專利名稱：用于降低由具有相同方向的流體射流的飛行器的噴氣發(fā)動機所產(chǎn)生的噪音的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行器的噴氣發(fā)動機。
背景技術(shù)：
公知地，飛行器的噴氣發(fā)動機呈發(fā)動機艙(nacelle)的形式，在該發(fā)動機艙的中 心安放有一渦輪機。該發(fā)動機艙用于通過噴氣發(fā)動機的機翼支柱被安裝在飛行器的機翼下面。渦輪機由一氣體發(fā)生器構(gòu)成，該氣體發(fā)生器驅(qū)動一機艙增壓器，該機艙增壓器沿 噴氣發(fā)動機的發(fā)動機艙的縱向方向在氣體發(fā)生器的上游安裝在氣體發(fā)生器的軸上?？v向穿過發(fā)動機艙的空氣流部分地進入到氣體發(fā)生器中，并參與燃燒。該空氣流稱為主氣流并且在發(fā)生器的出口被噴出?？諝饬鬟M入發(fā)動機艙并且沒有穿過氣體發(fā)生器的部分被機艙增壓器驅(qū)動。稱為次級氣流的該空氣流，在一環(huán)形通道中以相對于主氣流同心的方式流動。該 環(huán)形通道在外縱向壁(發(fā)動機艙壁)和圍繞氣體發(fā)生器的內(nèi)縱向壁之間形成。次級氣流沿噴氣發(fā)動機的基本縱向方向從發(fā)動機艙噴射到發(fā)動機艙的外壁的下 游端。圍繞氣體發(fā)生器的內(nèi)壁還與一內(nèi)縱向元件限定一環(huán)形通道，主氣流從該環(huán)形通道 流出。該主氣流噴射到圍繞氣體發(fā)生器的內(nèi)壁的下游端。在起飛階段，噴射的氣流(主氣流和次級氣流)采用非常高的速度。在該速度下， 噴射的氣流與環(huán)境空氣相遇以及主氣流與次級氣流相遇產(chǎn)生很大噪音。從國際申請W02002/013243可了解用于降低由飛行器噴氣發(fā)動機產(chǎn)生的噪音的 射流裝置。該射流裝置包括幾對管子，所述管子通向噴射推進射流的噴氣發(fā)動機的尾噴管的 出口，并且分布在該尾噴管的周邊。每對管子的每一個噴射空氣射流，并且以互相會聚的方式設(shè)置，以便在出口產(chǎn)生 空氣射流的相互作用三角或“射流三角”(“triangle fluide”)。管子的會聚角度在40°到70°之間。該射流裝置對小尺寸的尾噴管是令人滿意的。但是，當(dāng)尾噴管的直徑采用相對較大的數(shù)值時，例如米級，上述射流裝置失去它的 效能。來自會聚管子的流體射流實際上不能與由尾噴管噴射的推進射流的全部相互作 用。因此，一部分推進射流與外周邊空氣流相遇，因此產(chǎn)生噪音。另外，盡管會聚的微射流對產(chǎn)生射流三角是有效的，但它們的會聚可能導(dǎo)致產(chǎn)生 更高頻率的干擾噪音的相互作用。
因此需要降低由在飛行器的噴氣發(fā)動機艙的出口的氣流噴射所導(dǎo)致的噪音。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的是一種飛行器的噴氣發(fā)動機，該噴氣發(fā)動機包括圍繞氣流的 壁，所述氣流沿縱向軸線噴射到所述壁的下游端；幾個管子，所述管子分布在壁的下游端的 周邊并且每個管子都包括帶有輸出孔的末端部分，每個管子能夠通過它的輸出孔噴射流體 射流，其特征在于，所述管子構(gòu)型成噴射互相基本平行的流體射流，由相應(yīng)輸出孔噴射的每 個流體射流在包含縱向軸線的平面中的投影圖中與所述縱向軸線XX’形成一偏移角(angle de derapage)。通過使所有來自輸出孔的流體射流沿相同橫向入射角(帶有相同符號的偏移角) 在相同方向中定向，這些流體射流不會聚，并因此避免流體射流之間的相互作用，該流體射 流是干擾噪音的來源。流體射流與推進射流相互作用，該推進射流(噴射氣流)的性質(zhì)與在縱向渦流生 成中的會聚射流(申請W02002/013243中描述的)的性質(zhì)相近。但是，流體射流不形成射 流三角，并因此不會利用為這些三角射流干擾所特有的某些渦流生成。