專利名稱：具有下垂調(diào)節(jié)葉片的可調(diào)面積的推力換向葉片葉柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是在美國空軍授予合同并在政府資助下進行的，美國政府對本發(fā)明有一定的權(quán)利。
注意力集中在未決的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請“用于調(diào)節(jié)面積的連桿，推力換向葉片葉柵”，申請人為J·華德，R·斯科特和B·賽爾，以及“帶有下垂控制葉片可調(diào)面積的推力換向葉片葉柵”申請人為B·賽爾，R·斯科特和A·羅徹，他們同時提出申請并且公開了有關(guān)的主題。
本發(fā)明與具有若干可轉(zhuǎn)動葉片組成的葉柵用于可選擇地分流氣流來穿過葉柵是在飛機或其它類似應(yīng)用、中為了取得所要求的推力方向的一種公知技術(shù)(方法)。此種系統(tǒng)在某種機動飛行時可提供額外的升力或能逆來來自渦輪發(fā)動機之類的正常推力方向，為了在飛機著陸時或其它時候?qū)︼w機進行減速。
在對R·E珂辛所頒發(fā)的美國專利3100377中示出了一種可變位置的葉片葉柵。在渦輪發(fā)動機的出口備有若干可單獨轉(zhuǎn)動的葉片來導(dǎo)引發(fā)動機的排氣即可沿著飛機主軸向后導(dǎo)向，也可向下導(dǎo)向，當(dāng)飛機在垂直或短距離起飛或滑行機動時，該力垂直于飛機主軸以提供附加向上升力，這些葉片橫越這二個位置之間的轉(zhuǎn)動范圍，所以，在這二種飛行方式的過渡中提供了若干中間的推力向量。
在向E·D安德遜頒發(fā)的美國專利3335960示出了一渦輪發(fā)動機出口配置有若干可動葉片，為了減小推力，通過葉片擾流發(fā)動機的燃氣流來提供推力換向和推力控制。而在先有技術(shù)中已知，使用此種可變位置的葉片葉柵，與對準葉片的作動角都按照各自的程序或其它控制信號來提供所要求的綜合推力向量和/或燃氣出口流動面積。
特別是對于葉片葉柵，其特點在于希望對渦輪發(fā)動機或類似的排氣流提供推力換向，并且還希望通過葉柵，使綜合排氣流面積近乎保持不變，為了避免在渦動發(fā)動機的操作過程中導(dǎo)致不穩(wěn)定。這對該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員完全能理解，在渦輪發(fā)動機工作過程中，當(dāng)發(fā)動機排氣噴管面積的驟增或驟減分別會導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)子的超速和壓縮機葉片的失速。
由若干葉片組成的葉片柵協(xié)調(diào)一致轉(zhuǎn)動來調(diào)正推力方向，可以理解垂直于來自換向葉柵的氣流所測得的噴管出口面積應(yīng)該是葉片角的正弦函數(shù)，這樣，當(dāng)葉柵葉片位于與葉柵平面成45°角時，其葉柵出口面積大約為垂直位置(即相對于葉柵平面成90°角)時葉片流通面積的70%。
在實際應(yīng)用中，氣流面積能發(fā)生約30%的變動其中可變?nèi)~片葉柵從渦輪發(fā)動機的排氣噴管中的推力逆向和推力機動中用于泄出排氣流。
在此類應(yīng)用中，希望葉柵面垂直飛機主軸線，并使單個葉片齊步轉(zhuǎn)動使排氣流導(dǎo)向后方，獲得一向前推力的飛行方式。如果排氣流橫向?qū)С鰟t就可獲得大的橫向推力而不是軸向推力，若氣流從前方導(dǎo)出，則獲得一后推力或逆向推力，對于那些熟悉需要推力換向和應(yīng)用的人都能理解，二種推力向量之間過渡的時間可能在1～2秒內(nèi)，尤其在飛機著陸或高速躲避機動飛行時。
