[发明专利]用于控制涡轮发动机风扇叶片桨距的具有顺桨锁定栓的系统

说明书

本发明涉及一种用于控制涡轮发动机螺旋桨的风扇叶片的桨距的系统，该系统包括固定到涡轮发动机的壳体(5)的致动器(2)，所述致动器具有可相对于所述壳体平移的可移动部分(6)，所述可移动部分机械地连接到具有连接到风扇叶片枢轴(16)的外环(12)的负载传递轴承(LTB)(10)，使得所述致动器的可移动部分的平移运动导致所述风扇叶片的桨距角的变化；以及至少一个锁定栓(20)，所述锁定栓固定到所述涡轮发动机的壳体上，并且在所述致动器发生故障的情况下适合于将所述LTB机械地锁定在风扇叶片顺桨的位置。

技术领域

本发明涉及具有一个或两个可选风道的涡轮发动机一般领域，并且更具体地涉及控制这种涡轮发动机中的风扇叶片的桨距。

背景技术

本发明的优选应用领域在于具有反转螺旋桨(也称为“开放转子”)的涡轮喷气发动机，包括两个反向螺旋桨，其放置气体发生器的下游(“推动器”构造)或上游(“牵引器”构造)。尽管如此，本发明也适用于具有一个或多个推进螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机。

在具有一个或多个螺旋桨的涡轮喷气发动机中，已知构成这种螺旋桨的叶片的桨距(或定向)构成了能够管理涡轮喷气发动机的推力的参数之一，特别是通过使螺旋桨始终在最佳可能条件下运行。具体地说，螺旋桨的速度在飞行的所有阶段也是恒定的，并且螺旋桨叶片的桨距角用于改变推力。因此，在巡航飞行阶段期间，希望在给定的飞机速度下获得涡轮机轴上与给定牵引相适应的最低可能功率，以便获得最佳效率(即，用于最大限度地减少燃油消耗和增加航程的效率)。相反，在起飞时，寻求尽可能高的牵引力以使飞机加速然后起飞。

改变螺旋桨叶片的桨距需要采取某些安全措施，以确保叶片不会在某些位置保持阻塞，特别是由于用于控制其桨距的系统的故障。例如，在它们自身的离心作用下，叶片倾向于占据平坦的桨距位置，该桨距位置对应于其弦与螺旋桨的旋转轴线成90°角的桨距角。然而，在这个平坦位置阻塞的叶片产生很小的阻力扭矩并且存在超速风险，从而有可能失去叶片和/或失去承载它的旋转轮毂的危险。

为了解决这个问题，已知安装一种装置，该装置在控制系统发生故障的情况下用于迫使叶片移动到顺桨位置并将它们保持在那里(顺桨位置对应于这样的叶片，其桨距角使得叶片的弦与螺旋桨的旋转轴线对齐，从而减小它们产生的阻力)。

已知的用于使风扇叶片顺桨(并将它们保持在顺桨位置)的装置通常依靠使用配重，在叶片桨距控制系统发生故障的情况下，所述配重利用由它们安装于其上的转子的旋转所施加的离心力使叶片进入顺桨位置。

用于设计这种配重的规格要求使用关于螺旋桨的旋转轴线的等价惯性，该惯性是(至少)叶片惯性的2.1倍。通过这种约束，可以容易地理解，这种类型的顺桨装置导致涡轮发动机上的大量额外重量，增加其悬伸重量并抵消其重心。

此外，已知寻求减少无涵道风扇涡轮发动机的体积以减小其长度并使重心接近其飞机座架。该约束导致极大地限制涡轮发动机内的可用空间。考虑到配有配重的叶片顺桨所需的惯性，配重占据了需要在涡轮发动机内部找到的大量空间。不幸的是，在开放式转子发动机上，所述配重通常被容纳在风扇叶片的枢轴处。因此，对于呈现小轮毂比的发动机，将这种配重集成在叶片枢轴处变得复杂。同样，如果它们要安装在涡轮发动机内部，它们的安装半径需要更小，并且这将需要更大的重量。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提出一种不存在上述缺点的用于风扇叶片顺桨的装置。

根据本发明，该目的通过一种用于控制涡轮发动机螺旋桨的风扇叶片的桨距的系统来实现，该系统包括：

固定到所述涡轮发动机的壳体的致动器，所述致动器具有至少一个可移动部分，所述至少一个可移动部分可相对于所述壳体平移移动，所述致动器的所述可移动部分机械地连接到具有连接到风扇叶片枢轴的外环的负载传递轴承(LTB)，使得所述致动器的可移动部分的平移运动导致所述风机叶片的桨距角的变化；和