ГОНДОЛА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОРОМ ТЯГИ РЕШЕТЧАТОГО ТИПА, СОДЕРЖАЩИМ СЕГМЕНТ УПРАВЛЕНИЯ СТВОРКОЙ
NACELLE OF TURBOJET ENGINE WITH THRUST REVERSER OF LATTICE TYPE, CONTAINING LEAF CONTROL SEGMENT

Настоящее изобретение относится к гондоле двухконтурного турбореактивного двигателя, включающей в себя реверсор тяги решетчатого типа, обеспечивающий подачу холодного воздушного потока в направлении вперед.
Турбореактивные двигатели для приведения в действие летательных аппаратов, расположенные вдоль продольной оси и окруженные гондолой, принимают свежий воздух с передней стороны и выпускают с задней стороны горячие газы, производимые в результате сгорания топлива, создавая тягу.
Двухконтурные турбореактивные двигатели содержат лопасти вентилятора, расположенные в виде кольца вокруг двигателя и производят значительный вторичный поток холодного воздуха вдоль кольцевого канала потока, проходящего между этим двигателем и гондолой, что дополнительно обеспечивает большую тягу.
Некоторые гондолы включают в себя систему реверсора тяги, оснащенную поворотными створками, которые по меньшей мере частично закрывают кольцевой канал потока холодного воздуха с тем, чтобы направить вторичный поток в направлении радиально наружу через боковые отверстия гондолы, которые открываются, направляя его вперед, чтобы создать обратную тягу для торможения летательного аппарата.
Решетчатый реверсор тяги известного типа, описанный в частности в документе US-A1-20160160799, содержит задние подвижные капоты, скользящие аксиально в направлении назад под воздействием цилиндров для того, чтобы открыть подвижную конструкцию гондолы, содержащую решетки. Поворотные створки присоединены соединительными тягами к неподвижной передней раме, чтобы управлять этими створками, когда подвижные капоты отведены. Такое техническое решение не применимо в случае отсутствия передней рамы.
Решетчатый реверсор тяги другого известного типа, описанный в частности в документе FR-A1-2758761, содержит соединительные тяги, соединяющие поворотные створки с неподвижной внутренней конструкцией кольцевого канала потока, называемой «внутренней неподвижной конструкцией» или, для краткости, «ВНК», которые наклоняют поворотные створки, отводимые в направлении назад при отведении подвижных капотов.
Управляющие тяги поворотных створок, проходящие через кольцевой канал потока холодного воздуха, приводят к проблемам с производительностью, когда реверсор находится в положении прямой тяги, вызванным аэродинамическими потерями, которые они производят в этом кольцевом канале потока.
Техническая проблема, решаемая изобретением, в частности состоит в том, чтобы устранить упомянутые недостатки известных решений.
С этой целью предложена гондола двигателя для турбореактивного двигателя двухконтурного типа, проходящая вдоль главной оси, содержащая, начиная с передней стороны, кольцевой канал потока для приема свежего воздуха от вентилятора, затем систему реверсора тяги, имеющую по меньшей мере один капот, выполненный с возможностью осевого перемещения между передним положением прямой тяги и задним положением обратной тяги, в котором поворотные створки наклонены, по меньшей мере частично закрывая кольцевой канал потока, и в котором открыты боковые отверстия этого кольцевого канала потока выше по потоку от поворотных створок, оснащенные решетками реверсора тяги, возвращающими поток холодного воздуха в направлении наружу вперед, отличающаяся тем, что каждый подвижный капот содержит управляющий сегмент, скользящий в плоскости, перпендикулярной главной оси, возвратное устройство, соединяющее неподвижный участок гондолы с этим управляющим сегментом для его скольжения в положение реверса, при отведении подвижного капота, и соединительные тяги створки, соединяющие указанный управляющий сегмент с поворотными створками, расположенными перед подвижным капотом, и наклоняющие указанные створки, обеспечивая закрытие кольцевого канала потока при скольжении управляющего сегмента в направлении его положения реверса.