這些如此定向的流體射流(帶有橫向入射角)分布在縱向噴射的氣流的外周邊， 并且以螺旋方式圍繞在縱向噴射的氣流周圍。如此產(chǎn)生的流體射流減小在噴射到壁的下游端的氣流與在噴氣發(fā)動機的壁的外 周邊流動的氣流(例如空氣)之間的相互作用。因此，外部氣流比前面更不容易通過氣流的高速噴射被驅(qū)動，并且由這些氣流相 遇所產(chǎn)生的噪音因而降低。這些流體射流越靠近，它們越有助于形成噴射氣流周圍的射流屏，以某種方式產(chǎn) 生一隔音套，該隔音套防止流動的相互作用，該相互作用是噪音的來源。但是，需要注意的是，存在在射流數(shù)量與可接受的流量之間的折中，該可接受的流 量相當(dāng)于應(yīng)限制為百分之幾的在發(fā)動機上提取的流量。另外，如果具有沿周邊的噴射連續(xù)性，就不會產(chǎn)生縱向渦流，并不會引入任何方位 角模式的中斷。要注意的是，就是這些管子將它們的構(gòu)型或幾何構(gòu)形、它們相對于噴射的氣流的 幾何方向以及特別是這些互相隔開的流體射流的偏移角賦予流體射流。根據(jù)一特征，管子構(gòu)型成沿一穿透角(angle de penetration)朝縱向軸線XX’的 方向以傾斜方式噴射每個流體射流，該穿透角例如在8° (弱滲入)和60° (強滲入)之 間。這種關(guān)于構(gòu)成噴射的氣流的軸線的縱向軸線的傾斜使得以給定的橫向入射角噴 射的流體射流與該噴射的氣流以上面參照申請W02002/013243描述的會聚射流的方式相
互作用。這種相互作用產(chǎn)生縱向渦流，該縱向渦流對于放大由簡單射流產(chǎn)生的作用是有效 的。根據(jù)第一方法，偏移角由管子的末端部分的方向與縱向軸線XX’形成，而穿透角由 管子的輸出孔朝縱向軸線XX’方向的傾斜形成。
因此，流體射流的兩個不同方向由每個管子的兩個不同元件給出可以相對于管 子上游部分彎曲的末端部分和可以以適當(dāng)方式構(gòu)型成(加工成斜面)賦予希望的補充方向 的輸出孔。在該實例中，管子的末端部分橫向地彎曲，并且輸出孔朝向縱向軸線。根據(jù)第二方法，偏移角由管子的輸出孔的方向與縱向軸線XX’形成，而穿透角由管 子的末端部分朝縱向軸線XX’的方向的傾斜形成。在該實例中，管子的末端部分朝縱向軸線方向彎曲，并且輸出孔橫向地定向。根據(jù)對噴氣發(fā)動機壁的合并(integration)應(yīng)力(在壁的外表面或壁的內(nèi)表面中 的合并應(yīng)力，或壁的厚度中的合并應(yīng)力)和發(fā)動機的構(gòu)型，可以采用這些方法中的一個或 另一個。管子的分布沿周邊不一定是規(guī)則的。例如，管子可以三個一組或更多個一組地分 布，帶有組間間隔，以便在組間產(chǎn)生渦流。另外，可以根據(jù)與發(fā)動機的幾何形狀有關(guān)的約束 采用在周邊的分布，例如為了考慮機翼支柱的尾渦的存在。同樣，可以希望中斷方位角的周 期性(以改變聲學(xué)模式)，或者相對于地面接收的噪音和朝天空產(chǎn)生的噪音不以相同的方 式起作用。根據(jù)一特征，管子構(gòu)型成通過每個流體射流與縱向軸線XX’形成一偏移角而噴射 每個流體射流，該偏移角在40°到70°之間，并例如等于60°。需要比較大的橫向入射角，以便使產(chǎn)生的流體射流采取使它們可以與噴射的氣流 有效地相互作用的方向。根據(jù)該射流方向，可以調(diào)整射流與沿噴氣發(fā)動機的縱向軸線噴射的氣流之間的相 互作用。根據(jù)一特征，稱為主管的管子互相分開，至少一稱為次級管的管子與每個主管相 關(guān)聯(lián)，并且與該主管相鄰并平行地設(shè)置?？梢栽O(shè)置幾個并排且互相平行(成束)的管子，以便相對于縱向角偏移地沿相同 方向噴射平行的流體射流。如此形成一射流層，該射流層提供比單獨一個管子產(chǎn)生的射流覆蓋層 (couverture fluidique)更寬的射流覆蓋層。