專利名稱：用于渦扇發(fā)動機(jī)艙的推力反向器的制作方法
用于渦扇發(fā)動機(jī)艙的推力反向器本發(fā)明涉及一種用于渦扇發(fā)動機(jī)艙的推力反向器。飛行器通過容納在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的多個渦輪噴氣發(fā)動機(jī)驅(qū)動，該發(fā)動機(jī)艙還容納有與其操作相連的一組相關(guān)驅(qū)動裝置，并且當(dāng)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)工作或停止時執(zhí)行各種功能。 這些相關(guān)的驅(qū)動裝置特別包括用于驅(qū)動推力反向器的機(jī)械系統(tǒng)。如

圖1所示，發(fā)動機(jī)艙1通常具有管狀結(jié)構(gòu)，該管狀結(jié)構(gòu)包括位于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)上游的進(jìn)氣口 2、被設(shè)計成環(huán)繞渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇的中間區(qū)段3、以及容納推力反向器裝置并被設(shè)計成環(huán)繞渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的燃燒室的下游區(qū)段4，該管狀結(jié)構(gòu)通常止于噴嘴5， 該噴嘴5的出口位于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的下游。現(xiàn)代發(fā)動機(jī)艙被設(shè)計成容納渦扇發(fā)動機(jī)，該渦扇發(fā)動機(jī)能夠經(jīng)由發(fā)動機(jī)主體的內(nèi)部葉片產(chǎn)生來自渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的燃燒室的熱氣流 (也稱為主流)，并能夠經(jīng)由風(fēng)扇葉片產(chǎn)生通過環(huán)形通道6在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的外部流通的冷氣流(次流)，該環(huán)形通道6也成為流路，其形成在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)7的整流罩和發(fā)動機(jī)艙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8之間。這兩股空氣流從渦輪噴氣發(fā)動機(jī)經(jīng)由發(fā)動機(jī)艙1的后部噴射出。推力反向器的作用在于當(dāng)飛行器處于著陸過程中時通過對渦輪噴氣發(fā)動機(jī)向前產(chǎn)生的至少一部分推力重定向來改善其制動能力。在此階段中，反向器阻塞冷氣流的流路， 并將其定向朝著發(fā)動機(jī)艙的前部，由此產(chǎn)生增加飛行器輪子的制動的反向推力。根據(jù)反向器的類型，用來進(jìn)行冷氣流重定向的裝置會不同。但是，在任何情況下，反向器的結(jié)構(gòu)包括可以在展開位置和縮回位置之間運(yùn)動的元件；在展開位置上，該元件在發(fā)動機(jī)艙中打開用于偏轉(zhuǎn)氣流的通道，而在縮回位置上，該元件關(guān)閉所述通道。這些罩能夠執(zhí)行偏轉(zhuǎn)功能或者簡單地啟動其它偏轉(zhuǎn)裝置。現(xiàn)有技術(shù)的反向器在圖2和3中示出。此反向器具有葉片反向器或柵式葉片反向器的類型。這種類型的反向器包括能夠相對于固定結(jié)構(gòu)15運(yùn)動的至少一個罩9，所述罩9具有外壁17和內(nèi)壁10，在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的直接噴射位置上(圖2、上，該內(nèi)壁10用來限定次流在其中流動的環(huán)形通道6的外壁。