[发明专利]用于控制航空器的可变截面喷嘴的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制航空器的可变截面喷嘴的装置。

背景技术

为了减少燃料消耗，某些航空器设有具有可变截面喷嘴的动力装置。因此，通过改变喷嘴截面可能使穿过喷嘴的气流适应外部条件和电机的运转速度，以优化动力装置的发电量。

根据图1所示的实施例，航空器推进系统包括机舱10，机舱10内以大致同轴的方式设置有动力装置12，动力装置12通过支柱连接到航空器的其它部分。

机舱10包括在前端限定具有进气口16的管道14的内壁，进入的空气流的第一部分称为主气流，其流动穿过动力装置12来参与燃烧，空气流的第二部分称为次气流，其由风扇18驱动并流入由机舱的内壁和动力装置的外壁所限定的环形管道20。在后端，主气流通过固定喷嘴22排放，固定喷嘴22具有直径沿着气流的流动方向减小的截头部分。次气流通过内侧由固定喷嘴22限定并且外侧由移动喷嘴26限定的出口24排放，移动喷嘴26对应于在机舱的后端设置的可变截面喷嘴26。

根据一个实施例，可变截面喷嘴26可沿着与电机的纵向方向(对应于电机的轴线28)相平行的移位方向在对应于图1中实线所示的第一前端位置和图1中虚线所示的后端位置的两个末端位置之间平移。只要固定喷嘴具有截头形状，通过调整可变截面喷嘴沿移位方向的位置就可能控制可变截面喷嘴的出口截面。

根据图2所示的实施例，可变截面喷嘴26包括可移动部分30，其由于被电机34驱动的机械传动链32而移动。机械传动链32使其可能将电机34的输出轴的旋转运动转变成沿可移动部分的移位方向的平移运动。

本发明更特别地涉及不会受到结霜堆积的可变截面喷嘴，例如，文献US-3.797.785中所述。

图2示出了根据现有技术的用于控制可变截面喷嘴的装置。

为了控制可移动部分的位置，控制信道包括称作FADEC(全权限数字电机控制)的用于调整动力装置的系统42和称作PE(动力电子元件)的用于控制电机34的控制部件44。

因此，当调节系统42将信号传递到控制部件44时，控制部件44触发电机34的旋转，电机34借助机械传动链32产生可移动部分30的平移。此外，控制部件44执行上游控制电路和下游电力电路之间的功率转换器的功能。

为了满足认证机构提出的要求，控制装置使用备用的装置来改进驾驶可靠性，以期望改进组件本身的可靠性。

因此，控制装置包括两个电机34和34’，两个控制部件44和44’以及两个供电部件46和46’，每个电机能够触发所有可移动部分30的移动，一个控制部件用于一个电机，供电部件用于向控制部件及其相关的电机供给电量。

为了确保控制部件和调节系统42之间的信号的传递，同时考虑到隔离限制，设有4组电缆，每2组电缆用于一个控制部件44和44’。

该方案可能考虑到由认证机关所施加的限制。

如果控制部件是有缺陷的，那么其它控制部件可确保电机的控制，因此确保了可变截面喷嘴的可移动部件之间的位置的控制。

如果供电部件是有缺陷的，那么第二供电部件可代替。

对于每个控制部件，如果一组电缆是有缺陷的，那么调节系统和控制部件之间的通信可通过第二组电缆进行。

最后，如果电机是有缺陷的，那么可变截面喷嘴的可移动部分的移动可通过第二电机来进行。

即使安全和可靠性是令人满意的，但是由于某些部件的重复导致机载质量增加，操作和结合变得更复杂，所以该控制装置并不完全令人满意。

一个替换实施例可包括简单型结构，包括用于每个可变截面喷嘴的仅一个控制部件。但是，这种结构在动力装置的推力的控制的可靠性方面不能满足现今的标准。

在可变截面喷嘴领域，文献GB-588.502是已知的。该文献描述了具有可移动部分的可变截面喷嘴，可移动部分的运动由传动链来控制，该传动链包括电机、连接到电机的杆、连接到可移动部分的电缆以及用于耦接/分离杆和电缆的机构。该机构由螺线管控制。当螺线管没有启动时，该机构确保杆和电缆的耦接，这意味着可移动部分根据电机的旋转而移动。当螺线管启动时，该机构不再确保杆和电缆的耦接，这意味着可移动部分的运动是自由的。在这种情形下，可能确定可移动部分的实际位置并适应动力装置的推力。因此，这一过分简单化的结构在考虑动力装置推力的控制的可靠性方面不符合现今的标准。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺点。