因此，射流屏更寬，并且因而對噴氣發(fā)動機壁外部的流動是更加不可滲透的。通過管子的這種設(shè)置得到的降噪因此增加。另外，射流不匯交，因此不產(chǎn)生相互作用的干擾源。要注意的是，相關(guān)聯(lián)的不同管子可以采用沿縱向軸線方向互不相同的傾斜角(穿 透角)，以便調(diào)整射流作用(effet fluidique)和如此形成的射流束的構(gòu)型。根據(jù)一特征，壁的下游端包括多個分布在壁的周邊的人字齒(chevron)，以便形成 聲音衰減機械裝置。人字齒與來自它們所在的下游端的氣流相互作用，如此產(chǎn)生沿氣流(沿噴氣發(fā)動 機的縱向方向)傳播的渦流，并因此有助于降低噪音。當(dāng)射流噴射管布置成與壁的下游端相關(guān)時，人字齒可安設(shè)在該同一端處，以便加 強由噴氣發(fā)動機產(chǎn)生的噪音的衰減作用。作為變型，人字齒可以安設(shè)在圍繞噴氣發(fā)動機的另一噴射氣流的出口的壁的另一下游端處。根據(jù)另一變型，射流噴射管和人字齒可以合并在壁的同一下游端，而圍繞噴氣發(fā) 動機的另一噴射氣流的出口的壁的另一下游端也可只裝有人字齒，或只裝有管子，或者適 當(dāng)?shù)匮b有與管子配合的人字齒。根據(jù)一特征，管子與人字齒相關(guān)聯(lián)，這賦予壁的下游端以包括一系列頂部和凹陷 的齒形。從每個管子出來的流體射流與在相關(guān)的人字齒處產(chǎn)生的縱向渦流相關(guān)聯(lián)，并因此 加強它的防噪音作用。根據(jù)一特征，每個人字齒包括連接頂部和相鄰凹陷的傾斜部分，管子構(gòu)型成與人 字齒相關(guān)，以便每個流體射流平行于相應(yīng)人字齒的傾斜部分之一的傾斜方向噴射。例如每個管子沿一人字齒的這些傾斜部分之一布置，并且它的輸出孔設(shè)置在人字 齒的頂部。如此布置的管子產(chǎn)生射流，該射流通過給予其一入射角以某種方式延長了人字齒 作用。因此以某種方式形成非常不對稱的人字齒，且這以流體的方式，即不會破壞巡航飛行 時的空氣動力學(xué)性能。本發(fā)明的目的還在于一飛行器，該飛行器包括至少一根據(jù)上面簡要描述的飛行器 的噴氣發(fā)動機。


在以下只作為非限制實例給出并參照附圖進行的描述中，其它的特征和優(yōu)點將顯 現(xiàn)出來，在附圖中一圖1是一飛行器的噴氣發(fā)動機的示意性整體縱剖面圖，其中只去掉機艙增壓器 罩的上部；一圖2a是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式裝配的發(fā)動機艙壁下游端的示意性透視 圖；一圖2b是圖2a中所示三個管子的示意性局部俯視圖；一圖2c是沿A的示意性局部視圖，示出了關(guān)于來自管子的射流的軸線的傾斜角 (穿透角)；一圖2d示意地示出關(guān)于軸線XX’傾斜的彎曲管子的構(gòu)型；一圖2e示出圖2d的構(gòu)型的一實施變型；一圖2f示意地示出一管子置入到發(fā)動機艙的壁中；一圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式裝配的發(fā)動機艙壁下游端的示意性透視圖；—圖4a是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式裝配的發(fā)動機艙壁下游端的示意性局部透 視圖；—圖4b是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式裝配的發(fā)動機艙壁下游端的示意性局部透 視圖。
具體實施例方式如圖1所示并整體用附圖標(biāo)記2表示，飛行器的噴氣發(fā)動機艙包置一渦輪機4，并