反向器還包括至少一個翼片11，該翼片11樞轉(zhuǎn)安裝在活動罩9上，并當(dāng)活動罩在下游運(yùn)動時通過至少一個連接桿12驅(qū)動，從而在推力反向位置(圖3)上，每個翼片11包括在環(huán)形通道6中伸展的區(qū)域以至少部分地將次流偏轉(zhuǎn)到所述環(huán)形通道6之外。在這種類型的反向器的情況下，次流的重定向是通過柵式葉片13來實(shí)現(xiàn)的，活動罩9簡單地用來滑動以暴露或遮蓋所述葉片，活動罩9的平移是沿著大致平行于發(fā)動機(jī)艙 1的軸線的縱向軸線來實(shí)現(xiàn)的。凹腔14形成在活動罩9中，并當(dāng)反向器不被驅(qū)動時(即在直接噴射位置上)使得能夠容納葉片13，如圖2所示。葉片13彼此相鄰地布置在圍繞環(huán)形通道6的環(huán)形區(qū)域中，葉片13的邊緣對邊緣的設(shè)置使得葉片之間沒有形成間隔。以此方式，由翼片11偏轉(zhuǎn)的整個次流經(jīng)過葉片13。用于驅(qū)動和引導(dǎo)活動罩的裝置(未示出)設(shè)置在葉片13之下。這種類型的另一種反向器在圖4中示意表示。在該附圖中，具有與之前所述元件
4相同功能的元件使用了相同附圖標(biāo)記來表示。此反向器不具有偏轉(zhuǎn)翼片11。罩9被安裝成能夠相對于固定部分(稱為前框架 15)運(yùn)動。罩9包括限定環(huán)形通道6的外周壁的內(nèi)壁10以及與前框架15的外壁18對齊的外壁17。前框架15包括從環(huán)形通道6的外周延伸到葉片13的上游端的圓形外廓的偏轉(zhuǎn)邊緣19。發(fā)動機(jī)艙包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)8，內(nèi)部結(jié)構(gòu)8限定了環(huán)形通道6的內(nèi)壁并具有所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)8的直徑擴(kuò)寬區(qū)域20。環(huán)形通道于是形成S形流路。在推力反向位置(圖6)，活動罩9 的內(nèi)壁16的自由端43與所述擴(kuò)寬區(qū)域20對準(zhǔn)或與其接近。以此方式，在環(huán)形通道6中從上游到下游流動的次流F被罩的內(nèi)壁16阻擋，接著經(jīng)由偏轉(zhuǎn)葉片13向外部選出。出于效率原因，偏轉(zhuǎn)邊緣19必須具有大的曲率半徑。此外，為了能夠最大程度地增加葉片13的長度從而在上游方向上最大程度地偏轉(zhuǎn)次流F，需要將葉片13盡可能地靠近罩9的外壁17設(shè)置。活動罩9的凹腔的有限長度以及偏轉(zhuǎn)邊緣19的大半徑所帶來的結(jié)果就是葉片13的長度的減少。為了克服此缺陷，已知是將葉片成角度設(shè)置。葉片組于是圍繞環(huán)形通道類似于錐形展開。文獻(xiàn)EP12^237描述了這樣一種反向器，其中葉片為成角度設(shè)置。在這種情況下， 不再可能在葉片之下設(shè)置用于驅(qū)動和引導(dǎo)活動罩的裝置。葉片彼此之間間隔開來，使得所述驅(qū)動和引導(dǎo)裝置被布置在兩個相鄰葉片之間。在這種情況下，次流的一部分會逃逸到形成在葉片之間的空間內(nèi)，造成次流的偏轉(zhuǎn)的減小以及反向器的效率的降低。本發(fā)明旨在通過提出一種能夠改善次流在上游方向上的偏轉(zhuǎn)的反向器來解決這些缺陷。為此，本發(fā)明涉及一種用于渦扇發(fā)動機(jī)艙的推力反向器，其包括固定部分，在所述固定部分的下游安裝有至少一個罩，所述罩能夠在直接噴射位置和推力反向位置之間運(yùn)動，其中，在直接噴射位置上，所述罩與所述固定部分對齊，在推力反向位置上，所述活動罩與所述固定部分間隔開來以限定用于次流通過的開口 ；用于使得所述次流偏轉(zhuǎn)經(jīng)過所述通過開口的裝置；驅(qū)動器裝置以及用于相對于所述固定部分引導(dǎo)所述活動罩的裝置；至少第一和第二相鄰柵式葉片，其相對于所述活動罩的運(yùn)動軸線成角度定位，且與所述通過開口面對設(shè)置，從而使得經(jīng)偏轉(zhuǎn)的次流至少部分地經(jīng)過所述第一和第二葉片以增加所述次流在上游方向上的偏轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動器裝置和所述用于引導(dǎo)所述活動罩的裝置被布置在所述第一和第二葉片之間，其特征在于，遮蓋壁連接所述第一和第二葉片，并繞開所述驅(qū)動裝置和所述引導(dǎo)
