(F2)偏轉(zhuǎn)；所述推力換向器裝置的特征在于整流罩(5)的固定構(gòu)件包括下列部分一個位于繞樞軸轉(zhuǎn)動雙門(7)上游的環(huán)形前部構(gòu)件(9)；兩根與發(fā)動機軸線(X-X′)平行并相互對稱的縱梁(10，11)；一個位于繞樞軸轉(zhuǎn)動雙門(7)下游的環(huán)形后部構(gòu)件(12)，它被緊固在縱梁(10，11)上并與前部構(gòu)件(9)緊固在一起；并且，對于每一個門(7)，至少有兩根支桿(15或16)是以通過發(fā)動機軸線(X-X′)的平面和雙門(7)的縱向中心線(LM)為對稱中心相互對稱地被緊固在整流罩(5)延長部分的固定構(gòu)件上，位于發(fā)動機軸線(X-X′)與每一個門(7)的縱向中心線(LM)之間的那一段距離(3d)的上半部區(qū)域內(nèi)，所述的支桿(15或16)支承著門的樞軸(17)。
2.按照權(quán)利要求1所述的推力換向器裝置，其特征在于，支桿(15，16)是在位于從發(fā)動機軸線(X-X′)算起發(fā)動機軸線(X-X′)與每一個門(7)的縱向中心線(LM)之間的那一段距離的大約三分之二長度的地方延伸。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的推力換向器裝置，其特征在于，每一個門(7)的樞軸(17)是位于從發(fā)動機軸線(X-X′)算起的發(fā)動機軸線(X-X′)與門的縱向中心線(LM)之間的那一段距離的大約三分之二長度(2d)的位置上。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的推力換向器裝置，其特征在于，支桿(15，16)是位于與整流罩(5)的固定構(gòu)件相同的平面內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的推力換向器裝置，其特征在于，支桿(15)是緊固在整流罩的環(huán)形前部構(gòu)件(9)上并朝著后部構(gòu)件(12)的方向縱向延伸。
6.按照權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的推力換向器裝置，其特征在于，支桿(16)是緊固在整流罩(5)的固定構(gòu)件的縱梁(10，11)上，并具有彎曲的形狀以便于與所述整流罩的曲率相匹配。
7.按照權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的推力換向器裝置，其特征在于，與每個門(7)相關(guān)聯(lián)的是兩對支桿(15，16)，它們相對于門(7)的縱向中心線(LM)對稱，每一對支桿(15，16)包括緊固在整流罩(5)的環(huán)形前部構(gòu)件(9)上的第一支桿(15)和緊固在整流罩的縱梁(10，11)上的第二支桿(16)，這兩根支桿(15，16)被剛性地連接在一起。
8.按照權(quán)利要求7所述的推力換向器裝置，其特征在于，每一個門樞軸(17)都位于兩根支桿(15，16)的相交處。
9.按照權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述的推力換向器裝置，其特征在于，緊固在縱梁(10，11)上的彎曲形的支桿(16)是位于從前部構(gòu)件(9)算起的前部構(gòu)件(9)與后部構(gòu)件(12)之間那一段距離的大于三分之二長度(1)的位置上。
10.按照前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的推力換向器裝置，其特征在于，在與樞軸(17)相鉸接的區(qū)域內(nèi)，門(7)在它的厚度范圍內(nèi)有兩處凹腔(23，22)，當(dāng)門(7)處在關(guān)閉位置時，支桿(15，16)便埋入凹腔內(nèi)。
11.按照權(quán)利要求10所述的推力換向器裝置，其特征在于，為了便于將支桿(15)緊固到前部構(gòu)件(9)上，在門(7)的內(nèi)壁(7b)上加工出凹腔(23)，其形狀是兩條相互平行的溝槽。
12.按照權(quán)利要求10所述的推力換向器裝置，其特征在于，為了便于將支桿(16)緊固到縱梁(10，11)上，在門(7)的外壁(7a)上加工出凹腔(22)。
13.按照權(quán)利要求12所述的推力換向器裝置，其特征在于，在門(7)的外壁(7a)上加工成形的凹腔(22)大體上呈三角形，其頂點(25)與門的樞軸(17)相鄰近，其底邊循著門(7)的縱向邊緣向后形成。
14.按照權(quán)利要求13所述的推力換向器裝置，其特征在于，門(7)的后部有一個大體上象燕尾的形狀(30)。
全文摘要
一種用在雙流式噴氣發(fā)動機上的繞樞軸轉(zhuǎn)動雙門式推力換向器裝置,它包括一個由縱梁(10,11)連接起來的前體部分(9)和后體部分(12)共同構(gòu)成的固定整流罩(5),在其上形成了換向室,在每一個換向室中容納了可繞樞軸轉(zhuǎn)動的門(7)。門樞軸軸銷(17)由兩對支桿(15,16)支承著,于是軸銷就與發(fā)動機軸線(X－X′)分離開一段距離。這種布置提供了對冷氣流的有效偏轉(zhuǎn)和雙門的最大開度。
文檔編號F02K1/00GK1191009SQ9619552
公開日1998年8月19日 申請日期1996年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月2日
發(fā)明者阿蘭·福尼爾, 伯納德·拉布里 申請人:于萊爾－杜布瓦飛機制造公司