6且通過噴氣發(fā)動機的機翼支柱8以已知方式安裝在飛行器的機翼6的下面。渦輪機4包括一氣體發(fā)生器，該氣體發(fā)生器驅(qū)動一機艙增壓器10，該機艙增壓器 10沿噴氣發(fā)動機艙的縱向方向在發(fā)生器的上游安裝在發(fā)生器的軸上。發(fā)動機艙具有圍繞縱向軸線XX’的轉(zhuǎn)動對稱性。進入發(fā)動機艙中的空氣流12縱向穿過發(fā)動機艙，部分地進入到氣體發(fā)生器4中并 參與燃燒。在發(fā)生器的出口噴出的熱推進氣流14稱為主氣流。空氣流12進入發(fā)動機艙并且未穿過氣體發(fā)生器的部分被機艙增壓器10驅(qū)動。該稱為次級氣流的冷推進氣流16在環(huán)形通道18中流動，該環(huán)形通道18以與主氣 流14同心的方式布置。該通道18在外縱向壁20 (發(fā)動機艙罩)和圍繞氣體發(fā)生器的內(nèi)縱向壁22(馬達 罩)之間形成。次級氣流16基本沿噴氣發(fā)動機的縱向方向從發(fā)動機艙噴射到外壁20的下游端 20a。限定氣體發(fā)生器的外殼的內(nèi)縱向壁22與構(gòu)成發(fā)動機核心的縱向中心部分24限定 另一環(huán)形通道26，主氣流14經(jīng)該環(huán)形通道26流出。該主氣流更特別地噴射到內(nèi)壁22的下游端22a。本發(fā)明的用于降低噴氣發(fā)動機的聲音水平(niveau sonore)的射流裝置應(yīng)用于圖 1的噴氣發(fā)動機艙2。該射流裝置例如布置成與發(fā)動機艙的圍繞環(huán)形通道18的基本柱形的外壁20 (外 罩)有關(guān)，次級氣流16經(jīng)該環(huán)形通道18噴出。該射流裝置也可以布置成與發(fā)動機艙的圍繞渦輪機4的內(nèi)壁22(內(nèi)罩)有關(guān)，主 氣流14噴射到內(nèi)壁22的端部。要注意的是，射流裝置可以設(shè)在兩個同心壁(外罩和內(nèi)罩)的一個和/或另一個 上。更特別的是，本發(fā)明的射流裝置在所涉及的壁的后緣(也稱為出口緣(ISvre de sortie))處與所涉及的壁的所謂下游端20a和/或22a相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的射流裝置能夠根據(jù)要求緊接著壁的下游端的下游對從該下游端噴射的 氣流(主氣流或次級氣流)的外周邊產(chǎn)生流動干擾。要注意的是，本發(fā)明的射流裝置可以簡單地增加到現(xiàn)有噴氣發(fā)動機艙的尾噴管 上，而不會影響發(fā)動機艙的尾噴管的整個設(shè)計和制造。射流干擾改變噴射氣流與外部氣流(當(dāng)噴射氣流為次級氣流時，該外部氣流為空 氣)相遇和與噴射氣流相互作用的方式，以便形成朝向下游縱向傳播的渦流。上述現(xiàn)象的目的是降低由如此裝配的噴氣發(fā)動機產(chǎn)生的噪音，特別是在飛行器起 飛和接近地面(approche)階段。本發(fā)明的射流裝置可以覆蓋不同的實施方式，并且下面將描述射流裝置的某些結(jié) 構(gòu)。但是，這些結(jié)構(gòu)中的每一個提供有效地降低由大尺寸噴氣發(fā)動機(例如發(fā)動機艙 的外環(huán)直徑為米級)產(chǎn)生的噪音的優(yōu)點。
該優(yōu)點通過產(chǎn)生的射流干擾形成噴射氣流(主氣流或次級氣流)不可滲透或幾乎 不可滲透的射流屏(屏障)而得到。因此，驅(qū)動軸向速度低的外部氣流到軸向速度高的噴射氣流中被阻止或在任何情 況下都被限制。因此導(dǎo)致為高頻聲輻射的原因的細小渦旋的產(chǎn)生大大地減小。為此，能夠產(chǎn)生射流干擾的射流裝置的構(gòu)成部件包括幾個流體射流噴射管，這些 管子設(shè)置在壁20或22的下游端的周邊并且具有相同的幾何方向。因此，根據(jù)要求通過這些管子產(chǎn)生的流體射流具有相對于噴氣發(fā)動機的縱向軸線 基本相同的角度方向。所述管子不與該縱向軸線對齊。從所述管子產(chǎn)生的每個射流實際上與縱向軸線(在包含該軸線的平面中的投影 圖中)形成幾乎相同的偏移角。