[其他]排氣噴管調節片總成

無效

• 申請號: 88101072
• 申請日: 1988-02-27
• 公開（公告）號: CN88101072A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 克洛德·理查德·斯托格納;威廉·馬文·馬登
• 申請（專利權）人: 聯合工藝公司
• 主分類號: B64D33/04
• 分類號: B64D33/04;B64C15/00;F02K1/50;F02K1/60;F01D25/30
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 林東暉

本發明根據（美國）空軍部授予合同，由政府出資而取得。因此（美國）政府對發明享有一定權利。

本發明與燃氣渦輪機排氣噴管裝置的氣流轉向片總成有關。

用調節片將飛機推進燃氣輪機的一般為軸向流動的排氣轉向，本屬已知技術。這種調節片典型用樞軸或其它方法定位，可按選擇至少將一部分排氣轉向，提供推力轉向，以改進機動性能和/或升力性能。

在任何與飛機相關的元件中，這種轉向排氣噴管和調節片的設計，和承受相似壓力或應力負荷的非航空結構比較，最好有相對輕的重量。

對于用簡單支承的有排氣流橫向上展向的調節片，調節片表面上的氣體靜壓力，在中展上造成大彎矩，因此成為調節片最大撓曲的地方。

現代高性能噴管和已有技術領域中的噴管設計比較，氣體靜壓負荷和機械復雜性增高，所以常設有轉向調節片，雖然有足夠的材料強度，在噴管工作時抵抗空氣的動力和靜力，但由這些力將其作彈性撓曲到某一程度，產生活動調節片和周圍噴管元件之間的干涉。這種調節片的設計必須改進：將橫過的展向慣力力矩增大，以減小中展的撓曲，因此調節片的重量和/或截面厚度也增大。這類型的修改造成應力更加不足的調節片設計，比理想的最佳性能有較大的重量和體積。

因此本發明的目的，是提出一種燃氣輪機排氣的推力轉向噴管用的輕質活動調節片組合件。

本發明的另一目的，是提出一種調節片組合件，可在排氣靜壓負荷下，抵抗過度的撓曲。

本發明的又一目的，是提出一種調節片組合件，其各分別元件互相配合連接，抵抗上述的靜壓負荷。

本發明還有一個目的，是提出一種調節片設計，可使其最佳化，適應各種調節片展幅和燃氣壓力的排氣靜壓負荷。

在本發明中，燃氣輪機的轉向排氣噴管至少設有一個調節片組合件，將排氣氣流轉向。調節片組合件有第一調節片，在一個樞軸軸線上旋轉，樞軸軸線在發動機中心線橫向上伸展，與中心線有一距離。第一調節片還有一對相對的側壁圓盤，在第一調節片展向的兩端上固定，調節片按懸臂關系在圓盤之間支持。

將第一調節片從樞軸軸線偏置，本發明的組合件便可在第一調節片的展向端，由于圓盤向內表面上排氣內壓力，產生通過相應側壁圓盤的合力矩。合力矩和在第一調節片上作用的排氣壓力造成的中展彎矩的方向相反，比用簡單支承的調節片減少第一調節片中展的撓曲。

如果噴管有一個第二個半圓筒形調節片放在第一調節片的外側，與之在一共旋轉軸線上旋轉，撓曲的減少更受限制。這安排特別適用于第一調節片可旋轉到軸向流動排氣阻擋方向的噴管，這安排通過放在兩調節片之間，而在第一調節片端部附近的兩個推力軸承，將第一調節片支承。疊套的兩個調節片組合件形成一個結構，受在各個元件上造成的應力的限制，而不受可允許的最大相對撓曲的限制。

因此，這設計比先有技術中的用簡單支承的調節片組合件的重量輕，過去的組合件要求過高的增強，以防元件有過度的彈性撓曲。本發明的調節片組合件的上述和其他的目的和優點，凡熟悉本技藝領域的人，閱讀下文說明和文后的權利要求書及附圖，便可清晰了解。

圖1????為燃氣輪機排氣噴管沿發動機中線平面的剖視，圖示其調節片的布置。

圖2????示本發明調節片組合件的展向剖視。

圖3a-d示用簡單支承的調節片一個自由體的示意，表示剪力矩和調節片撓曲造成的展向變化。

圖4a-d示本發明調節片組合件轉向片的自由體示意，以及調節片剪力，力矩和撓曲造成的展向變化。

圖1示虛線表示的燃氣輪機14的排氣噴管10，通過其中線12的剖視。噴管10屬2-D型，其典型的發動機圓形排氣管，通過放在噴管10前端的一個過渡段16，通入矩形流體通道。

噴管10還有一對互相離開的側壁，其一在圖1中用18表示，有上下調節片組合件20，22，形成上下噴管氣流路徑的分別部分。

在圖1的噴管安排中，調節片組合件20，22有第一調節片24，26，在展向上伸展，從而橫過軸向的燃氣流8。第一調節片24，26各在相應的樞軸軸線28，30上旋轉，從而調節片24，26可按選擇定位，轉向排氣8，以調節推力轉向，或排氣速度。

下文將詳細敘述，第一調節片24，26的端部，和相應的側壁圓盤32，34固定，圓盤基本和相應的噴管側壁18平齊放置，與之形成一部分排氣流的側向邊緣。

圖1中示一對向后的擴散式的調節片36，38，目的是充分揭示本發明所采用的調節片裝置的環境。擴散式調節片36，38和第一調節片24，26分離，作用為按照當時的發動機和飛機運轉狀態的要求，將出口的排氣引導并使之膨脹。