正如任何飛機應(yīng)用情況一樣，該領(lǐng)域的設(shè)計師總是把減輕重量和簡化結(jié)構(gòu)要求作為優(yōu)先考慮的目標，當(dāng)向各個葉片提供靈活定位的多個作動筒裝置，它們的重量是比較重且操作起來復(fù)雜。我們所需要的是一簡單的單作動筒，可變位置的葉片葉柵，該葉柵既能引導(dǎo)氣流通過又同時能保持一不變的綜合氣流面積。
本發(fā)明目的是提供一導(dǎo)向葉片葉柵用來有選擇地排出渦輪發(fā)動機或類似的排氣氣流。
本發(fā)明還有一目的是提供一葉片葉柵在相應(yīng)變推力方向過程中，在整個葉片轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)可獲得一不變的綜合氣流面積。
本發(fā)明還有一目的是至少一流量調(diào)節(jié)片與葉柵葉片轉(zhuǎn)動方向相反，至少在轉(zhuǎn)動換向范圍內(nèi)，通過協(xié)調(diào)動作來取得這種不變流動面積。
本發(fā)明進一步目的是提供一葉柵和流量調(diào)節(jié)片裝置，其中流量調(diào)節(jié)片和葉柵葉片有選擇地轉(zhuǎn)到一相互疊合布置，為了對任何流過的氣流建立起一流動屏障。
本發(fā)明最后一個康氖翹峁┮壞ジ鮒畢咦鞫怖創(chuàng)艘鍍貧牧恕 根據(jù)本發(fā)明，一推力向量排氣葉柵片備有若干翼展方向平行的轉(zhuǎn)動葉片，為了有選擇地引導(dǎo)氣流諸如渦輪發(fā)動機的排氣流齊步轉(zhuǎn)動，葉柵葉片可在若干氣流導(dǎo)向位置之間轉(zhuǎn)動，包括第一位置即向前推力位置，此時葉片偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)排氣向后排放，第二位置即橫向推力位置，此時葉片方向垂直于葉柵結(jié)構(gòu)的總平面，為了把排氣直接從葉柵排出，第三位置即向后推力位置，此時，葉片偏轉(zhuǎn)引導(dǎo)排氣向前排放。
當(dāng)葉片轉(zhuǎn)過引導(dǎo)氣流或推力換向的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，本發(fā)明要進一步提供避免葉柵綜合氣流面積有實質(zhì)改變的裝置，按照本發(fā)明，一氣流調(diào)節(jié)片鄰近葉柵的一末端葉片，氣流調(diào)節(jié)片繞著平行葉柵片樞軸的軸而轉(zhuǎn)動，而且其轉(zhuǎn)動方向與葉柵片的第一、第二、第三位置的轉(zhuǎn)動方向相反。
在工作過程中，當(dāng)葉柵片在第一，第三位置時，流量調(diào)節(jié)片與葉柵葉片在翼弦方向?qū)?，從而排氣從葉柵內(nèi)齊步地如所要求的向前或向后排出，當(dāng)葉柵片移到第二或垂直位置時，則流量調(diào)節(jié)片以相反方向轉(zhuǎn)動，結(jié)果形成一阻擋方向，其中流量調(diào)節(jié)片在翼弦方向垂直于鄰近的葉柵葉片，從而擋住了一部分氣流而使綜合葉柵氣流面保持不變。
本發(fā)明還有一實施例，包括用來反轉(zhuǎn)流量調(diào)節(jié)片方向的裝置，當(dāng)葉柵片從一個偏轉(zhuǎn)推力方向位置轉(zhuǎn)到另一個重疊收起位置或與緊挨的鄰近葉片相接觸，此重疊收起的葉片提供了一封閉的氣流屏障用于空氣動力或氣流的阻擋目的。
流量調(diào)節(jié)片當(dāng)它們轉(zhuǎn)到第一偏轉(zhuǎn)位置和重疊收起位置之間所限定的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，現(xiàn)在它與葉柵葉片齊步轉(zhuǎn)動，與鄰近一端葉片獲得一重疊的方向。流量調(diào)節(jié)片的這種反轉(zhuǎn)又稱為“下垂運動”，可提供一收起的不變面積的葉片葉柵，而在各種應(yīng)用中，此葉柵所提供有選擇的推力換向是有效的而且是效率高的。