Преимущество указанной гондолы состоит в том, что управление всеми поворотными створками, распределенными спереди каждого капота, осуществляется с помощью единственного управляющего сегмента, закрепленного на этом капоте, скользящего в поперечном направлении, который на своих концах управляется возвратным устройством, соединенным с неподвижной частью гондолы. Соединительные тяги остаются вне кольцевого канала потока, устраняя необходимость в соединительной тяге для каждой створки, которая проходила бы через канал потока свежего воздуха. Таким образом, отсутствует необходимость в неподвижной передней раме на средней секции гондолы перед капотами, позволяя оптимизировать аэродинамическую эффективность гондолы.
Гондола согласно изобретению может дополнительно содержать один или более следующих признаков, которые могут быть скомбинированы друг с другом.
Предпочтительно, каждая соединительная тяга створки содержит систему выбирания зазора, имеющую две осевых части, скользящие друг относительно друга и оснащенную промежуточной пружиной. Такая конструкция позволяет устранить люфт створок в положении прямой тяги.
Предпочтительно, каждая створка содержит предохранительный крюк, прикрепленный к управляющему сегменту, фиксирующий положение, оказывая на створку в положении прямой тяги, усилие, параллельное перемещению этой створки. Такой крюк входит в зацепление и высвобождается автоматически при скольжении управляющих сегментов.
Предпочтительно, каждый управляющий сегмент содержит направляющие, прикрепленные к поддерживающему его капоту, обеспечивающие возможность перемещения указанного управляющего сегмента в круговом направлении.
В частности, каждый управляющий сегмент содержит возвратное устройство на каждом из своих концов. Обеспечивается двойной привод управляющих сегментов, гарантируя безопасность.
Согласно варианту осуществления гондола содержит возвратное устройство, содержащее возвратную пластину, прикрепленную к капоту поворотной опорой капота, соединенную с неподвижной частью гондолы первой соединительной тягой и с управляющим сегментом - второй соединительной тягой.
Согласно другому варианту осуществления гондола содержит возвратное устройство, содержащее рейку, соединенную с неподвижной частью и расположенную параллельно главной оси, и шестерню, входящую в зацепление с указанной рейкой, соединенную с капотом.
В этом случае возвратное устройство может содержать вторую соединительную тягу, соединяющую шестерню с управляющим сегментом или, альтернативно, может приводить в действие кулачок, принимающий соединительный штифт, соединенный с управляющим сегментом, или может приводить в действие коническую шестерню, соединенную с управляющим сегментом системой винт-гайка.
Согласно другому варианту осуществления гондола содержит возвратное устройство, содержащее кулачок, принимающий соединительный штифт, при этом один из указанных элементов скользит в осевом направлении в ходе отведения капота, а другой элемент соединен с управляющим сегментом для приведения его в действие.
Согласно другому варианту осуществления гондола включает в себя возвратное устройство, содержащее трос, прикрепленный к управляющему сегменту в поперечном направлении, проходящий с каждой стороны указанного сегмента с помощью шкива, соединенного с капотом, аксиально назад на одной стороне и аксиально вперед - на другой стороне, и прикрепленный к неподвижной части.
Изобретение станет более понятно, а другие признаки и преимущества станут более очевидными при чтении описания, приведенного ниже в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
- на фиг. 1a и 1b показаны схематические изображения системы реверсора тяги гондолы согласно изобретению, последовательно в положениях прямой тяги и обратной тяги;
- на фиг. 2а и 2b показаны схематические изображения с передней стороны поворотной створки указанной системы реверсирования, последовательно в положениях прямой тяги и обратной тяги;
- на фиг. 3а и 3b показаны схематические изображения возвратного устройства с соединительной тягой, последовательно в положениях прямой тяги и обратной тяги;
- на фиг. 4а, 4b и 4с показаны схематические изображения возвратного устройства согласно варианту с рейкой, показанные последовательно сверху в положении прямой тяги и положении обратной тяги, и в осевом сечении вдоль плоскости сечения IVc-IVc в положении прямой тяги;
- на фиг. 5 схематически показано осевое сечение указанного возвратного устройства, оснащенного блоком двигателя;
- на фиг. 6а, 6b и 6с показаны схематические виды возвратного устройства с поворотным кулачком, последовательно сверху в положении прямой тяги и положении обратной тяги и в осевом сечении вдоль плоскости сечения в положении прямой тяги;
- на фиг. 7 схематически показано осевое сечение указанного возвратного устройства, оснащенного блоком двигателя;
- на фиг. 8а и 8b схематически показаны виды возвратного устройства с кулачком поступательного перемещения, показанные последовательно в положении прямой тяги и в положении обратной тяги;
- на фиг. 9а и 9b схематически показаны виды возвратного устройства со стойкой и углового возвратного устройства в положении прямой тяги, последовательно без блока двигателя и с блоком двигателя;
- на фиг. 10а и 10b схематически показаны виды возвратного устройства с тросом, последовательно в положении прямой тяги и в положении обратной тяги; и
- на фиг. 11а и 11b схематически показаны виды возвратного устройства с цилиндрическим кулачком, последовательно в положении прямой тяги и в положении обратной тяги.