直ο遮蓋裝置因此能夠遮蓋彼此間隔開的兩個相鄰葉片之間的間隔，而不與驅(qū)動和引導(dǎo)裝置有聯(lián)系。次流因此需要朝著柵式葉片定位，這會帶來反向器的效率增加。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，所述遮蓋壁至少部分地由附加?xùn)攀饺~片構(gòu)成，其中，附加?xùn)攀饺~片被設(shè)置以增加所述次流在上游方向上的偏轉(zhuǎn)。
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以此方式，葉片表面區(qū)域被進(jìn)一步增加，這相應(yīng)地有利于次流在上游方向上的偏轉(zhuǎn)。有利地，反向器包括外壁；內(nèi)壁，該內(nèi)壁用來限定環(huán)形通道的外周壁，其中，所述次流在所述環(huán)形通道中流動；從上游到下游向外張開的所述第一和第二葉片；附加葉片，該附加葉片與所述第一和第二葉片形成一個角度，從而相對于其形成外凹部。驅(qū)動和引導(dǎo)裝置可因此容納在凹部內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一種可能性，相鄰葉片與所述活動罩的所述運(yùn)動軸線之間形成的角度小于或等于30°。優(yōu)選地，附加葉片經(jīng)由連接壁連接到第一和第二相鄰葉片的每一者上。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，連接壁包括第一面和第二面，其中，所述第一面分別連接至所述第一和第二葉片之一和所述附加葉片，所述第二面裝配有從所述第二面分別延伸至所述附加葉片以及所述第一或第二葉片的偏轉(zhuǎn)裝置。偏轉(zhuǎn)裝置使得能夠進(jìn)一步改善次流在上游方向上的偏轉(zhuǎn)。有利地，活動罩包括在上游方向上開放的至少一個凹腔，在反向器的直接噴射位置上，第一和第二葉片容納在所述凹腔中。本發(fā)明還涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的推力反向器的渦扇發(fā)動機(jī)艙。有利地，發(fā)動機(jī)艙包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)限定了所述環(huán)形通道的內(nèi)壁并且具有擴(kuò)寬區(qū)域，在推力反向位置上，所述罩的內(nèi)壁具有與所述擴(kuò)寬區(qū)域?qū)R或接近的自由端。本發(fā)明還涉及一種包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機(jī)艙的飛行器。參照附圖示出的作為示例給出的推力反向器的多個實(shí)施例的以下描述，將更好地理解本發(fā)明。圖1是發(fā)動機(jī)艙的縱向剖視示意圖。圖2和3是現(xiàn)有技術(shù)的推力反向器分別在直接噴射位置和推力反向位置的縱向剖視放大示意圖。圖4是現(xiàn)有技術(shù)的另一推力反向器的縱向剖視示意圖。圖5是圖2的反向器的一部分沿著線V-V的局部剖視圖。圖6是本發(fā)明的第一實(shí)施例在推力反向位置的縱向剖視示意圖。圖7是與圖6相對應(yīng)的位于直接噴射位置的視圖。圖8是圖6的反向器的一部分沿著線VIII-VIII的局部剖視圖。圖9是本發(fā)明的第二實(shí)施例的縱向剖視示意圖。圖10是圖9的反向器的一部分沿著線X-X的局部剖視圖。圖11是通過附加葉片連接的兩個相鄰葉片的立體圖。圖12和13是根據(jù)第三實(shí)施例的第一葉片和附加葉片的俯視立體圖。圖14是第一葉片的立體圖。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的推力反向器在圖6和7中示出。
