[发明专利]用于控制航空器的具有可变横截面的喷嘴的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制航空器的具有可变横截面的喷嘴的装置。

背景技术

为了减少燃油消耗，某些航空器包括具有喷嘴的发动机，该喷嘴具有可变横截面。因此，通过改变其横截面可能使得通过喷嘴的流动适应外部条件和发动机的操作模式，以优化发动机的输出。

根据图1中所示的实施例，航空器的推进装置包括机舱10，其内基本同中心地设有发动机12，发动机12通过电缆塔连接到航空器的剩余部分。

机舱10包括内壁，其限定前端具有空气入口16的管道14，进入气流的第一部分被称作主气流，其穿过发动机12来参与燃烧，气流的第二部分被称作次气流，其由吹风器18驱动并流入由机舱的内壁和发动机的外壁所限定的环形管道20。在后面，主气流通过固定喷嘴22排出，喷嘴22的截头圆锥体部分的直径沿着气流的流动方向减小。次气流通过内部由固定喷嘴22限定并且外部由喷嘴26限定的出口24排出，喷嘴26具有设置在机舱的后端与具有可变横截面的喷嘴26相对应的至少一个可移动部分。

根据一个实施例，具有可变横截面的喷嘴26包括至少一部分，其能够沿平行于发动机的纵向方向(对应于发动机的轴线28)的移动方向在对应于图1中实线所示的第一前位置和图1中虚线所示的后位置的两个末端位置之间移动。只要固定喷嘴具有截头圆锥体形状，就可能通过调节具有可变横截面的喷嘴在移动方向上的位置来控制具有可变横截面的喷嘴的出口横截面。

根据图2中所示的实施例，具有可变横截面的喷嘴26包括可移动部分30，该可移动部分30通过由发动机34驱动的机械传动系统32移动。机械传动系统32使其可能将发动机34的输出轴的旋转运动转换成可移动部分在移动方向上的平移运动。

图2示出了根据现有技术的用来控制具有可变横截面的喷嘴的装置。

为了控制可移动部分30、30’的位置，控制线路包括用于发动机的调节系统42，称作FADEC(全权限数字发动机控制器)，以及控制元件44，称作PE(功率电子器件)，其确保发动机34的控制。

因此，当调节系统42将信号传递到控制元件44时，控制元件44命令发动机34旋转，其通过机械传动系统32、32’产生了可移动部分30、30’的平移。控制元件44尤其执行上游控制电路和下游功率电路之间的功率转换功能。

根据一个实施例，每个发动机34是永久磁铁DC电动机。同时，一个或多个控制元件44是功率电子器件形式，其包括多个电气组件，例如换流器或变压器等，以执行功率转换的功能。还包括多个电子组件，以确保电动机的智能调节。该智能调节可能将可移动部分可靠地并精确地布置在不同的位置并确保可移动部分的末端位置的控制，特别是发动机的减速和停止。

考虑到检查的控制元件内存在的大数目组件及其所需的可靠性等级，有必要对每个推进装置提供两个多余的控制元件。

一般地，考虑到现有的结构，为了满足认证机构施加的限制，如果不能改进这些元件本身的可靠性，控制装置包括多个多余元件以改进控制的可靠性。

因此，控制装置包括两个控制元件44、44’，两个发动机34、34’，一个发动机用于一个控制元件，每个发动机能够产生所有可移动部分30的运动，以及两个电源46、46’，用来向控制元件和相关的发动机供给电量。

为了确保控制元件和调节系统42之间的信号传输，同时满足隔离限制，设有4组电缆，每两组电缆用于一个控制元件44、44’。

该方案可能满足认证机构施加的限制。

如果一个控制元件有缺陷，另一个将控制发动机，并因此控制具有可变横截面的喷嘴的可移动部分的位置。

如果一个电源有缺陷，第二个电源将取代这个电源。

对于每个控制元件，如果一组电缆有缺陷，那么调节系统和控制元件之间的通信能够通过第二组电缆来确保。

即使这种控制装置提供了关于安全和可靠性的满意效果，但是由于某些元件的重复增加了成本负担并使得操作和整合更复杂，所以该控制装置并不完全令人满意。

发明内容

本发明旨在提供一种方案来克服根据现有技术的缺点，该方案可能简化控制元件并因此增加其可靠性。