[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包括至少一个可移动部分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、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。

在推力反向系统的方式中，具有可变横截面的喷嘴可包括相对于垂直中间平面基本对称的两个可移动部分30、30’，其分别被连接到运动系统32、32’，这两个可移动部分30、30’通过单个电动机34控制。在这种情形下，每个电动机34、34’接合所有的运动系统32、32’，每个电动机的尺寸确保所有可移动部分30、30’的平移。

同时，为了考虑末端位置的控制和故障特别是干扰的危险，每个运动系统的尺寸被设计成其能够吸收电动机提供的能量，即使接合相同电动机的另一个运动系统不能移动。因此，这种结构使得运动系统更复杂，运动系统必须全部被连接到两个电动机34、34’中的每一个。而且，所有的运动系统的尺寸根据电动机来设计，而电动机的尺寸被设计成确保具有可变横截面的喷嘴的所有可移动部分的平移，这可能增加成本负担并因此影响航空器的消耗。

发明内容

本发明旨在克服根据现有技术的缺点。

为此，本发明涉及一种航空器，其包括：

具有可变横截面的喷嘴，所述喷嘴具有两个可移动部分，所述两个可移动部分分别在所述喷嘴的圆周的右半部分和左半部分上延伸，并能够改变所述喷嘴的横截面；

控制装置，所述控制装置包括连接到控制元件的发动机的调节系统。