CN1993268B - 用于飞行器的发动机组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器发动机组件包括涡轮发动机，悬挂杆和多个安装在该悬挂杆和涡轮发动机之间的发动机连接件。根据本发明，多个发动机连接件中包括一个被设计用来仅恢复沿涡轮轴发动机Y轴横向施加的力的连接件(6a)。上述连接件(6a)包括：一个安装在第一接头(40)上的中间接头(46)，这个第一接头通过两根沿垂直轴Z方向相互平行的球铰链连接的轴(48)与悬挂杆牢固相连，以及一个沿X轴纵向取向并且与中间接头相连的销钉(56)。所述销钉(56)沿X轴方向带间隙地安装在第二接头(58)上，所述第二接头(58)与涡轮发动机相连。

Description

用于飞行器的发动机组件

技术领域

本发明整体涉及一种用于飞行器的发动机组件。该类型的发动机组件包括一台涡轮发动机如涡轮喷气发动机，一个悬挂杆，以及安插在该悬挂杆和涡轮喷气发动机之间的多个发动机连接件。

背景技术

已知地，这种发动机组件的悬挂杆设计用于构成涡轮喷气发动机与装备这个组件的飞行器机翼之间的连接界面。它允许将由所连接的发动机产生的力传递到这个飞行器的结构上，同时也允许发动机和飞行器之间的燃料路径，电子系统，液压和空气系统路径。

为了确保力的传递，悬挂杆包括一个刚性结构，例如“箱”型，即由通过装配纵梁和在该纵梁之间通过横向肋连接的侧面板构成。

在发动机和悬挂杆刚性结构之间插入一个安装系统，这个系统主要包括多个发动机连接件，通常被分布为：前部连接件，与发动机吹风外壳相连；后部连接件，与同一台发动机的中部外壳相连。

此外，安装系统包括转移发动机产生的推力的装置。在以往的技术中，这个装置例如采用两个侧连杆的形式，所述侧连杆一方面连接在发动机吹风外壳的后部，另一方面连接在安装于悬挂杆刚性结构上的连接件上，例如后部连接件。

示范性的，可明确悬挂杆与安插在飞行器机翼和该悬挂杆之间的第二安装系统相连，这个第二系统通常包括2到3个连接件。

最后，该悬挂杆装备有一个第二结构以保证所述系统的分离和保持，使得完全支持空气力学流线外形。以往技术的典型实现方法是，为确保正确的转移由涡轮喷气发动机传递到悬挂杆刚性结构上的全部力和力矩，发动机连接件通常被复杂且昂贵地设计。

发明内容

本发明的目标是提供一种飞行器组件，用于至少部分地解决由实施上文所提及的以往技术所带来的不便，同时也介绍一种安装至少一个这种组件的飞行器。

为了这个目的，本发明的目标是用于飞行器的发动机组件，包括一个涡轮发动机，一个悬挂杆以及安插在悬挂杆和涡轮发动机之间的多个发动机连接件。根据本发明，多个发动机连接件包括一个按照确保仅转移沿发动机横向方向施加的力的方式设计的连接件，这个连接件包括一个安装在通过两个沿发动机垂直方向平行取向的球铰链连接的轴与悬挂杆相连的第一接头上的中间接头，以及一个沿涡轮发动机纵向方向取向的并连接在中间接头上的销钉，这个销钉有间隙地沿纵向安装在与涡轮发动机相连的第二接头上。

有利的是，根据本发明的发动机组件包括一个连接件，优选的是前部连接件，该连接件的设计简单，花费较少，并可以保证仅转移沿横向施加的力。

因此，将“单球”的连接类型沿纵向有间隙的连接，与两个分别在两个球铰接轴帮助下沿垂直方向取向的球铰接连接的组合，导致确保仅转移沿涡轮发动机横向施加的力的简单设计的连接件。如下文将详述地，借助前连接件转移沿横向施加的力的事实允许简化所有发动机连接件的设计以及尺寸。

