[发明专利]用于飞机涡轮引擎的反转螺旋推进器系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于飞机涡轮引擎的反转螺旋推进器系统。

背景技术

本发明应用于飞机涡轮引擎，例如涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机。更具体地，其应用于具有《敞开转子》的涡轮引擎，其中一无动力涡轮直接或间接地通过如减速器并特别包括行星齿轮系的机械传动装置来驱动两个反转螺旋推进器。在这些反转螺旋推进器系统中，该螺旋推进器因此在它们的外径向端部不具有整流装置。

具有反转螺旋推进器系统的涡轮引擎是已知的，其螺旋推进器由通常为差动减速器的机械传动装置驱动。此差动减速器包含一特殊的行星齿轮系，其中心齿轮由一无动力涡轮的转子旋转驱动，其行星支架驱动第一螺旋推进器，其环形齿轮驱动第二螺旋推进器。在这方面，注意到，取决于该反旋转螺旋推进器相对于驱动它们的无动力涡轮的位置，该第一螺旋推进器构成下游螺旋推进器，该第二螺旋推进器构成上游螺旋推进器，反之亦然。尽管如此，不象简单的行星齿轮系那样，该环形齿轮不是静止的，而是运动的。

具有这样的行星齿轮系，这两个螺旋推进器无法经历相同的空气动力学扭矩。该行星齿轮的机械平衡方程式显示这两个扭矩必定具有一恒定比值，取决于该减速器的几何特征。此比值必定不为整数1。实际上，该应用到第一螺旋推进器的扭矩C1与应用到第二螺旋推进器的扭矩C2之间的比值由下式给出：

C1/C2＝(R+1)/(R-1)；

其中R对应于由该行星齿轮系限定的减速比。

因此，为了实现接近于1的扭矩比，必须增加该减速比R，然而，该减速比R由于机械可行性的问题而无法大于10。而且，减速比R的增加必然通过该减速器的总量的增加来转换，这对涡轮引擎不利。

由于在所述扭矩之间的比不等于1，因此两个螺旋推进器中的一个将比另一个螺旋推进器产生更多的旁流回转，其由出口流的剩余回转所转换，实质性地限制推进效率，并不利地增加该涡轮引擎的声学水平。实际上，由行星支架驱动的第一螺旋推进器总是承担最多的扭矩。

此外，在两者之间的差还在用于将该涡轮引擎连接到飞机上的装置上产生一增加的应力，这些装置因此尺寸加大以承受施加于它们之上的过载。

在由斯奈克码公司于2008年12月19日递交的法国专利申请FR 0 858822中，一螺旋推进器系统，可填充收自第二螺旋推进器的扭矩的缺失，该第二螺旋推进器由该无动力涡轮的第二转子通过该行星齿轮系的环形齿轮所驱动，这是已知的。其结果是，空气动力学流在离开该螺旋推进器系统的同时被很好地弄直。而且，所述用于将该涡轮引擎连接到飞机上的装置上的机械应力减小，因此在尺寸和质量方面可采用较低成本的设计。

为了限制该涡轮引擎的噪音，该引擎必须在上游螺旋推进器与下游螺旋推进器之间包括足够的间隙，这增加了该涡轮引擎的长度。而且，当一螺旋推进器配备有不同装配类型的叶片时，供应到该装配系统的能(电能或液压能)穿过该行星齿轮系。因此，该行星齿轮系的任何故障影响该装配系统，这需要特别的防备以避免在飞行过程中出现危险情况。

发明内容

为了克服至少部分这些缺点，本发明涉及一种用于飞机涡轮引擎的反转螺旋推进器系统，包括：

-无动力涡轮，包括第一转子和相对于所述第一转子的第二反转转子；

-第一和第二反转螺旋推进器，围绕所述螺旋推进器系统的纵轴相对于此系统的定子旋转，以及

-机械传动装置，包括一行星齿轮系，该行星齿轮系包括一与所述纵轴同心，并由所述无动力涡轮的所述第一转子所驱动的中心齿轮，与所述中心齿轮相啮合的行星齿轮，驱动所述第一螺旋推进器的行星支架，以及与每个行星齿轮相啮合的环形齿轮，该环形齿轮，由所述第二转子所驱动，驱动所述第二螺旋推进器。

该系统的特征在于，该机械传动装置设置在第一螺旋推进器与第二螺旋推进器之间。因此，该涡轮引擎的尺寸可大大减小。而且，由于在所述螺旋推进器之间必须保持足够大的间隙，因此该机械传动装置的尺寸可增加以限制其复杂性并因此限制成本。得到具有缩小的尺寸并且不太复杂的涡轮引擎。

由于本发明，行星齿轮系外观的可由涡轮级的数量2分开，并减小其平均半径，这大大降低了该螺旋推进器系统的质量。

优选地，该第一螺旋推进器位于该机械传动装置下游，该第二螺旋推进器位于该机械传动装置上游。由于此结构，该行星齿轮系的结构被优化，该涡轮引擎结构紧凑。

还优选地，该无动力涡轮的第一转子为内转子，该无动力涡轮的第二转子为外转子。

优选地，该无动力涡轮对应于一双轴涡轮引擎的低压涡轮。