相對于噴射氣流(主氣流或次級氣流)的縱向軸線偏移的這些射流噴注到壁的下 游端有利于形成縱向旋渦。這些縱向旋渦由流體射流與噴射氣流(主氣流或次級氣流)的 混合物層的相互作用產(chǎn)生，在該混合物層，氣流圍繞在每個射流周圍。因此，這些縱向旋渦降低噴射氣流的聲學(xué)效果。在圖2a中，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的幾個裝置裝配在圖1所示的兩個發(fā)動機 艙壁的一個上，該發(fā)動機艙壁這里用附圖標(biāo)記30表示。圖2a所示的壁形成一尾噴管，沿由 軸線XX’給出的方向噴射到所述壁的下游端30a的氣流(主氣流或次級氣流)在該尾噴管 中流動。例如，射流裝置32、34、36、38、40、42、44、46在輸出環(huán)48處規(guī)則地分布在壁的下游 端30a的外周邊，并且互相分開。要注意的是，在其它實施方式中，射流裝置可以合并到壁的厚度中，或者合并到壁 的內(nèi)表面上，該壁的內(nèi)表面與噴射氣流(主氣流或次級氣流)的流動接觸。還需要注意的是，射流裝置可以根據(jù)方位角以不同的方式分布。例如，這樣允許考慮噴氣發(fā)動機的機翼支柱8的存在，該噴氣發(fā)動機的機翼支柱8 的存在改變流動。這種不均勻布置還允許考慮噪音的方向性和噪音相對于附近區(qū)域的有關(guān)的規(guī)則 約束。實際上，最好限制朝地面輻射的噪音而不是限制朝天空輻射的噪音?，F(xiàn)將以裝置32為例描述射流裝置的構(gòu)成，所有其它裝置與該實施方式中的射流 裝置相同。裝置32包括一管子，例如該管子通過一進氣管(tubulure d，amenee d，air)(未 出示)與噴氣發(fā)動機的高壓部分連接。管子32包括末端部分32a，該末端部分32a在其自由端設(shè)有輸出孔32b。如此進 給壓縮空氣，管子將該壓縮空氣輸送直到該管子的輸出孔，在該輸出孔壓縮空氣以射流的 形式噴出。在圖2a所示的例子中，輸出孔為圓形并且射流采用圓形直徑。但是，輸出孔也可 具有其它形態(tài)。圖2b以俯視圖(以在包含XX’的平面中的投影)示出與后緣30a相關(guān)的三個管 子32、34、36的布置，以及它們的傾斜。三個管子具有基本相同的角度方向，以便使從這些 管子出來的射流朝向相同方向。該方向與軸線XX’形成一偏移角。
圖2a和圖2b的所有管子都具有一般在40°到70°之間的相同偏移角。管子的傾斜使從管子出來的射流具有相對推進射流的速度的一切向速度分量。由 于與推進射流的相互作用，該切向分量引起射流關(guān)于自身的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)實施方式涉及將外部冷射流(次級氣流)和中心熱射流(主氣流)分開的環(huán)時， 射流的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外部冷空氣到推進射流內(nèi)，相反，驅(qū)動相關(guān)的熱空氣到射流外。因此使尾噴管出口處的溫度均勻，這能夠有助于降低該尾噴管產(chǎn)生的噪音。還產(chǎn) 生熱屏作用，這也有利于降低輻射的噪音。要注意的是，管子32的末端部分包括相對管子的上游部分32c彎曲的第一部分 32al,以便使管子具有圖2b所示的方向(角度d)。末端部分32a包括形成管子的自由端并 且具有輸出孔32b的第二直線部分32a2。另外，主管32a和32b至少在它們的末端部分也是傾斜的，沿稱為滲入角的角度ρ 朝縱向軸線XX’的方向傾斜。角度ρ示于圖2c，該圖是沿圖2b的方向A的視圖并且以側(cè)視圖示出管子在軸線 XX，上的傾斜。該傾斜一般通過壁的下游端的后緣(出口緣)的斜面形狀得到，如圖2d中放大所 示。角度P —般在8° (弱滲入)到60° (強滲入)之間。該傾斜使得能夠通過使流體射 流在氣流軸線上傾斜而增加噴射氣流的干擾。