CN110273783A - 旁通式涡轮喷气发动机和飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旁通式涡轮喷气发动机和飞行器，所述涡轮喷气发动机包括发动机，短舱，所述短舱包括：风扇壳体；中间壳体，所述中间壳体具有形成毂形件的部分和外护罩，所述外护罩通过辅助或旁通流动路径与所述毂形件径向地间隔开、并且经由臂)固定至所述毂形件，其中，所述外护罩位于所述风扇壳体的后部并且与所述风扇壳体是接续的；固定结构体，所述固定结构体固定至所述外护罩；活动组件，所述活动组件安装成具有在所述固定结构体上产生平移运动的能力；以及斜面件，所述斜面件固定至所述外护罩并且旨在引导所述辅助或旁通流离开所述外护罩。这种涡轮喷气发动机使得可以简化组装并且除其他事项外使得可以将所述斜面件直接固定至所述外护罩。

Description

旁通式涡轮喷气发动机和飞行器
技术领域
本发明涉及一种旁通式涡轮喷气发动机，该旁通式涡轮喷气发动机包括配备有风扇壳体和固定结构体的短舱，所述短舱支撑能够相对于固定结构体产生平移运动的活动组件，并且涉及一种包括至少一个这种旁通式涡轮喷气发动机的飞行器。
背景技术
飞行器包括机身，机身每侧固定有机翼。每个机翼下悬挂有至少一个旁通式涡轮喷气发动机。每个旁通式涡轮喷气发动机经由吊挂架固定在机翼下方，该吊挂架固定在机翼的结构体与旁通式涡轮喷气发动机的结构体之间。
旁通式涡轮喷气发动机包括发动机和短舱，该短舱围绕发动机固定并且该发动机和该短舱在它们之间界定辅助或旁通流动路径。
短舱包括围绕风扇且围绕发动机安排的风扇壳体。短舱还包括活动组件，该活动组件向后移动以露出辅助或旁通流动路径与外部之间的窗口。
活动组件还支承内叶片，这些内叶片中的每一个内叶片能够移动，以便采用展开位置，在该展开位置，在内叶片将自身定位成横过辅助流动路径以便使辅助或旁通流朝向外部偏转穿过窗口。
活动组件在自身围绕风扇壳体固定的固定结构体上移动。
活动组件还支承用于引导辅助或旁通流的斜面件。该斜面件还被称为“风扇斜面件”。
出于简化结构的缘故，有必要找到用于固定固定结构体和斜面件的最优解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种旁通式涡轮喷气发动机，所述旁通式涡轮喷气发动机包括配备有风扇壳体和固定结构体的短舱，活动组件在所述固定结构体上移动，并且其中优化了固定结构体的固定。
为此目的，提出一种旁通式涡轮喷气发动机，包括：
-发动机，
-短舱，所述短舱围绕所述发动机并且包括风扇壳体，其中，在所述风扇壳体与所述发动机之间界定了用于辅助或旁通流的流动路径，并且空气流在其中循环，
-中间壳体，所述中间壳体具有形成毂形件的部分和外护罩，所述外护罩通过所述辅助流动路径与所述毂形件径向地间隔开、并且经由臂固定至所述毂形件，其中，所述外护罩位于所述风扇壳体的后部并且与所述风扇壳体是接续的，
-固定结构体，所述固定结构体固定至所述外护罩，
-活动组件，所述活动组件被安装成具有在所述固定结构体上沿在缩回位置与在前位置之间的平移运动的方向产生平移运动的能力，在所述缩回位置中，所述活动组件朝向所述后部移动以便露出所述辅助流动径路与外部之间的窗口，在所述在前位置中所述窗口被所述活动组件关闭，以及
-斜面件，所述斜面件固定至所述外护罩并且旨在引导所述辅助或旁通流离开所述外护罩。
这种涡轮喷气发动机允许简化组件并且除其他事项外允许斜面件直接固定至外护罩。
有利地，所述斜面件具有裙部，所述裙部围绕所述外护罩定位。
有利地，所述旁通式涡轮喷气发动机包括12点钟方向的梁、6点钟方向的梁、3点钟方向的梁和9点钟方向的梁，其中每个梁具有第一端部和第二端部，所述第一端部固定至所述固定结构体，所述第二端部固定至所述外护罩。