本發(fā)明還有一實施例向葉片葉柵提供有第一和第二流量調(diào)節(jié)片，各流量調(diào)節(jié)互相配合轉(zhuǎn)動，相對于推力換向轉(zhuǎn)動范圍的葉柵葉片方向剛好相反，結(jié)合葉柵葉片轉(zhuǎn)過可收起的轉(zhuǎn)動范圍。通過提供雙向流動的調(diào)節(jié)片，本發(fā)明允許在葉柵的裝置和尺寸上有更大的靈活性以及在推力換向時，維持一不變的推力中心線。
按照本發(fā)明，葉柵葉片另一個特點是藉助單一直線作動筒確定升單個葉片方向的連桿，此連桿，由于避免了先有技術(shù)中共有的多個作動筒而可減輕重量和簡化結(jié)構(gòu)-這是飛機和其他應(yīng)用中所希望的特點。
更具體地說，根據(jù)本發(fā)明提供了一由直線作動筒驅(qū)動的一協(xié)調(diào)連桿用來對葉柵片進行上面所說的齊步定位，一固定在協(xié)調(diào)連桿上的凸輪環(huán)來驅(qū)動一第二連桿，用來對流量調(diào)節(jié)片或?qū)憫?yīng)協(xié)調(diào)連桿直線運動的葉片給予適當(dāng)?shù)南麓惯\動，從而在葉柵轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)保證流量調(diào)節(jié)片或葉片的各點恰如其分定向。
按照本發(fā)明，通過對下述說明書、權(quán)利要求書和附圖的介紹，葉柵裝置這些目的和優(yōu)點就會很明顯。


圖1a和圖1b表示一包括變向葉片柵的渦輪發(fā)動機的軸向剖視圖。
圖2a、圖2b和圖2c表示根據(jù)本發(fā)明在變向運動范圍內(nèi)工作的葉片葉柵的示意圖。
圖3a、3b、3c和3d表示根據(jù)本發(fā)明包括一驅(qū)動連桿的可收起變向葉片葉柵的剖面圖。
圖4a、4b和4c表示一帶有連桿的可收起的換向葉片葉柵。
圖5表示一根據(jù)本發(fā)明具有雙向流量調(diào)節(jié)片的換向葉片葉柵的剖視圖。
圖6表示一根據(jù)本發(fā)明用于流量調(diào)節(jié)裝置和簡單齊步的葉柵裝置的換向葉片葉柵，它們排氣流動面積變化的坐標圖。
圖1表示一通過渦輪發(fā)動機(未示出)中心線。12所取的排氣噴管10的剖視圖。噴管是由2“D”形組成，有一對中間隔開一定距離的側(cè)壁14以及在側(cè)壁之間延伸可動的上擋板組件16和下?lián)醢褰M件18，此類噴管都典型地從渦輪發(fā)動機向后排出排氣20以提供推動飛機或類似飛行器的向前推力。
偶而，為了機動飛行或飛機著落時減速的目的，還希望提供反向推力或其它方向推力。圖1a和圖1b所示的噴管可提供如圖1b所示可變換推力的能力渲械舶遄榧 6，18的前擋板22，24繞樞軸轉(zhuǎn)動相對于圖1a的軸向排氣流量通路變?yōu)橐蛔钃蹶P(guān)系。
如圖1b所示橫向分流的排氣20通過反向葉片葉柵26，流出噴管10，下文還要進行更詳細地敘述，反向葉片葉柵26包含若干可動葉片用于有選擇地引導(dǎo)排氣流20，按照本發(fā)明，雖然在頒發(fā)給伍德沃德的美國專利4641782中沒有葉片葉柵26，但圖1a和圖1b所示的這類噴管已公開，而且已詳細地介紹。
根據(jù)本發(fā)明，圖2a和圖2b表示一單獨的葉片葉柵26，排氣20能從圖1a和圖1b所示的軸向氣流通路分出而流入上圖所示的葉片槲26中，葉片柵26包括若干個葉片28，29，30，每個葉片繞著對應(yīng)軸線31，32，33轉(zhuǎn)動，而軸線沿葉片28，29，30翼展方向延伸，圖2a表示葉片28，29，30在第一向前推力位置，其中葉片28，29，30向后偏轉(zhuǎn)而分流排氣20而產(chǎn)生相反方向推力或向前推力，一靜止結(jié)構(gòu)34通過許多部件中的任一個諸如葉片翼展端的軸承圍繞和支撐葉柵26，這是大家共知的技術(shù)，此處不再作進一步的討論。