此推力反向器裝備有參照圖1先前描述的那種類型的發(fā)動機(jī)艙1。反向器包括緊固在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)外殼上的前框架15或固定結(jié)構(gòu)、活動罩9、外壁、次流F在其中流通的環(huán)形通道6以及具有擴(kuò)寬區(qū)域20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8。此后使用的上游和下游位置相對于次流F的方向被限定。前框架15包括外壁21和內(nèi)壁22，內(nèi)壁22面向環(huán)形通道6 —側(cè)并具有呈大致圓形外廓形狀的偏轉(zhuǎn)邊緣19。前框架15還包括面向外側(cè)的肩部23。罩9被安裝在前框架15的下游，并相對于前框架15在直接噴射位置(圖7)和推力反向位置(圖6)之間可活動。活動罩9的運(yùn)動使用多個千斤頂45來驅(qū)動，所述罩9的引導(dǎo)通過多個導(dǎo)軌M來確保。千斤頂45和導(dǎo)軌M分布在發(fā)動機(jī)艙1的外周上?；顒诱?包括面向前框架15—側(cè)的上游端25、下游端、在直接噴射位置(圖7)與前框架15的外壁21對準(zhǔn)的外壁17、以及同樣限定了環(huán)形通道6的一部分的內(nèi)壁16。內(nèi)壁 16和外壁17在活動罩9的中間區(qū)域沈中合在一起，并在二者之間和所述中間區(qū)域沈上游限定了在上游方向上呈現(xiàn)的中間凹腔14。凹腔14被設(shè)計成在直接噴射位置上容納用于次流的柵式葉片13，如圖7所示。所示葉片13彼此相鄰地布置在環(huán)形區(qū)域內(nèi)。術(shù)語“相鄰”不必意味著葉片是邊緣對邊緣的設(shè)置，如以下闡述。每個葉片13，相對于活動罩9的運(yùn)動軸線A，在緊固在前框架15的第一端27和緊固在相對于上部和下部縱向結(jié)構(gòu)(未圖示，其相對于前框架固定)固定的配件四的第二端 28之間成一角度延伸。所述葉片13因此相對于前框架15固定。如圖6所示，每個葉片13采取錐形部件的形式，即每個葉片13的第一和第二端 27,28具有圓弧形形狀，并且每個葉片13還沿著與活動罩9的驅(qū)動軸線A形成一角度的帶角度的母線B延伸。葉片13從內(nèi)向外、從上游向下游傾斜?？梢韵氲降氖?，如先前所見，所述活動罩9的運(yùn)動軸線A平行于發(fā)動機(jī)艙1的總體軸線。考慮到葉片13的成角度設(shè)置，需要將一些葉片13彼此之間間隔開來，從而根據(jù)葉片13的位置，形成允許千斤頂45和/或?qū)к塎通過的空間30。一些葉片13可因此彼此并置，其它葉片彼此間隔開來。在兩個相鄰葉片131、132彼此間隔開的區(qū)域內(nèi)，實(shí)心遮蓋壁31遮蓋間隔30，并繞開相應(yīng)的導(dǎo)軌M或千斤頂45。更特別是，壁31連接相應(yīng)的相鄰葉片131、132。所述壁31具有帶有總體呈圓柱形形狀的外周區(qū)域32，該外周區(qū)域32徑向地位于所述葉片131、132的第二端觀處。連接壁31因此從一個相鄰葉片131向另一葉片132、并從葉片131、132的一端27 向另一端觀、遵循平行于罩9的運(yùn)動軸線A的母線延伸。遮蓋壁31還包括將外周區(qū)域31 連接到前框架15的上游底部33。以此方式，防止次流F的一部分經(jīng)由空間30逸出，使得整個次流F經(jīng)過葉片13。根據(jù)應(yīng)用，可以在所述遮蓋壁31中形成小開口，而對反向器的效率沒有明顯影響。在圖9-11所示的實(shí)施例中，遮蓋壁31至少一部分由類似于柵式葉片13的附加?xùn)?br> 7式葉片34構(gòu)成，其在上游方向上具有翅片或葉片35。根據(jù)第一變型，所述附加?xùn)攀饺~片通常為圓柱形形狀，并且遵循平行于軸線A的母線。如前述，所述葉片徑向位于葉片131、132的第二端觀的水平面或高度上。根據(jù)第二變型，如圖9-11所示，附加?xùn)攀饺~片34遵循與軸線A形成一角度的母線 C，但是該角度小于葉片131、132的傾斜角度。