На фиг. 1a, 1b, 2a и 2b показана задняя секция гондолы, содержащая реверсор тяги, расположенный вдоль главной оси, содержащий верхнюю и нижнюю неподвижные балки 2, соединенные с летательным аппаратом, поддерживаемые соединительным элементом, расположенным в вертикальной осевой плоскости 4, и внутренней неподвижной конструкцией 6, охватывающей турбореактивный двигатель.
Кольцевой канал 18 потока, расположенный вокруг внутренней неподвижной конструкции, ограничен на каждой стороне гондолы подвижным капотом 8, скользящим в направлении назад.
Каждый подвижный капот 8 поддерживает, по существу, на своем переднем конце поворотные створки 10, каждая из которых имеет ось 46 поворота, прикрепленную к передней части этого капота в тангенциальном направлении c возможностью наклона внутрь, заходя на внутреннюю неподвижную конструкцию 6, как показано на фиг 1b, чтобы закрыть кольцевой канал 18 потока.
Большую угловую часть указанного капота покрывает управляющий сегмент 12, соответствуя сектору близкому к 180°, образующий удлиненную и изогнутую планку, удерживаемую внутри каждого капота 8 в поперечной плоскости направляющими 14 так, чтобы скользить в тангенциальном направлении.
Каждый конец управляющего сегмента 12 соединен с нижней или верхней неподвижной балкой 2 возвратным устройством 20, которое, когда капот 8 отходит назад вдоль стрелки R, заставляет этот сегмент скользить в направлении назад вдоль стрелки С, следуя по своей направляющей 14.
Как вариант, оба управляющих сегмента 12 двух капотов 8 могут скользить в направлении вверх или в том же самом направлении вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки, при этом один начинает движение вниз, другой - вверх.
Каждая поворотная створка 10, находящаяся спереди капота 8, соединена с управляющим сегментом 12 этого капота соединительной тягой 16, содержащей шаровой шарнир 22, 24 на каждом конце для осуществления наклона этой створки в направлении радиально внутрь во время скольжения С указанного сегмента.
В положении прямой тяги каждая соединительная тяга 16 близка к положению выравнивания в тангенциальном направлении, при этом шаровой шарнир 24, соединенный со створкой 10, слегка смещен радиально к оси гондолы относительно другого шарового шарнира 22.
При перемещении в положение обратной тяги скольжение С управляющего сегмента 12, действующего на каждую соединительную тягу 16, перемещает ее шаровой шарнир 24 створки радиально к оси гондолы, оказывая воздействие на его створку 10, которая поворачивается в закрытое положение.
Предпочтительно, шаровой шарнир 24, соединенный со створкой 10, находится в положении обратной тяги, в нижней части этой створки в направлении главной оси гондолы, что обеспечивает значительное плечо рычага, увеличивая ход, но уменьшая нагрузку на соединительную тягу 16.
Реактивная струя затем направляется к решеткам реверсора тяги, которые не показаны, расположенным в боковых отверстиях кольцевого канала 18 потока, освобожденным впереди капотов 8, которые отошли назад.
Каждая соединительная тяга 16 содержит систему выборки зазора, имеющую две осевые части, скользящие друг относительно друга, оснащенные промежуточной пружиной 26, работающей на сжатие, которая при открытии створки 10 сжимается в конце скольжения управляющего сегмента 12 для того, чтобы гарантировать, что в положении прямой тяги эта створка должным образом заблокирована, опираясь на свой концевой упор, для предотвращения люфта.