示范性的，按照确保仅转移沿发动机横向方向施加的力的方式设计的连接件优选一方面与悬挂杆的刚性结构的前部相连，另一方面在涡轮发动机吹风外壳外周环形部分上。

而且由涡轮发动机纵轴以及该发动机垂直方向所定义的平面构成了该连接件的对称平面，该连接件是按照确保仅转移沿发动机横向方向施加的力的方式设计的。

优选的，按照确保仅转移沿发动机横向方向施加的力的方式设计的连接件构成一个第一前部连接件，所述多个发动机连接件还包括按照确保仅转移沿发动机横向方向施加的力的方式设计的第二前部连接件。在这种情况下，两个前部连接件在沿发动机垂直的方向上以一个相对另一个偏移的方式安装。

换句话说，按照确保转移沿发动机纵向方向施加的力矩的方式设计的发动机组件通过前部连接件在高度上偏移而实现，并且能够确保转移沿发动机横向方向施加的力。

然而前部连接件可无差别地连接在吹风外壳或者涡轮发动机的中部外壳上，当然也可以将一个与另一个沿垂直方向显著地间隔，例如其中的一个在吹风外壳上，另一个在中部外壳上。

如上文所指出的，这种大的间隔具有能显著简化发动机连接件设计的优点，因为其所必须转移的力，接合沿纵向方向的力矩，相对通过由连接在中部外壳的两个后部连接件确保转移相同的力矩的现有技术中的常规方案力和力矩自然被减弱，现有技术不能使一个与另一个足够的远离。

可以明确地是，两个前部连接件都以不同的高度安装在吹风外壳上，同时不离开本发明的范围。

另一方面，可以指出如果两个前部连接件以一个相对另一个在涡轮发动机的垂直方向偏移的方式安装以确保转移沿纵向方向施加的力矩，这不排除一个相对另一个也可以沿纵向方向和/或横向方向偏移。

优选的是第二前部连接件与涡轮发动机的中部外壳相连，并以确保只转移沿横向和纵向施加的力的方式设计。在简化设计的第一前部连接件与吹风外壳外周环形部分相连而且第二前部连接件与中部外壳相连的优先配置中，实际上可以容易地获得两个前部连接件之间沿垂直方向的间隔，与以往得到的相比大很多，并且由悬挂杆刚性结构的宽度限制。

此外，多个连接件也可以包括一个按照确保仅转移沿发动机纵向、横向和垂直方向施加的力的方式设计的后部连接件。

优先的，多个发动机连接件中的每一个都穿过涡轮发动机纵向轴。和其垂直方向所定义的平面。这样，很明显将所有发动机连接件在上述平面上对中以及在横向方向上不设计将连接件一个与另一个间离的事实，允许大致减少悬挂杆在同一个横向方向的宽度。这样，观察到的宽度的减少可以有利地允许减少由悬挂杆引起的在吹风环形管处的第二气流扰动。

本发明也用于一架包括至少一个上文所描述的发动机组件的飞行器。本发明其他的优点和特征将在下文中非限定性的具体描述。

附图说明

这个描述参照以下附图：

-图1是飞行器发动机组件的透视图，按照本发明优选的方式实现；

-图2是图1发动机组件的发动机第一前部连接件的详细透视图，安插在涡轮发动机吹风外壳与悬挂杆刚性结构之间；

-图3是图2中的发动机前部第一连接件的侧面视图；和

-图4是图2和图3所示的发动机第一前部连接件的俯视图。

具体实施方式

参照图1，可看到根据本发明优选的方式所实现的用于飞行器的发动机组件1，该组件用于固定于飞行器机翼下方(未表示)。

总体上看，发动机组件1包括在后文描述中通常被认为是涡轮喷气发动机2的涡轮发动机2，悬挂杆4，以及多个发动机连接件6a，6b，8，以保证涡轮喷气发动机固定在该悬挂杆4下。