對于葉片13，附加葉片34從內(nèi)向外并從上游向下游延伸。換言之，第一變型對應(yīng)于第二變型的母線C和軸線A之間的角度為零的情況。不考慮該實(shí)施例，遮蓋壁31因此相對于葉片131、132形成朝著外側(cè)的凹部，在該凹部中可以容納導(dǎo)軌M或千斤頂45 (圖11)。在圖11所示的實(shí)施例中，附加葉片34包括第一和第二側(cè)向邊緣36、37，該第一和第二側(cè)向邊緣36、37分別通過徑向延伸的第一和第二連接壁38、39而分別連接至第一和第二相鄰葉片131、132的相應(yīng)邊緣。千斤頂45因此被遮蓋，并且容納在由附加葉片34和兩個連接壁38、39形成的凹部內(nèi)。根據(jù)圖12-14所示的另一實(shí)施例，每個連接壁38、39模制有相應(yīng)的葉片131，并包括位于所述葉片131的一側(cè)的第一面40以及裝備有偏轉(zhuǎn)裝置42的第二面41，其中，所述偏轉(zhuǎn)裝置42從所述第二面41延伸到附加葉片34的對應(yīng)的側(cè)向邊緣36。偏轉(zhuǎn)裝置42通過彎曲翅片形成，并被定向成在上游方向上偏轉(zhuǎn)在連接壁38的第二面41和附加葉片34的相應(yīng)邊緣36之間經(jīng)過的次流F。盡管附圖12和13只示出了第一葉片131和第一連接壁38，反向器還裝備有類似于第一連接壁的第二連接壁39，使得能夠?qū)⒌诙~片132連接到附加葉片34。當(dāng)然，連接壁38、39還可模制有附加葉片34，并朝著相應(yīng)葉片131、132延伸。顯然，本發(fā)明不僅僅限于以上作為示例描述的推力反向器的實(shí)施例，而是涵蓋了其所有變型。特別是，氣流偏轉(zhuǎn)裝置可包括一個或多個類似于圖2和3示出的翼片。
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權(quán)利要求
1.一種用于渦扇發(fā)動機(jī)艙(1)的推力反向器，包括固定部分(15)，在所述固定部分(15)的下游安裝有至少一個罩(9)，所述罩(9)能夠在直接噴射位置和推力反向位置之間運(yùn)動，其中，在直接噴射位置上，所述罩(9)與所述固定部分(15)對齊，在推力反向位置上，所述活動罩(9)與所述固定部分(15)間隔開來以限定用于次流(F)通過的開口 ；用于使得所述次流(F)偏轉(zhuǎn)經(jīng)過所述通過開口的裝置(16)；驅(qū)動器裝置G5)以及用于相對于所述固定部分(15)引導(dǎo)所述活動罩(9)的引導(dǎo)裝置 (24)；至少第一和第二相鄰柵式葉片(13，131，132)，所述第一和第二相鄰柵式葉片(13， 131，132)相對于所述活動罩(9)的運(yùn)動軸線(A)成角度(B)定位，且與所述通過開口面對設(shè)置，從而使得經(jīng)偏轉(zhuǎn)的次流(F)至少部分地經(jīng)過所述第一和第二葉片(13,131,13 以增加所述次流(F)在上游方向上的偏轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動器裝置0 和所述用于引導(dǎo)所述活動罩的引導(dǎo)裝置04)被布置在所述第一和第二葉片(13，131，132)之間，其特征在于，遮蓋壁(31)連接所述第一和第二葉片(13，131，132)，并繞開所述驅(qū)動裝置(45)和所述引導(dǎo)裝置(24) 0
2.如權(quán)利要求1所述的反向器，其特征在于，所述遮蓋壁(31)至少部分地由附加?xùn)攀饺~片(34)構(gòu)成，其中，所述附加?xùn)攀饺~片(34)被設(shè)置以增加所述次流(F)在上游方向上的偏轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的反向器，其特征在于，該反向器包括外壁；內(nèi)壁，該內(nèi)壁用來限定環(huán)形通道(6)的外周壁，其中，所述次流(F)在所述環(huán)形通道(6) 中流動；從上游到下游向外張開的所述第一和第二葉片(131，132)；所述附加葉片(34)，該附加葉片(34)與所述第一和第二葉片(131，132)形成一個角度，從而相對于所述第一和第二葉片(131,13 形成外凹部。