因此，主管的末端部分32a和上游部分32c都貼靠后緣的傾斜外表面，并且采用相 對于軸線XX’與后緣相同的方向。管子32在上游包括相對貼靠壁30的外表面布置的水平直線部分32e的彎曲部分 32d。該彎曲部分使管子32具有希望的傾斜角ρ。但是，管子可以另外采用與圖2e所示后緣的方向不同的方向(角度P’)，圖2e是 圖2d的構(gòu)型的變型。要注意的是，角度P’可以比一實施變型中的角度P關(guān)于軸線XX’更傾斜。另外要注意的是，管子或管可以合并在發(fā)動機艙的壁(罩)的厚度中，并因此采用 與該壁的角度不同的角度。因此，圖2f表示一變型，在該變型中本發(fā)明的管子50沿壁的(縱向)延伸方向安 設(shè)在壁30內(nèi)。該管子包括直線部分52和形成相對直線部分的肘管的管部分54，以便使管子的 輸出孔56具有希望的方向(偏移角和滲入角)。肘管足夠短，使得輸出孔通到靠近壁的表面處。形成肘管的管部分可以具有連續(xù)的曲線并例如通過彎曲形成。或者，形成肘管的部分可以由與沿一連接角度的直線部分連接的直管部分形成。另外要注意的是，將管子置入在壁中能夠不增加體積，并因此不破壞空氣動力學(xué) 性能。根據(jù)另一變型，由于噪音方向性、環(huán)境約束等，每個管子可以沿不同的穿透角傾 斜，以便例如沿下游端30a的輪廓，調(diào)整來自這些管子的射流的影響。但是，要注意的是，以 適當(dāng)?shù)姆绞竭x擇角度，使得如此定向的射流能夠產(chǎn)生縱向渦流。在軸向噴射的氣流的周邊射流的橫向噴注提供相對于下游端30a延伸一短距離
9的射流覆蓋層(不連續(xù)的，因為射流被分隔開)。要注意的是，要安裝的管子數(shù)量取決于尾噴管的出口直徑。為了降低飛機起飛階段或接近地面階段與噴氣發(fā)動機的推進射流有關(guān)的噪音，啟 動穿過空氣入口直到分布在所述尾噴管的輸出環(huán)處的管子的壓縮空氣的鼓風(fēng)。涉及的輸出 環(huán)可以或者是分開熱氣流(主氣流)和冷氣流(次級氣流)的環(huán)(內(nèi)環(huán))，或者是分開冷氣 流(次級氣流)和環(huán)境空氣的環(huán)(發(fā)動機艙的環(huán))。根據(jù)管子在出口環(huán)處的就位和管子的 分布，壓縮空氣射流沿選擇的偏移和滲入入射角被推進到管子外，因此干擾推進射流?？諝馍淞鳂?gòu)成受控射流。由于與噴氣發(fā)動機的高壓部分有關(guān)，空氣射流的供給只 有在需要控制的階段(一般在起飛和著陸階段)才是有效的。在這些階段之外，通過簡單 切斷壓縮空氣入口本發(fā)明的射流裝置不起作用。這樣裝備的飛行器在氣動阻力或推力損失 方面沒有任何影響。要注意的是，射流可以互相獨立地啟動，因此提供特別靈活的噴射氣流的干擾系 統(tǒng)。因此，可以考慮所述噴射的部分啟動，啟動位于圖2a的所述尾噴管的上、下、左或右的 射流，因此改變聲音發(fā)送的方向性。根據(jù)一變型，受控射流可以以固定的方式啟動，以便減小受控射流的流量，或改善 控制性能。需要明確的是，在管子中流動的壓縮空氣的速度基本等于由尾噴管噴射的氣流 (推進射流)的速度。通過管子噴射的空氣射流的流量與噴射氣流的流量之間的質(zhì)量比約為0. 2%至
2 % O根據(jù)一變型，空氣射流根據(jù)考慮的應(yīng)用可以為超聲的。本發(fā)明的第二實施方式示出在圖3中。該圖與圖2a的不同在于具有相同偏移角(穿透角可以在管子之間變化)的方向 平行的管子的數(shù)量。重復(fù)圖2a的管子布置(圖2a的管子這里稱為主管)，但是其它幾個稱為次級管的 管子與每個主管相伴，與主管平行，以便構(gòu)成具有相同方向(偏移)的管束。如此，多個管束60、62、64、66、68、70、72、74設(shè)置在發(fā)動機艙的壁30的下游端30a 的周邊，并根據(jù)需要噴射強化射流。