[其他]带有冷却空气转换器的燃气喷管

说明书

本发明涉及一种用于燃气轮机的燃气喷管，特别是涉及随着喷管构形的改变在交替变化的各喷口部件之间导入冷却空气的装置。

二维收敛/发散可变化面积的燃气喷管是与换向器导板系统相结合工作的，这种换向器导板系统包括若干个用于优化垂直起落飞机和短距起落飞机的发动机工作状态的可动的导板。为了提高组合在特定的喷管组件中的各种元件的使用寿命，通常是将冷空气导入那些与热燃气相接触的部件的内部的。该冷却空气来自发动机的压缩机部分并导向需要冷却的元件。其结果是所需要的冷却空气的量对发动机的效变产生影响。为了优化发动机的工况，采用了可变流量或者开/关式流量控制器，这些控制器根据喷管构形的变化来减少或增加冷却空气的流量。例如授于扬等人（Young，et    al）的美国专利4，098，076号中公开了一种用于二维燃气喷管的冷却空气控制系统，该系统包括几个与控制机构相结合的阀。自然，冷却系统越复杂，对喷管组件所增加的重量就越大。

二维收敛/发散矢量喷管通常是带有换向器导板系统，该系统当喷管处于前推构形时，通过一个隔离阀将气流隔离开。由于隔离阀与燃气流相接触，采用冷却以便延长其使用寿命。当处于由前推转换到反推的过渡状态时，隔离阀退回，提供了到换向器导板系统的入口，使燃气流进入一个换向器导板入口通道。结果，当处于反推工况时，冷却空气就更加适当地导向换向器导板入口通道的侧壁。因为是换向器导板系统需要冷却空气，而不是隔离阀需要冷却空气，转换器装置可以用来在前推工况时引导冷却气流从隔离阀出来，而在所推工况时导向换向器导板系统。这种转换器装置必须能够提供最大冷却效率和优化发动机的工况，而同时降低喷管的复杂性和重量。

按照本发明，一种用于飞机的燃气轮机的燃气喷管包括一个容纳冷却空气的供给导管，该供给导管含有一个第一静止密封件和一个相对安置在其中的第二静止密封件，一个随着推力改变方向而可活动的第一元件，在该元件中有一个冷却空气通道，一个将供给导管与第二元件连通的管道装置，它用于不时地引导冷却空气通向第二元件，和一个转换器，它用于根据上述第一元件的位置情况有选择地引导冷却空气通向第一元件或第二元件。

在本发明的一个实施例中，该转换器带有一个可回转运动的壁，该回转臂具有一个外挡板，一个内挡板和一个以枢轴安装并位于内，外挡板之间的浮动挡板。该内，外挡板可以分别独立地绕一个共用的枢轴回转，而该浮动挡板可绕一个固定在内挡板的一个向外的端部上的第二枢轴进行回转。该内挡板上还带有一个通过外挡板上的耳片通入孔伸出的耳片。该耳片与第一元件相啮合，用于推动该内挡板与第一密封件相接触。该外挡根据与第一元件的接触情况，同样可动地与第二密封件相接触。该浮动挡板可滑动地与外挡板相啮合以防止冷却空气当挡板运动时通过耳片通入孔泄漏。

图1表示本发明的转换器阀，该阀用于在前推工况时将冷却空气转换至一个可动的元件。

图2表示转换器阀处于由前推工况向反推工况过渡。

图3表示转换器阀处于反推工况。

为了示范说明，以一个一般可在以燃气轮机为动力的飞机中找到的二维燃气喷管进行论述。这种喷管包括有静止的矩形侧壁，在侧壁之间装有相对着设置的可动的矩形挡板。虽然各种致动机构和其它结构也都包括在喷咀内，为了简化起见，非关键性的构件将不在此进行详细论述。概括地说，用于以燃气轮为动力的飞机的燃气喷管包括可动的和静止的元件，这些元件不时地与排出的热气流相接触，为使其有效地工作，需要进行冷却。

参看图1，燃气喷管（未显示）包括一个冷却空气供给导管1，冷却空气2通过该导管流过。一般来说，该冷却空气是由燃气轮机的压缩机导入的，压缩机提供备好的较冷的压缩空气。导管1基本上为矩形，并具有一个带肩部4的外侧壁3和一个内侧壁5。在内侧壁5上安装有一个内静止密封件6，它带有一个弹性阻尼器7用于防止震动引起密封件颤动。一个设置在导管1中的气流转换器8将冷却空气2有选择地引导至第一元件9或管道10。为了描述的目的，该第一元件9包括一个隔离阀，该阀包括一个带导向鼻12的曲面侧壁11和一个带向外的密封端14的弧形侧壁13。一个冷却通道15引导冷却空气通过该隔离阀9。当处于前推工况时，热燃气流16流过导管外侧壁3和隔离阀弧形侧壁13。该隔离阀防止热燃气流进入转换器导板通道17。