4.如權(quán)利要求3所述的反向器，其特征在于，所述第一和第二葉片與所述活動罩(9)的所述運(yùn)動軸線(A)之間的角度小于或等于30°。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的反向器，其特征在于，所述附加葉片(34)經(jīng)由連接壁(38，39)被連接到所述第一和第二相鄰葉片(131,13 的每一者上。
6.如權(quán)利要求5所述的反向器，其特征在于，所述連接壁(31)包括第一面00)和第二面(41)，其中，所述第一面00)分別連接至所述第一和第二葉片(131,13 之一和所述附加葉片(34)，所述第二面裝配有從所述第二面Gl)分別延伸至所述附加葉片(34) 以及所述第一或第二葉片(131，132)的偏轉(zhuǎn)裝置02)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的反向器，其特征在于，所述活動罩(9)包括在上游方向上開放的至少一個凹腔(14)，在反向器的直接噴射位置上，所述第一和第二葉片(131， 132)容納在所述凹腔中。
8.一種渦扇發(fā)動機(jī)艙，其特征在于，該渦扇發(fā)動機(jī)艙包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的推力反向器。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)艙，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)艙包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)(8)，該內(nèi)部結(jié)構(gòu)(8)限定了所述環(huán)形通道(6)的內(nèi)壁并且具有擴(kuò)寬區(qū)域(20)，在推力反向位置上，所述罩的內(nèi)壁(16)具有與所述擴(kuò)寬區(qū)域00)對齊或接近的自由端03)。
10. 一種飛行器，包括至少一個如權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)艙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于渦扇發(fā)動機(jī)艙的推力反向器，包括固定部分(15)，在所述固定部分(15)的下游安裝有至少一個罩(9)，所述罩(9)能夠在直接噴射位置和推力反向位置之間運(yùn)動，其中，在直接噴射位置上，所述罩(9)與所述固定部分(15)對齊，在推力反向位置上，所述活動罩(9)與所述固定部分(15)間隔開來以限定用于次流(F)通過的開口；用于使得所述次流(F)偏轉(zhuǎn)經(jīng)過所述通過開口的裝置(16)；驅(qū)動器裝置(45)以及用于相對于所述固定部分(15)引導(dǎo)所述活動罩(9)的引導(dǎo)裝置(24)；至少第一和第二相鄰柵式葉片(13)，所述第一和第二相鄰柵式葉片(13)相對于所述活動罩(9)的運(yùn)動軸線(A)成角度(B)定位，且與所述通過開口面對設(shè)置，從而使得經(jīng)偏轉(zhuǎn)的次流(F)至少部分地經(jīng)過所述第一和第二葉片(13)以增加所述次流(F)在上游方向上的偏轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動器裝置(45)和所述用于引導(dǎo)所述活動罩的引導(dǎo)裝置(24)被布置在所述第一和第二葉片(13)之間。遮蓋壁(31)連接所述第一和第二葉片(13)，并繞開所述驅(qū)動裝置(45)和所述引導(dǎo)裝置(24)。
文檔編號F02K1/76GK102216597SQ200980146329
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者居·伯納德·沃琪爾, 皮埃爾·卡呂埃勒 申請人:埃爾塞樂公司