根據(jù)本發(fā)明，葉柵26備有一流量調(diào)節(jié)片36安置在鄰近葉柵端葉片之一30，并繞著翼展方向延伸的軸線37轉(zhuǎn)動，此軸線平行于葉片28，29，30對應(yīng)的軸線31，32，33，如圖2a以及隨后的圖2b圖2c所示，葉柵葉片28，29，30繞著它們相應(yīng)的樞軸31，32，33齊步以38方向轉(zhuǎn)動，為了有選擇地如圖2b所示橫向?qū)б艢?0或如圖2c所示向前導(dǎo)引排氣以及它們之間的各種其它方向，為了參照目的，以后如圖2b所示的橫向排氣稱為“第二位置”，其中葉柵葉片28，29，30的方向一般垂直于由葉片樞軸31，32，33所限定的葉柵平面40。這種第二位置的葉片通過葉柵26把排氣從橫向?qū)б霎a(chǎn)生一個沒有軸向分力的大橫向推力。
正如上述背景部份所討論的，由若干齊步轉(zhuǎn)動葉片所限定的排氣流通面積是葉片28，29，30的弦線44和葉片柵的平面40之間形成夾角的正弦函數(shù)，當(dāng)葉柵葉片角轉(zhuǎn)過一換向轉(zhuǎn)動的范圍，由第一位置如圖2a所示45°位置，第二位置如圖2b所示90°位置和第三位置如圖2c所示的135°位置限定的所不希望的面積變化都被圖2a～圖2c所示的第一流量調(diào)節(jié)片36的反向轉(zhuǎn)動46所控制，這樣在圖2a中流量調(diào)節(jié)片36在沿弦線方向平行于鄰近端的葉片30，為了向后引導(dǎo)平行于葉柵葉片28，29，30的排氣20。
如圖2b所示，流量調(diào)節(jié)片36已轉(zhuǎn)動以便沿弦線方向垂直于鄰近端葉片30，阻擋了部分葉柵26，這樣，幫助維持通過葉柵的氣流面積。
從檢查圖2b和圖2c，上述情況變得更明顯，流量調(diào)節(jié)葉片36繼續(xù)以相對于葉柵葉片28，29，30成相反方向轉(zhuǎn)動，所以它們重新變?yōu)橄蚁蚱叫?，起到了把排氣在前方?dǎo)出而產(chǎn)生向后推力或逆推力。
流量調(diào)節(jié)片36，通過相對于齊步葉柵片28，29，30相反方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉柵片在圖2a-圖2c所限定的推力轉(zhuǎn)向運動范圍內(nèi)移動，維持一個近似不變的通過葉柵片的綜合氣流面積，避免不想要的和可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的排氣面積變化，不像先有技術(shù)中的葉片操縱系統(tǒng)和方法，根據(jù)本發(fā)明的反轉(zhuǎn)流量調(diào)節(jié)片36是一簡單的幾何面積一定的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置不取決于單獨葉片的預(yù)定程序，以此來保證合適的綜合氣流面積。各種連桿或其它驅(qū)動裝置都可被用來定位葉片28，29，30，36，根據(jù)圖2a-圖2c所示的方法，幾個此類連桿在下文將要介紹。從審查葉片28，29，30，36在圖2a-圖2c所示的運動變向范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉柵片28，29，30轉(zhuǎn)到一收起的或阻流關(guān)系時，其中每個鄰接葉片重疊到下一個鄰接葉片上，則對氣流形成一沖不破的阻礙，流量調(diào)節(jié)片36如果它繼續(xù)以葉柵片28，29，30相反的方向轉(zhuǎn)動將會定向垂直于葉柵26的平面40，而對葉柵26來說，這不是一個問題，氣流20總是從葉柵中通過，因此葉柵從不收起，對于某些應(yīng)用，諸如圖1a和圖1b所示的換向噴管就希望以重疊和擋氣的結(jié)合關(guān)系收起所有這些葉片。