Радиально внутри управляющего сегмента 12 закреплен предохранительный крюк 28, заходящий в положении прямой тяги под шаровой шарнир 24 створки соединительной тяги 16, для того, чтобы сохранить положение прямой тяги створки 10 путем приложения предварительного натяжения к этой створке и предотвратить ее неожиданное закрытие. Перемещение управляющего сегмента 12 в положение обратной тяги автоматически освобождает предохранительный крюк 28, чтобы обеспечить возможность наклона створки.
На фиг. 3а показано возвратное устройство 20, содержащее возвратную пластину 32, расположенную в тангенциальной плоскости вокруг главной оси, прикрепленую к капоту 8 поворотной опорой 34 капота и соединенную с неподвижной балкой 2 первой соединительной тягой 36 и с управляющим сегментом 12 - второй соединительной тягой 38. Каждая соединительная тяга 36, 38 на каждом конце содержит шарнир, чтобы обеспечить возможность их отклонения в тангенциальной плоскости возвратной пластины 32.
Первая соединительная тяга 36 прикреплена к возвратной пластине 32 в точке, расположенной аксиально за поворотной опорой 34 капота. Вторая соединительная тяга 38 прикреплена к возвратной пластине 32 в тангенциальном направлении в точке, противоположной управляющему сегменту 12 относительно поворотной опоры 34 капота.
На фиг. 3b показан обратный ход R капота 8 и поворотной опоры 34 капота. Первая соединительная тяга 36 поворачивается на угол, показанный стрелкой Т, возвратная пластина 32 вокруг поворотной опоры 34 капота на угол немногим менее 180°, что приводит вторую соединительную тягу 38 в по существу тангенциальное перемещение, заставляя управляющий сегмент 12 скользить вдоль пути скольжения С. Одновременно происходит закрытие всех створок 10, соединенных с управляющим сегментом 12.
На фиг. 4а и 4с показано возвратное устройство 20, содержащее рейку 40, соединенную с неподвижной балкой 2, шестерню 42, опирающуюся на поворотную опору 34 капота и находящуюся в зацеплении с указанной рейкой.
Вторая соединительная тяга 38, расположенная по существу тангенциально, соединена на одной стороне с управляющим сегментом 12, а на другой стороне - с шестерней 42 в точке, противоположной этому управляющему сегменту, относительно поворотной опоры 34 капота.
На фиг. 4b показан обратный ход R капота 8 и поворотной опоры 34 капота. Шестерня 42 поворачивается на рейке 40 на угол, показанный стрелкой Т, при этом вторая соединительная тяга 38 выполняет по существу тангенциальное перемещение, принуждающее управляющий сегмент 12 скользить, следуя по пути скольжения С. Происходит закрытие створок 10.
На фиг. 5 показан блок двигателя 44, закрепленный на капоте 8, напрямую приводящий во вращение шестерню 42, что позволяет, благодаря ее опоре на рейку 40, как обеспечить обратный ход этого капота, так и наклонить створки 10. Блок 44 двигателя осуществляет полное приведение в действие реверсора тяги, что позволяет избежать применения цилиндров для управления капотом 8 и его поворотными створками 10.
На фиг. 6а и 6с показано возвратное устройство 20, содержащее рейку 40, соединенную с неподвижной балкой 2, и шестерню 42, опирающуюся на поворотную опору 34 капота и входящую в зацепление с рейкой 40.
Шестерня 42 содержит на своей обратной стороне, противоположной капоту 8, спиральную канавку, образующую кулачок 50, принимающую соединительный штифт 52, прикрепленный к концу управляющего сегмента 12.
На фиг. 6b показан обратный ход R капота 8 и поворотной опоры 34 капота, который поворачивает кулачок 50 на угол Т, приводя в действие соединительный штифт 52, остающийся в заданном радиальном направлении этого кулачка, благодаря скольжению управляющего сегмента 12. Соединительный штифт 52 приближается к оси кулачка 50, следуя спирали своей канавки, приводя в скольжение С управляющий сегмент 12.
Наличие кулачка 50 позволяет, путем изменения его угла в начале и в конце по отношению к тангенциальному направлению шестерни 42, получить разные приводные скорости в начале и в конце закрытия створок 10. В частности, возможно получить плавные начальные движения и остановки, а также блокирование створок 10 путем придания кулачку тангенциального направления.