每個管束，如管束60，由一主管60a(與圖2a的管子32相同)構(gòu)成，幾個例如三個 次級管60b、60c、60d與主管60相關(guān)聯(lián)。這種管束產(chǎn)生(橫向的)更大延伸的射流干擾，因此與噴射的推進氣流的相互作 用產(chǎn)生放大的作用。多個來自一管束的幾乎結(jié)合在一起的射流以某種方式形成一射流層。圖4a示出本發(fā)明的第三實施方式。圖4a表示尾噴管(主尾噴管或次級尾噴管)的基本柱形壁80，噴射到該壁下游端 82 (后緣)的氣流(主氣流或次級氣流)在該尾噴管中流動。該下游端與圖2a_2e的下游端30a的不同在于存在多個分布在后緣整個周邊上的 一系列機械人字齒84-96，這些人字齒使后緣具有通過切割得到的鋸齒形。因此下游端82構(gòu)型成頂部和凹陷的交替，這些頂部和凹陷通過一些傾斜部分互
10相連接，并且構(gòu)成一系列人字形圖案。每個人字齒(如人字齒86)包括頂部86a和分別使頂部與二個相鄰凹陷85、87連 接的兩個傾斜部分86b、86c。如圖4a所示，能夠噴射流體射流的管子與每個人字齒相關(guān)聯(lián)。該圖中只有三個管 子98、100、102示出在人字齒的外表面上。需要注意的是，管子可以位于壁80的厚度中，以便盡可能少地干擾壁外的流動。根據(jù)另一變型，管子可以設(shè)在壁80的內(nèi)表面上，即在尾噴管的內(nèi)部，噴射氣流經(jīng) 由該尾噴管噴射。管子至少在它們的末端部分互相平行地布置，以便使產(chǎn)生的流體射流都具有相對 于縱向軸線的相同方向(偏移角)。更特別的是，管子可以構(gòu)型成它們的末端部分與人字齒的傾斜部分之一的傾斜方 向平行。因此，偏移角由這些形成人字齒邊緣的傾斜部分的傾斜度給出，因此產(chǎn)生人字齒的 流體不對稱。例如，管子位于最靠近人字齒邊緣處，如圖4a所示，以便管子的輸出孔位于相應(yīng) 人字齒的頂部。如此定位，流體射流產(chǎn)生它的最大作用。因此作用被放大，因為射流有助于由人字齒產(chǎn)生的渦流結(jié)構(gòu)。該布置可以利用尺 寸更小但具有同樣作用的人字齒，具有較少的在巡航飛行期間的阻力方面的阻礙(因為在 推進氣流中更小和/或較少侵入)。要注意的是，每個管子的輸出孔向縱向軸線XX’的方向傾斜，以便賦予相關(guān)的管子 以希望的穿透角。圖4b示出本發(fā)明的第四實施方式，該實施方式與圖4a的第三實施方式的不同在 于人字齒上存在多個并排布置的管子，而不是只有一個管子。一管束(例如三個管子)設(shè)置在每個人字形圖案的邊緣之一附近，以便產(chǎn)生的流 體射流束(射流層)最可能地靠近人字齒的頂部噴射，并因此產(chǎn)生最大效能。更特別的是，每個沿圖4a的人字齒的邊緣的稱為主管的管子都保留。一個或幾個 稱為次級管的其它管子(例如兩個管子)貼靠在主管上，以構(gòu)成一平行管束，該平行管因此 具有相同的偏移角。因此所示的三個管束包括管子98、104、106、100、108、111和102、112、114。在同一管束內(nèi)和每個管束之間管子可以都具有相同的穿透角?；蛘?，在同一管束內(nèi)，管子可以取不同的方向，以便調(diào)整產(chǎn)生的射流作用和聲學(xué)作 用。例如，與人字齒的邊緣相鄰的管子的穿透角的值可以比最遠的管子的穿透角的值大。這種布置能夠增加縱向渦流結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。根據(jù)另一變型，方向可以從一管束到另一管束交替地改變，但是同一管束內(nèi)方向 保持相同。還是根據(jù)另一變型，方向可以在同一管束內(nèi)交替地改變，并且方向可以從一管束 到另一管束交替地改變。這些不同變型使得能夠通過混合可能不同方向的渦流產(chǎn)生與鳥翼的飛羽相似的 作用。
上面描述的不同布置能夠局部縱向地和橫向地改變射流的作用。這些布置還能夠調(diào)節(jié)射流的幾何方向到發(fā)出有害聲音的某些優(yōu)先方向。這些布置還能夠通過分配能量降低噪音。與圖4a的實施方式相關(guān)提出的不同的特征和優(yōu)點也適用于圖4b的實施方式。