示范性的，要注意的是组件1由发动机舱(未表示)环绕，悬挂杆4包括另一系列连接件(未表示)以保证该组件1在飞行器机翼下悬挂。

在以下所有的描述中，根据惯例，将与这个涡轮喷气发动机2的纵向轴5平行的涡轮喷气发动机2纵向方向称为X，这个涡轮喷气发动机2的横向方向称为Y，垂直方向或高度方向称为Z，这三个方向是相互正交的。

另一方面，术语“前”和“后”是根据由涡轮喷气发动机2所产生的推力之后遇到的飞行器前进的方向而考虑的，该方向由箭头7简示出。

在图1中，可以看到只有悬挂杆4的刚性结构10被表示出来。该悬挂杆4的未示出的其他组成元件，如保证所述系统的分离和保持的第二结构，使得支持空气动力学流线型外形，都是以往技术中所遇到的同样或类似的典型元件，并被技术人员所了解。因此，将不做任何详细的描述。

同样的方式，组件1装配有转移由涡轮喷气发动机2所产生的推力的装置，该发动机2与以往的相同或类似，也不再详细描述。

涡轮喷气发动机2在前方布置有体积很大的吹风外壳12，其限制了吹风环形管14，该涡轮喷气发动机2包括朝后边的尺寸很小的中部外壳16，将涡轮喷气发动机的核心包围。外壳12和16当然以常规已知方式相互连接。

如在图1中所见，多个发动机连接件6a，6b，8包括两个前部连接件6a和6b，每个都按照确保仅转移沿发动机横向方向Y施加的力的方式设计，并且以一个相对另一个沿垂直方向Z偏移的方式设置。

更准确地说，第一前部连接件6a一方面被固定在悬挂杆4的刚性结构10的前部，另一方面被固定在吹风外壳12的外周环形部分18上，优选的在该部分18的后部上，如图1所示。

此外，该发动机第一前部连接件6a安装在这个外周环形部分的最高部分上，意味着它要穿过一个由纵轴5和方向Z所确定的虚拟平面(未表示)。要注意的是刚刚提到的虚拟平面是前部第一连接件6a的对称平面。

正如将在下面详述的，要注意的是本发明的一个特殊情况在于下述事实：这个第一连接件6a是按照确保仅转移沿Y方向而不是沿X和Z方向施加的力的方式设计的。

此外，第二前部连接件6b一方面与悬挂杆4的刚性结构10的前部相连，另一方面与中部外壳16相连，使其位于第一前部连接件6a的下方。此外，这个发动机第二前部连接件6b安装在中部外壳16的最高环形部分上。在这个范例中，要注意的是在优选的实现方式中，两个前部连接件6a，6b仅在Z方向上一个相对另一个偏移，而不在X和Y方向上。但是当然可以操作这样的偏移，而不离开本发明的范围。

另外，第二连接件6b特有的这个位置意味着它也被前面提到的由纵向轴5和方向Z所确定的虚拟平面通过。这个虚拟平面也构成这个前部第二连接件6b的对称面。

如在图1中箭头所图示表现的，第二连接件6b是按照确保仅转移沿涡轮发动机方向Y和方向Z但没有沿方向X施加的力的方式设计的。

多个发动机连接件6a，6b，8还包括一个唯一的后部连接件8，该连接件上例如可固定用于转移组件1的推力的装置。这个后部连接件8一方面与中部外壳16的后部相连，优选的在这个外壳16的后部末端连接，另一方面与悬挂杆4的刚性结构10相连，优选的在方向X上考虑的该刚性结构10的中央部分处连接。以与用于第二前部连接件6b的方式相同，后部连接件8的各种实现方法都已被技术人员所了解，例如连接环和接头的装配。但是，这个后部连接件8按照确保转移沿方向X，方向Y和方向Z施加的力的方式设计。

因此，通过刚刚描述的多个发动机连接件，对沿方向X施加的力的转移由后部连接件8实现，对沿方向Y施加的力的转移由三个连接件6a，6b，8实现，对沿方向Z施加的力的转移由第一前部连接件6a和后部连接件8实现。