На фиг. 7 показан блок 44 двигателя, закрепленный на капоте 8 и напрямую приводящий шестерню 42, на которой находится кулачок 50, во вращение, что позволят, приводя ее в действие, благодаря опоре на рейку 40, получить как обратный ход капота, так и наклон створок 10.
На фиг. 8а показано устройство 20, содержащее пластину 60, расположенную в тангенциальной плоскости относительно главной оси, имеющую канавку, содержащую осевой участок 62, а затем наклонный участок 64, образующий кулачок 50, принимающий соединительный штифт 52, прикрепленный к концу управляющего сегмента 12.
На фиг. 8b показан обратный ход R капота 8 и управляющего сегмента 12, при этом пластина 60 с ее кулачком 50 остается закрепленной, что приводит к смещению соединительного штифта 52 в поперечном направлении и скольжению С управляющего сегмента.
Что касается возвратного устройства 20, показанного на фиг. 6а, то можно обеспечить различные наклоны кулачка 50 в начале и в конце для получения разных приводных скоростей в начале и в конце, а также блокирования створок 10.
На фиг. 9а показано возвратное устройство 20, содержащее рейку 40, соединенную с неподвижной балкой 2, и шестерню 42, опирающуюся на поворотную опору капота и входящую в зацепление с рейкой 40.
Шестерня 42 содержит на своей нижней стороне, противоположной капоту 8, первую коническую шестерню 70, которая взаимодействует со второй конической шестерней 72, закрепленной на конце винта 74, расположенного в продолжение управляющего сегмента 12 и входящего в зацепление с гайкой 76, закрепленной на стороне указанного управляющего сегмента.
Обратный ход капота 8 и поворотной опоры капота приводит шестерню 42 и первую коническую шестерню 70 во вращение на угол Т, что вызывает поворот второй конической шестерни 72, образующей угол, и винта 74. Гайка 76 смещается в осевом направлении на винте 74, вызывая скольжение С управляющего сегмента 12.
На фиг. 9b показан блок 44 двигателя, прикрепленный к капоту 8, непосредственно приводящий во вращение шестерню 42, на которой размещена первая коническая шестерня 70, что позволяет, путем ее приведения в действие, благодаря опоре на рейку 40, обеспечить обратный ход капота и наклон створок 10.
На фиг.10а показано возвратное устройство 20, содержащее трос 80, закрепленный вдоль управляющего сегмента 12, выходя за каждый конец этого сегмента посредством шкива 82, соединенного с капотом 8.
После каждого шкива 82 трос следует в осевом направлении, назад на одной стороне и вперед на другой стороне, и прикреплен на своем конце зажимом 84 к неподвижной балке 2. Каждый зажим 84 соединен с тросом 80 пружиной 86, работающей на сжатие, так, чтобы выбрать зазор и обеспечить постоянное натяжение троса.
На фиг. 10b показан обратный ход R капота 8 и управляющего сегмента 12, вызывающий разматывание троса 80 на шкивах 82, который постепенно проходит от верхней балки 2 до нижней балки на другой стороне, вызывая в поперечном направлении скользящее перемещение С управляющего сегмента, прикрепленного к этому тросу.
На фиг. 11а показано возвратное устройство 20, содержащее цилиндрический кулачок 90, прикрепленный параллельно к каждой балке 2, имеющий спиральную канавку 92, при этом каждый кулачок проходит через центральное отверстие шестерни 94, имеющей соединительный штифт, входящий в зацепление с этой канавкой. Управляющий сегмент 12, поддерживающий две шестерни 94, имеет рейку 90, входящую в зацепление с этими шестернями.
На фиг. 11b показан обратный ход R капота 8 и управляющего сегмента 12, вызывающий вращение каждой шестерни 94, происходящее от ее штифта, входящего в зацепление со спиральной канавкой 92, что обеспечивает поперечное скольжение С рейки 96 и управляющего сегмента.
Гондола согласно изобретению обеспечивает наличие для каждого капота отдельной детали, образующей управляющий сегмент 12, скользящий в поперечном направлении с применением разных возвратных устройств, без ограничения описанными выше в качестве примера, для управления всеми створками 10, расположенными под этим капотом без прохождения через кольцевой канал потока. Предпочтительно, управляющий сегмент 12 расположен на каждом капоте 8 реверсора, при этом два капота размещены симметрично на каждой стороне в осевой плоскости гондолы.