[發(fā)明專利]用于飛行器雙流渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280005846.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN103328800A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 帕特里克·哥諾迪克;勞倫·艾伯特·布林
• 申請（專利權(quán)）人: 埃爾塞樂公司
• 主分類號: F02K1/30
• 分類號: F02K1/30;B64C21/02;B64D33/02;B64D33/04;F02C7/04
• 代理公司: 北京萬慧達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 白華勝;段曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于飛行器雙流渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙，以及包含這種發(fā)動機艙的飛行器。

背景技術(shù)

飛行器通過每個都容納在發(fā)動機艙中的多個渦輪噴氣發(fā)動機來驅(qū)動，該發(fā)動機艙還容納有與其操作相關(guān)的一組輔助驅(qū)動設備，以當渦輪噴氣發(fā)動機在操作中或停止時來確保各種功能。這些輔助驅(qū)動設備尤其包括用于驅(qū)動推力反向器的機械系統(tǒng)。

發(fā)動機艙通常具有沿縱向軸線的管狀結(jié)構(gòu)，該管狀結(jié)構(gòu)包括：渦輪噴氣發(fā)動機上游的進氣口、圍繞渦輪噴氣發(fā)動機風扇的中間段、和圍繞渦輪噴氣發(fā)動機燃燒室并容置推力反向裝置的下游段。該管狀結(jié)構(gòu)通常終止于噴射噴嘴，噴嘴的出口位于渦輪噴氣發(fā)動機的下游。

現(xiàn)代發(fā)動機旨在容置雙流渦輪噴氣發(fā)動機，該雙流渦輪噴氣發(fā)動機能夠通過風扇葉片的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生來自于渦輪噴氣發(fā)動機燃燒室的熱氣流（也稱為“主流”）和通過環(huán)形通道（也稱作“環(huán)形流路”）在渦輪噴氣發(fā)動機外部流通的冷氣流（“次流”）。

術(shù)語“下游”的意思是對應于冷氣流穿過渦輪噴氣發(fā)動機的方向。術(shù)語“上游”指代相反的方向。

通過被稱為外部固定結(jié)構(gòu)（OFS）的外部結(jié)構(gòu)和被稱為內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)（IFS）的內(nèi)部同軸結(jié)構(gòu)，在下游段形成所述環(huán)形流路，并且內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)（IFS）嚴格說來從風扇下游環(huán)繞發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。該內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)屬于下游段。外部結(jié)構(gòu)可以包括沿發(fā)動機艙的縱向在允許反向氣流逸出位置和防止該逸出位置之間滑動的一個或多個罩。

此外，除了其推力反向功能，滑動罩屬于后段，具有下游側(cè)，形成用于引導冷氣流的排出的噴嘴（以下稱作“主氣流”）。通過給予噴射流速度，該噴嘴提供推進所需的能量。該噴嘴與驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，該驅(qū)動系統(tǒng)獨立或非獨立于蓋罩，能夠根據(jù)飛行器所處的飛行階段，來改變并優(yōu)化其截面。

可以證明，在由進氣口和環(huán)形流路形成的空間中，減小主氣流的進口或噴射截面是有利的。

目前已知，通過由OFS的滑動罩形成的可變噴嘴，在環(huán)形流路的出口處減少主氣流的噴射截面。這樣的可變噴嘴能夠通過改變其出口截面來調(diào)整推力，以響應所述渦輪噴氣發(fā)動機的功率調(diào)整中的變化和飛行條件。

然而，在飛行條件調(diào)整非常快的情況下，由于形成可變噴嘴的機械部件的慣性，主氣流的噴射截面的變化并不總是足夠快的。

允許非?？斓卣{(diào)整主氣流的噴射截面的裝置是已知的。。然而，這種類型的裝置增加了發(fā)動機艙的重量并包括復雜的機構(gòu)，由于顯著的空氣動力學損失，所述機構(gòu)常常損失整體的可靠性和推進性能。在民用航空器中，試圖避開這類缺陷，以在減輕重量、增加可靠性和推力性能時，同樣促進其空氣動力學損失的減少。

已知的是沒有快速而可靠的裝置，允許調(diào)整環(huán)形流路中主氣流的噴射截面，同時保持發(fā)動機艙的重量并具有很小的空氣動力學損失。。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個目標是提供一種發(fā)動機艙，不具有前述的缺陷并滿足需求。

為此目的，根據(jù)第一方面，本發(fā)明的目標是提出一種用于飛行器雙流渦輪發(fā)動機的發(fā)動機艙，具有縱向軸線和后段，所述后段包括形成用于主氣流流通的空間的環(huán)形流路，該空間由固定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的至少一個壁和外部結(jié)構(gòu)的至少一個壁界定，所述發(fā)動機艙包括至少一個用于調(diào)整所述空間的橫截面的裝置，所述裝置位于外部結(jié)構(gòu)和/或固定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的壁上，并包括：

-用于注入氣體的輔助流的注入裝置，其配置成改變所述輔助流的方向和/或速度；

-用于吸入至少一部分注入的輔助流的抽吸裝置；以及

-用于將輔助流返回到一個或多個壁中的內(nèi)部區(qū)域，所述區(qū)域被配置成允許部分注入的輔助流和吸入的輔助流的流通，并允許部分注入的氣體輔助流與主氣流相接觸。

“流通的主氣流”意味著進入空間的主氣流的滲透、所述氣流在該空間中的流通和該氣流從該空間中噴射出或流出。

“橫截面”意味著關(guān)于發(fā)動機艙的縱向軸線的橫向的截面。

本發(fā)明的發(fā)動機艙的調(diào)整裝置以一次性和可靠的方式產(chǎn)生，通過所述輔助流的氣體與所述主氣流的空氣之間的接觸，形成了所述限制層的變形。所述限制層的這種變形的厚度導致了與所述主氣流相接觸的入口或出口截面的減小。

這個限制層厚度較大或較小程度地依賴于所述注入裝置和抽吸裝置。

從而，本發(fā)明的發(fā)動機艙調(diào)整裝置能夠以一種簡單、有效、可靠且快速的方式調(diào)整所述主氣流截面大小。所述裝置的響應時間不受限于大尺寸的機械部件（它們不得不在彼此之間移動）的慣性。所提及的推力反向滑動罩面板或進氣口內(nèi)部面板，可以作為大尺寸機械部件的一個例子。