根據(jù)本發(fā)明，通過流量調(diào)節(jié)片36的轉(zhuǎn)動范圍延伸達到一下垂轉(zhuǎn)動，與葉柵葉片28，29，30的相對轉(zhuǎn)動剛好相反，當(dāng)葉柵葉片從第一位置移到圖3a所示的收起位置，而葉柵葉片處于圖3a所示的收起位置和圖3b所示的第一推力換向位置之間所限定轉(zhuǎn)動的收起范圍，為了響應(yīng)葉柵葉片28，29，30的轉(zhuǎn)動時，流量調(diào)節(jié)片36的共同轉(zhuǎn)動，允許葉柵片26在收起位置和阻擋位置之間，其中幾乎沒有氣流20可通過葉柵，順利地打開到呈向前推力方式，其中氣體20被偏轉(zhuǎn)葉片28，29，30，36如圖所示，向后分流。
在圖3b、圖3c和圖3d所示流量調(diào)節(jié)片36的逆向偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的換向轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，這些圖與上面討論的圖2a、圖2b和圖2c相類似，這些轉(zhuǎn)動提供了由上述較簡單純反轉(zhuǎn)葉片系統(tǒng)所取得相同面積的控制作用，但為了氣體動力學(xué)，流量調(diào)節(jié)或其它目的，卻允許取得圖3a的重疊的收起位置。
圖3a-3d為了對葉柵葉片28，29，30和第一流量調(diào)節(jié)葉片36來響應(yīng)單一直線運動48的定向，還公開了一連桿46，通過一細長連桿50延伸并穿過葉柵26而達到，經(jīng)過一對應(yīng)葉片拉桿52，把長連桿50連到若干位置間隔開的各單獨葉柵葉片28，29，30上。
第一流量調(diào)節(jié)葉片36按照第一實施例連桿46以逆樞軸的轉(zhuǎn)動所驅(qū)動，通過一緊固到連桿50的第一彎曲的凸輪環(huán)54和安置在周圍靜止結(jié)構(gòu)34上的靜止凸輪環(huán)56，一凸輪輥子60搭在凸輪環(huán)54，56內(nèi)，而凸輪環(huán)54，56相對于細長連桿50以橫向往復(fù)運動所驅(qū)動，凸輪輥子60驅(qū)動一流量調(diào)節(jié)片連桿62，再通過直接在葉片上的樞軸來驅(qū)動第一流量調(diào)節(jié)片36。
對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員都會理解，第一實施例連桿46這種簡單行程運動產(chǎn)生了對葉柵葉片28，29，30的一致轉(zhuǎn)動和第一流量調(diào)節(jié)葉片36的下垂移動包括第一流量調(diào)節(jié)葉片36如同葉柵葉片28，29，30轉(zhuǎn)過圖3a和圖3b所示位置之間限定的收起的轉(zhuǎn)動范圍一起共同回轉(zhuǎn)以及第一流量調(diào)節(jié)片36如同葉柵葉片28，29，30轉(zhuǎn)過圖3b，3c，3d所示位置之間限定的推力換向的轉(zhuǎn)動范圍而反向回轉(zhuǎn)。
圖4a表示根據(jù)本發(fā)明的可變位置葉片葉柵26再一個實施例的更詳細視圖。葉柵葉片27，28，29，30繞著相應(yīng)的樞軸35，31，32，33齊步轉(zhuǎn)動以響應(yīng)協(xié)調(diào)連桿50的直線運動48，而協(xié)調(diào)連桿50被一緊固在連桿50部分和靜止結(jié)構(gòu)34之間的直線作動筒59所驅(qū)動。
如同在上述第二實施例所討論的，一凸輪環(huán)54固定在協(xié)調(diào)連桿50上并在此作平移。一凸輪輥子60存放在凸輪壞內(nèi)，通過一空轉(zhuǎn)連桿64絞接到靜止結(jié)構(gòu)34上，該空轉(zhuǎn)連桿把輥子60限止在軸向運動從而結(jié)果形成橫穿協(xié)調(diào)連桿50運動的往復(fù)移動如同連桿50的來回行程48。