有利地，每个梁端部借助于装配件固定至所述外护罩，所述装配件一方面固定至所述第二端部，并且另一方面固定至所述外护罩。
有利地，当所述斜面件具有围绕所述外护罩定位的裙部时，所述裙部夹在所述外护罩与各个装配件之间，并且所述旁通式涡轮喷气发动机包括用于抵靠所述外护罩夹紧所述装配件的夹紧螺栓。
有利地，所述3点钟方向的梁和所述9点钟方向的梁与所述装配件的固定是通过螺纹紧固件实现的，所述螺纹紧固件的轴线相对于所述外护罩呈径向的。
有利地，所述12点钟方向的梁与所述装配件的固定由枢转连接件来提供，所述枢转连接件的轴线平行于所述旁通式涡轮喷气发动机的纵向轴线X。
有利地，所述6点钟方向的梁与所述装配件的固定由螺纹紧固件来提供，所述螺纹紧固件的轴线平行于所述旁通式涡轮喷气发动机的横向轴线Y。
有利地，每个梁配备有端部止挡件，所述端部止挡件形成垂直于所述旁通式涡轮喷气发动机的纵向轴线X的平面，并且其中每个装配件具有匹配端部止挡件，所述匹配端部止挡件形成垂直于所述纵向轴线X的平面，所述匹配端部止挡件支承抵靠相关联的梁的所述端部止挡件。
本发明还提出了一种飞行器，所述飞行器包括至少一个根据前述变形之一所述的旁通式涡轮喷气发动机。
附图说明
通过阅读对一个示例性实施例的以下描述，本发明的上述特征连同其他特征将变得更加明显，所述描述是结合附图给出的，在附图中：
图1是包括根据本发明的旁通式涡轮喷气发动机的飞行器的侧视图，
图2是根据本发明的旁通式涡轮喷气发动机从前面看的透视图，
图3是图2的旁通式涡轮喷气发动机从后部看的透视图，
图4是旁通式涡轮喷气发动机在图3的IV-IV的截面中的视图，
图5是在3点钟方向的梁的区域中的固定的透视图，
图6是在12点钟方向的梁的区域中的固定的透视图，
图7是在6点钟方向的梁的区域中的固定的透视图，
图8是12点钟方向的梁的一个实例的透视图，并且
图9示出了6点钟方向的梁的一个实例的透视图。
具体实施方式
在以下描述中，涉及位置的术语以向前移动的飞行器的行进方向为参照来加以考虑的。
图1示出了飞行器10，该飞行器包括机身12，该机身的每一侧固定有机翼14，该机翼承载至少一个根据本发明的旁通式涡轮喷气发动机100。旁通式涡轮喷气发动机100借助于吊挂架16固定在机翼14之下。
旁通式涡轮喷气发动机100具有短舱102。
图2和图3示出了旁通式涡轮喷气发动机100，该旁通式涡轮喷气发动机还具有容纳在短舱102内部的发动机20。
短舱102包括围绕发动机20安排的风扇壳体206。图2通过发动机20的旋转器及其风扇22来呈现该发动机，该发动机容纳在短舱102的进气口处的风扇壳体206的内部。
在以下描述中，并且按照惯例，旁通式涡轮喷气发动机100的与飞行器10的纵向轴线平行且朝向飞行器10的前部正向定向的纵向轴线被称为X，当飞行器处于地面上时处于水平的横向轴线被称为Y，并且当飞行器处于地面上时处于竖直的轴线被称为Z，这三个方向X、Y和Z相互正交。
辅助或旁通流50沿着辅助或旁通流动路径循环，该辅助或旁通流动路径界定在发动机20与短舱102之间，并且更具体地是在风扇壳体206与发动机20之间。
当旁通式涡轮喷气发动机100在运转时，通过进气口吸入一定量的空气然后通过风扇22在后部排出。这一定量的空气在空气流穿过旁通式涡轮喷气发动机100、并且总体上平行于纵向轴线X流动的方向从上游至下游被分成主要流和辅助或旁通流50，所述主要流沿主流动路径循环，所述辅助或旁通流与主要流同心并且在辅助或旁通流动路径或风扇导管中循环。两个流动路径通过内部分流器分离开。
主要流相对于空气流从上游到下游经过发动机的多个不同的元件，即，压缩机级(例如包括低压压缩机和在低压压缩机的下游的高压压缩机、燃烧腔室、涡轮机级，该涡轮机级包括，例如，高压涡轮机和在高压涡轮机的下游的低压涡轮机)。