另一方面，对沿方向X施加的力矩的转移通过两个前部连接件6a，6b的帮助下共同实现，对沿方向Y施加的力矩的转移通过第二连接件6b和后部连接件8的帮助下共同实现，对沿Z方向施加的力矩的转移通过三个连接件6a，6b，8的帮助下共同实现。

还是在图1中，可见优选的实现方式，悬挂杆4的刚性结构10包括明显沿方向X伸展的中部箱20，以及明显沿方向Z伸展的与中部箱相连的前部箱22。

更确切的说，位于前部箱22之后的中部箱20是通过组装由横向肋28连接的下纵梁24和上纵梁26实现，所述上下纵梁优选在YZ平面中取向。所述纵梁24和26沿XY平面取向，或者沿稍微倾斜于上述平面的平面取向。

确切的说，下纵梁24和上纵梁26可以都由单一零件构成，或者由多个彼此相互刚性固定的纵梁部分构成。

另一方面中部箱20优选在两侧由2个侧壁30，32封闭。

前部箱22上部分位于中部箱20前方的延伸部分中。

换句话说，明显沿方向Z伸展的前部箱22设置有平行于方向Y的前纵梁34和后纵梁36，在两者之间连接着横向梁38，优选位于XY平面中取向。示范性的，要注意的是最高的横向肋38由中部箱20的上纵梁26的前部末端构成，该前部末端还确保前箱22的上闭合。同样的，第二最高的横向肋38由这个中部箱20的下纵梁24的前部末端构成。优选的是，前部箱22在两侧由侧壁30，32侧向封闭以确保中部箱20的侧向闭合。在这个方法中，示范性的考虑刚性结构10的组装，两个侧壁30，32分别以大致“L”型布置，L的底部明显沿方向Z取向。对悬挂杆4刚性结构10而言，要注意的是一方面第一前部连接件6a优选与位于平面YZ的前纵梁34的上部相连，另一方面第二前部连接件6b优选与最下部横向肋38相连，以确保前部箱22的下闭合。

由图2到图4所示，将描述前部第一连接件6a，仅适于转移沿方向Y施加的力。

这个简化设计的前部连接件6a首先具有第一接头40，可由多个金属零件组合实现，它与前部箱22的前纵梁34相连，更常见的是与悬挂杆4的刚性结构10相连。

第一接头40具有关于被涡轮喷气发动机纵轴5穿过的垂直虚拟平面的对称性，并特别包括两对分别布置在该图的两侧的头部44。

每对头部44包括上头部42a和与前者在方向Z保持距离的下头部42b，这两个头部42a和42b每一个都可以加倍并位于平面XY上。另外上头部42a具有沿方向Z取向的贯穿孔44a，同样的，下头部42b具有沿方向Z的贯穿孔44b，位置朝向孔44a。

中间接头46，外形大致为“V”型，如图4所见在XY平面延伸，通过位于方向Z的两个铰接轴48与第一接头40相连。

更准确的说，呈“V”型的中间接头46的两个末端的每一个都通过两个球铰接轴48中的一个安置在两对头部44中的一个上，意味着后者关于前面提到的虚拟平面对称地安装。考虑到这点，要明确这个虚拟平面也是中间接头46的对称面。

因此，在两对头部44的每一对处，轴48连续穿过上头部42a的孔44a，位于中间接头46末端的贯穿孔50，最终穿过下头部42b的孔44b。此外，上文提到的贯穿孔50适合与轴48的球铰链52配合，如图3所示。

这样，可以理解这两个轴48的出现允许获得两个在方向Z上的球铰链连接，并以相对先前所述虚拟平面对称的方式布置。

在构成中间接头46的V型的两个分叉之间的连接处，前部连接件6a包括沿方向X取向的销钉56，该销钉56与这个中间接头相连，销钉56沿直径方向被垂直虚拟平面经过。由该销钉56和中间接头46构成的组件因此采取Y型，其下分支向前沿方向X取向。