輥子60的橫行移動通過包含有第一流量調(diào)節(jié)片驅(qū)動連桿66和一相應(yīng)絞接到輥子60的曲柄68以及輥子的相互鉸接給予流量調(diào)節(jié)片36以下垂運動。通過使用一由輥子60和凸輪環(huán)54尤其是連桿所驅(qū)動的四桿的連桿64，66，68，34，根據(jù)本發(fā)明，提供了一簡單的強有力的用來定向葉片27，28，29，30，36的機構(gòu)當(dāng)葉柵26在收起和推力換向的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)進行操作時。
特別是，用來驅(qū)動第一流量調(diào)節(jié)片36的四桿組成的連桿64，66，68，34可以通過重新對凸輪環(huán)54定形進行修改或者對其單獨連桿64，66，68進行重新定尺寸以允許重新定程序，否則，隨發(fā)動機噴管出口面積要求在推力向量方向或其它參數(shù)而修改第一流量調(diào)節(jié)葉片36的運動，當(dāng)葉柵26工作時，第一流量調(diào)節(jié)片36的相對定向可以影響這些參數(shù)。
圖4a、4b和4c介紹了葉柵26在第一、第二、第三位置的單獨葉片27，28，29，30，36的定向，這些位置限定了推力換向的轉(zhuǎn)動范圍。圖4a表示單獨葉片向后偏轉(zhuǎn)通過排出排氣20用來產(chǎn)生前推力，如上所述，如圖4a所示的第一前推力位置已由葉柵葉片27，28，29，30和第一流量調(diào)節(jié)片36共同轉(zhuǎn)動而取得以響應(yīng)協(xié)調(diào)連桿50的直線平移以及有關(guān)連桿64，66，68和凸輪輥子的相互作用。凸輪輥子60如圖4a所示已達到弧形凸輪環(huán)54的頂部，因此開始凸輪輥子反向位移以及逆轉(zhuǎn)按照協(xié)調(diào)近桿50在后向或右側(cè)方向進一步運動的第一流量調(diào)節(jié)片36的回轉(zhuǎn)方向。
圖4b表示在第二或橫向推力換向位置的葉柵葉片27～30其中圖4b的葉柵葉片已把38實際上轉(zhuǎn)到與葉柵開面40垂直方向，其中第一流量調(diào)節(jié)片36的反向轉(zhuǎn)動46如同由凸輪輥子60逆橫向位移所引起一樣已使第一流量調(diào)節(jié)片36轉(zhuǎn)到一阻擋方位，從而減小了葉柵的綜合氣流面積。
圖4c表示在第三位置即逆推力位置時的葉柵27～30，36，其中第一流量調(diào)節(jié)片已移動在翼弦方向平行于鄰近的葉柵葉片30，為了引導(dǎo)排氣20到向前方向。
圖5仍舊表示依據(jù)本發(fā)明的又一個葉柵組件26的實施例，其中二個流量調(diào)節(jié)片36，70在其換向的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)提供了調(diào)節(jié)葉柵26的氣流面積。正如前述的實施例一樣，若干葉柵葉片28，29，30在直線作動筒驅(qū)動的協(xié)調(diào)連桿50的影響下，齊步轉(zhuǎn)動為了好理解從它的正常位置位移來表示，一凸輪環(huán)54固定到協(xié)調(diào)連桿50上像在前面的實施例一樣，為了使凸輪輥子60作逆橫向運動，凸輪環(huán)隨即作擺動。
在此實例中，輥子60驅(qū)動杠桿72通過74鉸接到靜止結(jié)構(gòu)34，通過第一流量調(diào)節(jié)片的驅(qū)動連桿66用來驅(qū)動第一流量的節(jié)片曲柄68。杠桿和曲柄裝置72，77，68提供一即超過第三實施例4桿連桿64，66，68，34，又超過上述第二實施例的雙凸輪裝置的更緊湊的連桿。
