[發(fā)明專利]用于控制航空器的具有可變橫截面的噴嘴的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410189843.0
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104141554B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)堯姆·比蘭;阿爾芒·呂吉里
• 申請（專利權(quán)）人: 空中客車運(yùn)營簡化股份公司
• 主分類號: F02K1/15
• 分類號: F02K1/15;F02K1/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于控制航空器的具有可變橫截面的噴嘴的裝置。

背景技術(shù)

為了減少燃油消耗，某些航空器包括具有噴嘴的發(fā)動機(jī)，該噴嘴具有可變橫截面。因此，通過改變其橫截面可能使得通過噴嘴的流動適應(yīng)外部條件和發(fā)動機(jī)的操作模式，以優(yōu)化發(fā)動機(jī)的輸出。

根據(jù)圖1中所示的實施例，航空器的推進(jìn)裝置包括機(jī)艙10，其內(nèi)基本同中心地設(shè)有發(fā)動機(jī)12，發(fā)動機(jī)12通過電纜塔連接到航空器的剩余部分。

機(jī)艙10包括內(nèi)壁，其限定前端具有空氣入口16的管道14，進(jìn)入氣流的第一部分被稱作主氣流，其穿過發(fā)動機(jī)12來參與燃燒，氣流的第二部分被稱作次氣流，其由吹風(fēng)器18驅(qū)動并流入由機(jī)艙的內(nèi)壁和發(fā)動機(jī)的外壁所限定的環(huán)形管道20。在后面，主氣流通過固定噴嘴22排出，噴嘴22的截頭圓錐體部分的直徑沿著氣流的流動方向減小。次氣流通過內(nèi)部由固定噴嘴22限定并且外部由噴嘴26限定的出口24排出，噴嘴26具有設(shè)置在機(jī)艙的后端與具有可變橫截面的噴嘴26相對應(yīng)的至少一個可移動部分。

根據(jù)一個實施例，具有可變橫截面的噴嘴26包括至少一部分，其能夠沿平行于發(fā)動機(jī)的縱向方向(對應(yīng)于發(fā)動機(jī)的軸線28)的移動方向在對應(yīng)于圖1中實線所示的第一前位置和圖1中虛線所示的后位置的兩個末端位置之間移動。只要固定噴嘴具有截頭圓錐體形狀，就可能通過調(diào)節(jié)具有可變橫截面的噴嘴在移動方向上的位置來控制具有可變橫截面的噴嘴的出口橫截面。

根據(jù)圖2中所示的實施例，具有可變橫截面的噴嘴26包括至少一個可移動部分30，該可移動部分30通過由發(fā)動機(jī)34驅(qū)動的機(jī)械傳動系統(tǒng)32移動。機(jī)械傳動系統(tǒng)32使其可能將發(fā)動機(jī)34的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成可移動部分在移動方向上的平移運(yùn)動。

圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用來控制具有可變橫截面的噴嘴的裝置。

為了控制可移動部分30、30’的位置，控制線路包括用于發(fā)動機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)42，稱作FADEC(全權(quán)限數(shù)字發(fā)動機(jī)控制器)，以及控制元件44，稱作PE(功率電子器件)，其確保發(fā)動機(jī)34的控制。

因此，當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)42將信號傳遞到控制元件44時，控制元件44命令發(fā)動機(jī)34旋轉(zhuǎn)，其通過機(jī)械傳動系統(tǒng)32、32’產(chǎn)生了可移動部分30、30’的平移。控制元件44尤其執(zhí)行上游控制電路和下游功率電路之間的功率轉(zhuǎn)換功能。

根據(jù)一個實施例，每個發(fā)動機(jī)34是永久磁鐵DC電動機(jī)。同時，一個或多個控制元件44是功率電子器件形式，其包括多個電氣組件，例如換流器或變壓器等，以執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換的功能。還包括多個電子組件，以確保電動機(jī)的智能調(diào)節(jié)。該智能調(diào)節(jié)可能將可移動部分可靠地并精確地布置在不同的位置并確保可移動部分的末端位置的控制，特別是發(fā)動機(jī)的減速和停止。

考慮到檢查的控制元件內(nèi)存在的大數(shù)目組件及其所需的可靠性等級，有必要對每個推進(jìn)裝置提供兩個多余的控制元件。

一般地，考慮到現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，為了滿足認(rèn)證機(jī)構(gòu)施加的限制，如果不能改進(jìn)這些元件本身的可靠性，控制裝置包括多個多余元件以改進(jìn)控制的可靠性。

因此，控制裝置包括兩個控制元件44、44’，兩個發(fā)動機(jī)34、34’，一個發(fā)動機(jī)用于一個控制元件，每個發(fā)動機(jī)能夠產(chǎn)生所有可移動部分30、30’的運(yùn)動，以及兩個電源46、46’，用來向控制元件和相關(guān)的發(fā)動機(jī)供給電量。

在推力反向系統(tǒng)的方式中，具有可變橫截面的噴嘴可包括相對于垂直中間平面基本對稱的兩個可移動部分30、30’，其分別被連接到運(yùn)動系統(tǒng)32、32’，這兩個可移動部分30、30’通過單個電動機(jī)34控制。在這種情形下，每個電動機(jī)34、34’接合所有的運(yùn)動系統(tǒng)32、32’，每個電動機(jī)的尺寸確保所有可移動部分30、30’的平移。

同時，為了考慮末端位置的控制和故障特別是干擾的危險，每個運(yùn)動系統(tǒng)的尺寸被設(shè)計成其能夠吸收電動機(jī)提供的能量，即使接合相同電動機(jī)的另一個運(yùn)動系統(tǒng)不能移動。因此，這種結(jié)構(gòu)使得運(yùn)動系統(tǒng)更復(fù)雜，運(yùn)動系統(tǒng)必須全部被連接到兩個電動機(jī)34、34’中的每一個。而且，所有的運(yùn)動系統(tǒng)的尺寸根據(jù)電動機(jī)來設(shè)計，而電動機(jī)的尺寸被設(shè)計成確保具有可變橫截面的噴嘴的所有可移動部分的平移，這可能增加成本負(fù)擔(dān)并因此影響航空器的消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

為此，本發(fā)明涉及一種航空器，其包括：

具有可變橫截面的噴嘴，所述噴嘴具有兩個可移動部分，所述兩個可移動部分分別在所述噴嘴的圓周的右半部分和左半部分上延伸，并能夠改變所述噴嘴的橫截面；

控制裝置，所述控制裝置包括連接到控制元件的發(fā)動機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。