销钉56在方向X上有间隙地安装在连接在涡轮喷气发动机2上的第二接头58上，更确切地说在吹风外壳12外周环形部分18的上部。

换句话说，在销钉56和第二接头58之间的机械连接是“单球”类型，即这可允许其只转移沿方向Y和方向Z施加的力，而在方向X的间隙是许可的。因此，销钉56有可能在方向X以有限的方式相对孔(未表示)滑动，该孔在第二接头58的头部60上，该头部60位于平面YZ，并有可能加倍。

沿X方向的有间隙的单球型连接与两个沿方向Z取向的球铰链相结合导致与其他连接件组合的第一前部连接件6a仅转移沿涡轮喷气发动机2方向Y施加的力。

当然，上文描述的用于飞行器的发动机组件1可以由技术工人进行不同的改变，仅给出非限定性的范例。考虑到这一点，要特别指出如果已说明的发动机组件1的配置适于悬挂在飞行器机翼下，这个组件1也采用可以不同的配置安装在该同一个机翼下。

另一方面，对于连接件6b，8自然也可以考虑其他的配置，示范性的，前部第二连接件6b可以按照确保转移沿X，Y，Z三个方向施加的力的方式设计，也意味着后部连接件8可以按照确保仅转移沿涡轮喷气发动机方向Y和方向Z施加的力而不转移沿方向X施加的力的方式设计。

Claims (7)

1.一种用于飞行器的发动机组件(1)，包括：涡轮喷气发动机(2)，悬挂杆(4)，以及安插在该悬挂杆(4)和涡轮喷气发动机(2)之间的多个发动机连接件(6a，6b，8)，其特征在于，所述多个发动机连接件(6a，6b，8)包括一个连接件(6a)，其设计为确保仅转移沿涡轮发动机(2)横向方向(Y)施加的力，这个连接件(6a)包括一个安装在通过两个与涡轮发动机(2)垂直方向(Z)平行取向的球铰接轴(48)连接在悬挂杆(4)上第一接头(40)上的中间接头(46)，以及沿涡轮发动机(2)纵向方向(X)取向并连接在所述中间接头(46)的销钉(56)，所述销钉(56)在纵向方向(X)有间隙地安装在与涡轮发动机(2)连接的第二接头(58)上。

2.根据权利要求1所述的用于飞行器的组件(1)，其特征在于，所述设计为确保仅转移沿横向方向(Y)施加的力的连接件(6a)一方面与悬挂杆(4)的刚性结构(10)的前部相连，另一方面在涡轮发动机(2)的吹风外壳(12)的外周环形部分(18)上。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的用于飞行器的组件(1)，其特征在于，由涡轮发动机(2)的纵向轴(5)以及该发动机的垂直方向(Z)确定的平面，构成设计成确保仅转移沿横向方向(Y)施加的力的所述连接件(6a)的对称面。

4.根据上述权利要求1所述的用于飞行器的组件(1)，其特征在于，所述设计为确保仅转移沿横向 方向(Y)施加的力的连接件(6a)构成第一前部连接件，所述多个发动机连接件(6a，6b，8)包括也设计为确保仅转移沿横向 方向(Y)施加的力的第二前部连接件(6b)，两个前部接件(6a，6b)以一个相对另一个沿涡轮发动机(2)的垂直方向(Z)偏移的方式安装。

5.根据权利要求4所述的用于飞行器的组件(1)，其特征在于，所述第二前部连接件(6b)与涡轮喷气发动机(2)的中部外壳(16)相连，并且设计为确保仅转移沿横向方向(Y)和垂直方向(Z)施加的力。

6.根据上述权利要求1所述的用于飞行器的组件(1)，其特征在于，所述多个连接件(6a，6b，8)还包括设计为确保仅转移沿纵向(X)，横向(Y)和垂直方向(Z)施加的力的后部连接件(8)。 

7.一种飞行器，其特征在于，包括至少一个根据上述权利要求任一项所述的发动机组件(1)。 

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