權(quán)利要求
具有縱向軸線(XX’)的飛行器的噴氣發(fā)動機，該噴氣發(fā)動機包括圍繞氣流的壁(30)，該氣流沿所述縱向軸線噴射到所述壁的下游端；幾個管子(32、34、36、38、40、42、44、46)，所述管子分布在所述壁的下游端(30a)的周邊并且每個管子都包括帶有輸出孔的末端部分，每個管子能夠通過它的輸出孔噴射流體射流，其特征在于，所述管子構(gòu)型成能夠噴射互相基本平行的流體射流，由相應(yīng)輸出孔(32b)噴射的每個流體射流在包含縱向軸線的平面中的投影圖中與所述縱向軸線(XX’)形成一偏移角(d)。
2.如權(quán)利要求1所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述管子構(gòu)型成沿穿透角(P)朝縱向 軸線(XX’ )的方向傾斜地噴射每個流體射流。
3.如權(quán)利要求1和2所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述偏移角由所述管子的末端 部分的方向與縱向軸線(XX’)形成，而所述穿透角由管子的輸出孔朝所述縱向軸線(XX’) 的方向傾斜形成。
4.如權(quán)利要求1和2所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述偏移角由所述管子的輸出 孔的方向與所述縱向軸線(XX’ )形成，而所述穿透角由所述管子的末端部分朝縱向軸線 (XX’ )的方向傾斜形成。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述管子構(gòu)型成通過每 個流體射流與所述縱向軸線(XX’)形成一偏移角而噴射每個流體射流，所述偏移角在40° 至70°之間。
6.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述穿透角在8°至 60°之間。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，稱為主管的管子互相分 開，至少一稱為次級管的管子與每個主管相關(guān)聯(lián)，并且與主管相鄰并平行的設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述壁的下游端包括多 個分布在所述下游端的周邊的人字齒，以便形成聲音衰減機械裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述管子與所述人字齒相關(guān)聯(lián)，所述 人字齒賦予所述壁的下游端以包括一系列頂部和凹陷的齒形。
10.飛行器，其特征在于，其包括至少一如權(quán)利要求1至9中任一項所述飛行器的噴氣 發(fā)動機。
全文摘要
具有縱向軸線(XX’)的飛行器的噴氣發(fā)動機，該噴氣發(fā)動機包括圍繞氣流的壁(30)，該氣流沿所述縱向軸線噴射到所述壁的下游端；幾個管子(32、34、36、38、40、42、44、46)，所述管子分布在所述壁的下游端(30a)的周邊并且每個管子都包括帶有輸出孔的末端部分，每個管子能夠通過它的輸出孔噴射流體射流，其特征在于，所述管子構(gòu)型成能夠噴射互相基本平行的流體射流，由相應(yīng)輸出孔(32b)噴射的每個流體射流在包含縱向軸線的平面中的投影圖中與縱向軸線(XX’)形成一偏移角(d)。
文檔編號F02K1/34GK101981300SQ200980111716
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者F·斯特雷科斯基, J·于貝爾, J·德爾維爾, J-P·博內(nèi), P·若爾丹 申請人:空中客車運營公司;國家科研中心;普瓦捷大學(xué)