结构性壳体围绕旁通式涡轮喷气发动机100的元件安装并且使其可以***，以便尤其限制其操作时的扭曲。
因此，风扇22在被风扇壳体206限定的管道中，并且发动机20的元件从上游至下游被围绕低压压缩机的低压压缩机壳体、围绕高压压缩机的高压压缩机壳体所包围，然后被称为“核芯涡轮机”壳体的发动机壳体所包围，该发动机壳体围绕燃烧腔室和高压涡轮机及低压涡轮机。
旁通式涡轮喷气发动机100进一步包括中间壳体302，该中间壳体具有形成毂形件304的部分和外护罩306，该外护罩是圆柱形并且通过辅助流路动径与毂形件304径向地间隔开并且经由臂308(出口导向叶片或OGV)固定至毂形件304，所述臂可以矫直辅助或旁通流50。
外护罩306也被称为OGV环。
外护罩306位于风扇壳体206的后部并且与风扇机壳保持接续并且延伸风扇壳体，以在外部界定辅助或旁通流动路径，然而毂形件304的外部部分在内部界定辅助或旁通流动路径。
旁通式涡轮喷气发动机100具有固定结构体208，该固定结构体固定至外护罩306并且支承活动组件210(仅在图2可见)。
活动组件210(此处，该活动组件采取的左舷侧穿孔半圆柱体和右舷侧穿孔半圆柱体的形式(图2中不可见))安装成具有沿平行于纵向轴线X在在前位置与缩回位置之间的平移运动的方向产生平移运动的能力。在缩回位置中，活动组件210朝向短舱102的后部移动以便露出辅助或旁通流动路径与短舱102的外部之间的窗口211。在在前位置中，窗口211通过构成活动组件210的元件而关闭。
活动组件210支承内叶片212，其中，这些内叶片各自能够在无阻碍位置与展开位置之间移动，在无阻碍位置中，内叶片212在辅助流动路径之外，在展开位置中内叶片212将自身定位成横过辅助或旁通流动路径，从而使辅助或旁通流50朝向外部偏转穿过窗口211。在展开位置中，内叶片212朝向发动机20定向。
当活动组件210处于在前位置时内叶片212处于无阻碍位置，并且只用当活动组件210处于缩回位置时内叶片212可以采用展开位置。
为了协助引导辅助或旁通流50穿过窗口211朝向飞行器10的前部，外叶片(未在此处描绘出)也可以安装在活动组件210上。这些外叶片像内叶片212一样操作，但是向外展开。
每个内叶片或外叶片在铰链213上以其后部边缘铰接至活动组件210，而相反的自由边缘在无阻碍位置中被朝向前部定位，并且在内叶片212的情况下在展开位置被朝向发动机20定位，并且在外叶片的情况下在展开位置被朝向外部定位。
引导骨件的叶栅还可以被安装成横过窗口211。
活动组件210因为其为本领域的技术人员所知晓并且可以采用多种不同的形式所以并未详细描述。
活动组件210被制作成通过任何合适的器件来移动，例如通过圆柱形致动器或滚珠丝杠。类似地，内叶片和外叶片被制作成通过任何合适的器件来移动，例如圆柱形致动器或滚珠丝杠。
固定结构体208通过12点钟方向的梁250、6点钟方向的梁252、3点钟方向的梁254和不可见的但与3点钟方向的梁254完全相同的9点钟方向的梁固定至外护罩306。每个梁平行于纵向轴线X延伸。
如图4所示，旁通式涡轮喷气发动机100还包括斜面件402(风扇斜面件)，该斜面件引导辅助或旁通流50离开外护罩306并且斜面件402固定至外护罩306。斜面件402还采取锥形的形式，该锥形沿离开外护罩306的方向变宽。
将斜面件402和固定结构体208固定至外护罩306允许通过减少部件的数量来节省空间并且因此使得可以减小短舱102的厚度，由此提高空气动力学特性。
此外，由于斜面件402不再固定至活动组件，所以斜面件402现在可以被定位成在外护罩306后方关闭，而无需提供显著的操作间隙。