因為單獨葉片28，29，30，36的轉(zhuǎn)動在上文已詳細討論而且這些等量實施例基本上都是相似的，但又各有特點，不過此處所討論將僅限止在第二流量調(diào)節(jié)片70所引起的附加連桿和運動，該第二流量為調(diào)節(jié)片沿翼弦延伸并平行于若干葉柵葉片30，29，28的另一端葉片28并緊靠該葉片。
在它們之間延伸的推桿76的影響下，第二流量調(diào)節(jié)片70與第一流量調(diào)節(jié)片36齊步轉(zhuǎn)動。第一推桿和第二推桿的曲軸78，80都緊固到對應(yīng)的調(diào)節(jié)片36，70上，為了操縱第二調(diào)節(jié)片70響應(yīng)第一調(diào)節(jié)片36的回轉(zhuǎn)。當(dāng)葉柵葉片30，29，28的定位用于轉(zhuǎn)過換向轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)導(dǎo)引排氣20，通過允許更大部分可用葉柵流動面積與開和關(guān)閉，此第四實施例的雙流向調(diào)節(jié)片裝置對葉柵設(shè)計師提供更進一步的靈活性。此種靈活性在較大葉柵裝置中是有用的，其中一單個調(diào)節(jié)片起不到足夠的阻擋作用或為了減小上面討論的不想要的氣流面積，而不能提供其它面積的控制量，應(yīng)該指出，該實施例的雙調(diào)節(jié)片構(gòu)思同樣可應(yīng)用到前述的實施例，其中對取得提高靈活性和上面討論的面積控制的優(yōu)點都是可取的。
圖6提供了根據(jù)本發(fā)明葉柵裝置82和先有技術(shù)一葉柵裝置84的氣流面積變化的坐標圖。其中單獨葉片齊步轉(zhuǎn)動為了有選擇地導(dǎo)引氣流從此通過，圖6表明實際葉柵流動面積AF與可取得的葉柵最大流量面積Amax之比值的變化曲線84表示最大面積比發(fā)生在垂直處或葉片相對葉柵平面40成90°方向，正如上述背景部分所指出的面積是葉片角的正弦函數(shù)。當(dāng)葉片向這側(cè)和那側(cè)偏在每側(cè)的90°最大面積比值也就降下來。
根據(jù)本發(fā)明，曲線82表明使用一個或多個流量調(diào)節(jié)片的有利結(jié)果，在45°和135°位置也就是第一或第三推力換向位置，本發(fā)明的面積比與先有技術(shù)中系統(tǒng)84的面積比是相同的。當(dāng)葉柵葉片轉(zhuǎn)到橫向推力-90°方向，也就是第二位置流量調(diào)節(jié)片或葉片已轉(zhuǎn)到可阻擋部分葉柵氣流面積，這樣，在臨界轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，綜合葉片面積近似保持不變。
根據(jù)本發(fā)明，葉柵裝置在四種相當(dāng)?shù)膶嵤├呀?jīng)分開，這些實施例很適宜取得上述提到的發(fā)明目的和優(yōu)點，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將都會理解，通過其進一步相當(dāng)?shù)膶嵤├部扇〉眠@些發(fā)明目的和優(yōu)點，因此，上述的結(jié)構(gòu)不應(yīng)認為一種限制，而且應(yīng)該認為本發(fā)明最佳和可供選擇的實施例的一種簡單的說明。
勘誤表

權(quán)利要求
