[发明专利]集成的电可变面积风扇喷嘴反推致动系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年7月5日申请的序列号61/504,375的美国临时申请的优先权。

技术领域

本公开总体涉及飞机引擎机舱结构，其包括使用公共致动器的可变面积喷嘴与反推系统。

背景技术

燃气涡轮发动机安装于飞机引擎机舱结构中，该飞机引擎机场结构包括结构与可移动面板，其用于优化发动机运转。很多飞机引擎机舱结构同时包括可变面积风扇喷嘴（VAFN）与反推致动系统（TRAS）。这些系统通常是完全独立的，并且需要独立的高性能致动系统以实现适当的飞机和/或发动机性能。可以电力地或液力地为这些系统提供动力。

发明内容

公开了集成的VAFN与TRAS系统，并且该系统包括用于调节旁通流的出口面积的可移动表面以及被移动以便沿反推方向转移排放流的整流罩。VAFN包括左右侧表面，其可移动，以调节核心引擎机舱与风扇引擎机舱之间的出口面积。TRAS包括左右整流罩，其可移动至沿反向引导排放流的位置。表面与整流罩两者被连接成通过共同致动器装置移动。动力驱动单元通过变速箱或其他连接机构驱动每个致动器，以使得一个共同马达或马达组合用于驱动所有致动器。

反推器的整流罩的操作与运动由一系列繁多的与可单独致动的锁控制。反推器可以仅响应于每一个锁都被致动至解锁状态而移动至打开或展开的位置。

从以下的说明与附图中，可以最佳的理解此处公开的这些与其他特征，以下为简要说明。

附图说明

图1为示例的燃气涡轮发动机与飞机引擎机舱的示意图。

图2为示例的飞机引擎机舱的透视图。

图3为示例的集成的风扇喷嘴与反推致动系统的示意图。

图4为另一示例的集成的风扇喷嘴与反推致动系统的示意图。

具体实施方式

图1与2示意性地示例了从发动机舱组件14中的吊架12悬挂的燃气涡轮风扇发动机10。涡轮风扇发动机10包括核心引擎机舱18中的核心发动机16，其支撑低轴20与高轴22。低轴20包括低压压缩机24与低压涡轮机26。低轴20还驱动风扇3。齿轮传动系36可以包括在低轴20与风扇34之间。高轴22包括高压压缩机28与高压涡轮机30。燃烧器32布置于高压压缩机28与高压涡轮机30之间。低轴与高轴20、22围绕发动机旋转轴线A旋转。

示例的燃气涡轮发动机10为高旁通齿轮传动的涡轮风扇飞机发动机。发动机旁通比大于10（10），风扇直径显著地大于低压压缩机24的直径，并且低压涡轮机26可以具有大于5的压力比。在示例的例子中，风扇34容纳于风扇引擎机舱38中，并且由低轴20通过齿轮传动系36驱动。示例的齿轮传动系36为周转齿轮系，例如行星齿轮系统或其他具有大于2.5齿轮减速比的齿轮系统。然而，应该理解的是，以上参数仅是齿轮传动的涡轮风扇发动机的示例性参数，本发明同样还可应用于其他燃气涡轮发动机。

气流进入围绕风扇34并且至少部分地围绕核心机舱18的风扇引擎机舱38。通过低压与高压压缩机24、28压缩进入核心发动机16的气流，其与燃烧室32中的燃料相混合，并且被点燃以产生高压流动流40。高压流动流40排出燃烧室32，并且驱动高压与低压涡轮机30、26。涡轮机30、26依次驱动相应的压缩机24、28。低压涡轮机26还驱动风扇34，这可以通过齿轮传动系36。来自发动机核心16的废气穿过限定于核心引擎机舱18的后部上的核心喷嘴42排出。

旁通流路44限定于核心引擎机舱18与风扇引擎机舱38之间。发动机10产生高旁通流B，其通过核心引擎机舱18与风扇引擎机舱38之间的大体环形空间被传递。旁通流B通过可变面积风扇喷嘴（VAFN）46排出，该可变面积风扇喷嘴（VAFN）46调节核心引擎机舱18与风扇引擎机舱38之间的环形出口面积。支撑核心发动机16的吊架结构12的上部与下部各占据环形面积48的一部分。

推力为密度、速度以及面积的函数。可以操作这些参数中的一个或多个，以改变由旁通流B提供的推力的大小与方向。VAFN 46改变物理面积与几何形状，以操作由旁通流B提供的推力。然而，应该理解的是，出口面积48可以通过其他结构变化而有效改变。而且，应该理解的是，有效的改变出口面积48并不限于靠近风扇引擎机舱38出口的物理位置，而是可以包括其他位置处的旁通流B的改变。

VAFN 46限定了用于轴向排出由发动机10的上游风扇34加压的风扇旁通流B的出口面积48。由于高旁通比，显著数量的推力由旁通流B提供。