斜面件402具有裙部404，该裙部被围绕外护罩306定位成使得该裙部可以固定至外护罩，在此情况下，使用螺纹紧固件268(例如螺栓)。
每个梁250、252、254具有第一端部和第二端部，该第一端部固定至固定结构体208，在此情况下，该端部面向前部，该第二端部固定至外护罩306，在此情况下，该端部面向后部。
每个梁250、252、254的第二端部借助于装配件260、262、264固定至所述外护罩306，该装配件一方面固定至所述第二端部，并且另一方面固定至所述外护罩306。
裙部404被定位在外护罩306与每个装配件260，262，264之间，以便夹在外护罩与装配件之间并且因此固持在位。
为了将每个装配件260、262、264固定至外护罩306，提供夹紧螺栓268来夹紧装配件260、262、264和外护罩306，从而使得裙部404牢固地夹在它们之间。图5和图6中描绘了夹紧螺栓268并且图7仅就它们的轴线而言做出指示。夹紧螺栓268的轴线相对于外护罩306是径向的。
在图5中示出的本发明实施例中，3点钟方向的梁254和9点钟方向的梁与装配件264的固定是通过例如螺栓的螺纹紧固件270提供的，这些螺纹紧固件的轴线相对于外护罩306呈径向的。
在图6中描绘的本发明实施例中，12点钟方向的梁250与装配件260的固定是通过枢转连接件281提供的，该枢转连接件的轴线平行于纵向轴线X，并且在此是通过两个紧固至12点钟方向的梁250的U形夹安装件282实现的，每一个安装件容纳了紧固至装配件260的带孔板284。
在图7中描绘的本发明实施例中，6点钟方向的梁252与装配件262的固定是通过例如螺栓的螺纹紧固件272提供的，这些螺纹紧固件的轴线平行于横向轴线Y。
图8和图9示出12点钟方向的梁250和6点钟方向梁252相对于固定结构体208所处于的位置，并且没有装配件260、262。
每个梁250、252、254配备有端部止挡件280、283、285，所述端部止挡件形成垂直于纵向轴线X的平面，并且每个装配件260、262、264具有匹配端部止挡件290、292、294，该匹配端部止挡件类似地形成垂直于纵向轴线X的平面并且该匹配端部止挡件支承抵靠相关联的梁250、252、254的端部止挡件280、283、285，以便阻止围绕竖直轴线Z的旋转，并且作为沿纵向轴线X的止挡件来起作用来对轴向负载加以反作用。
螺钉502将匹配端部止挡件290、292和294抵靠端部止挡件280、283和285而固定。
连接梁、装配件和外护罩306的装配件的这些紧固件，以及连接端部止挡件和匹配端部止挡件的这些紧固件的具体方式被安装成使得可以抵偿从发动机20传输的负载。
虽然已经就短舱安装在机翼下方的情况较具体地描述了本发明，但是本发明可以应用于位于机身后部的短舱。

Claims (10)

1.一种旁通式涡轮喷气发动机(100)，包括：
-发动机(20)，
-短舱(102)，所述短舱围绕所述发动机(20)并且包括风扇壳体(206)，其中，在所述风扇壳体(206)与所述发动机(20)之间界定了用于辅助或旁通流(50)的流动路径，并且空气流在其中循环，
-中间壳体(302)，所述中间壳体具有形成毂形件(304)的部分和外护罩(306)，所述外护罩通过所述辅助流动路径与所述毂形件(304)径向地间隔开、并且经由臂(308)固定至所述毂形件(304)，其中，所述外护罩(306)位于所述风扇壳体(206)的后部并且与所述风扇壳体是接续的，
-固定结构体(208)，所述固定结构体固定至所述外护罩(306)，
-活动组件(210)，所述活动组件被安装成具有在所述固定结构体(208)上沿在缩回位置与在前位置之间的平移运动的方向产生平移运动的能力，在所述缩回位置中，所述活动组件(210)朝向所述后部移动以便露出所述辅助流动径路与外部之间的窗口(211)，在所述在前位置中所述窗口(211)被所述活动组件(210)关闭，以及
-斜面件(402)，所述斜面件固定至所述外护罩(306)并且旨在引导所述辅助或旁通流(50)离开所述外护罩(306)。
2.根据权利要求1所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，所述斜面件(402)具有裙部(404)，所述裙部围绕所述外护罩(306)定位。
3.根据权利要求1和2之一所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，所述旁通式涡轮喷气发动机包括12点钟方向的梁(250)、6点钟方向的梁(252)、3点钟方向的梁(254)和9点钟方向的梁，其中每个梁具有第一端部和第二端部，所述第一端部固定至所述固定结构体(208)，所述第二端部固定至所述外护罩(306)。
4.根据权利要求3所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，每个梁(250，252，254)的第二端部借助于装配件(260，262，264)固定至所述外护罩(306)，所述装配件一方面固定至所述第二端部，并且另一方面固定至所述外护罩(306)。
5.根据权利要求4所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，当所述斜面件(402)具有围绕所述外护罩(306)定位的裙部(404)时，所述裙部(404)夹在所述外护罩(306)与各个装配件(260，262，264)之间，并且所述旁通式涡轮喷气发动机(100)包括用于抵靠所述外护罩(306)夹紧所述装配件(260，262，264)的夹紧螺栓(268)。
6.根据权利要求4和5之一所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，所述3点钟方向的梁(254)和所述9点钟方向的梁与所述装配件(264)的固定是通过螺纹紧固件(270)实现的，所述螺纹紧固件的轴线相对于所述外护罩(306)呈径向的。
7.根据权利要求4至6之一所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，所述12点钟方向的梁(250)与所述装配件(260)的固定由枢转连接件(281)来提供，所述枢转连接件的轴线平行于所述旁通式涡轮喷气发动机(100)的纵向轴线X。
8.根据权利要求4至7之一所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，所述6点钟方向的梁(252)与所述装配件(262)的固定由螺纹紧固件(272)来提供，所述螺纹紧固件的轴线平行于所述旁通式涡轮喷气发动机(100)的横向轴线Y。
9.根据权利要求4至8之一所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)，其特征在于，每个梁(250，252，254)配备有端部止挡件(280，283，285)，所述端部止挡件形成垂直于所述旁通式涡轮喷气发动机(100)的纵向轴线X的平面，并且其中每个装配件(260，262，264)具有匹配端部止挡件(290，292，294)，所述匹配端部止挡件形成垂直于所述纵向轴线X的平面，所述匹配端部止挡件支承抵靠相关联的梁(250，252，254)的所述端部止挡件(280，283，285)。
10.一种飞行器(10)，包括至少一个根据前述权利要求之一所述的旁通式涡轮喷气发动机(100)。
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