1.一排氣推力換向葉片葉柵具有若干單獨的葉柵葉片繞著相應(yīng)若干個平行樞軸齊步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過一推力換向轉(zhuǎn)動范圍的葉柵葉片包括一第一前向推力位置，其中葉柵葉片偏轉(zhuǎn)為了向后排出排氣；一第二橫向推力位置，其中葉柵排出的排氣垂直于葉柵；和一第三后向推力位置，其中葉柵葉片偏轉(zhuǎn)為了向前排出排氣；葉柵葉片還轉(zhuǎn)過一鄰近的在第一前向推力位置和一收起位置之間限定的收起轉(zhuǎn)動范圍，其中葉柵的各葉片在原地以重疊形式與各相鄰葉片相接觸，收起后的鄰接葉片集體地阻擋住葉柵氣流。在轉(zhuǎn)過推力換向轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，為了提供一通過葉片葉柵不變的綜合的氣流面積的裝置，包含有一第一流量調(diào)節(jié)葉片安置在鄰近若干葉柵葉片的一端葉片并繞著平行其樞軸的軸轉(zhuǎn)動；為了響應(yīng)葉柵葉片的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動第一流量調(diào)節(jié)片的裝置；其中，第一流量調(diào)節(jié)片在轉(zhuǎn)過推力換向轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)與葉柵葉片以相反方向旋轉(zhuǎn)；這樣以致于，第葉柵葉片是在第一和第三推力換向位置時，第一流量調(diào)節(jié)片的在翼弦方向平行一端葉片而且當(dāng)葉柵葉片是在第二和橫向推力位置時，第一流量調(diào)節(jié)片實際在方向上垂直一端葉片；其中第一流量調(diào)節(jié)片在轉(zhuǎn)過第一位置和收起位置之間的收起轉(zhuǎn)動范圍時，與葉柵葉片同一方向一起轉(zhuǎn)動；這樣以致于，當(dāng)葉柵葉片是在收起位置，第一流量調(diào)節(jié)片與鄰接的一端葉片呈重疊關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片葉柵還有一第二流量調(diào)節(jié)片安置在鄰近葉片葉柵的一另外端葉片并繞著平行于相應(yīng)樞軸的軸轉(zhuǎn)動;并且在轉(zhuǎn)過推力換向和收起的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，用于第一流量調(diào)節(jié)片與第二流量調(diào)節(jié)片齊步轉(zhuǎn)動的裝置。
3.為了取得流過葉柵一不變的綜合氣流面積的方法，葉柵具有若干鄰近的單獨葉片，每個葉片繞著相應(yīng)若干平行樞軸齊步轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)過推力換向轉(zhuǎn)動范圍的葉柵葉片包括一第一偏轉(zhuǎn)方向，一第二垂直葉柵的方向以及與第一方向相反的第三偏轉(zhuǎn)方向并且還轉(zhuǎn)過第一偏轉(zhuǎn)方向和收起方向之間所限定的收起的轉(zhuǎn)動范圍，其中每個鄰接葉片安置成重疊關(guān)系為了關(guān)閉任何流過葉柵的排氣流，其中的方法有以下步驟提供一鄰接葉柵葉片一端葉片的第一流量調(diào)節(jié)片;使第一流量調(diào)節(jié)片繞著平行于一端葉片樞軸的軸轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)過推力換向轉(zhuǎn)動范圍時，上述第一流量調(diào)節(jié)片與葉柵葉片的轉(zhuǎn)動方向相反而在轉(zhuǎn)過收起的轉(zhuǎn)動范圍時，第一流量調(diào)節(jié)片與葉柵葉片齊步轉(zhuǎn)動;并且在轉(zhuǎn)過推力換向和收起的轉(zhuǎn)動范圍時，第二流量調(diào)節(jié)片與第一流量調(diào)節(jié)片齊步轉(zhuǎn)動。
全文摘要
用于引導(dǎo)氣流(20)的若干葉柵葉片(28，29，30)備有至少一流量調(diào)節(jié)片(36)，該流量調(diào)節(jié)片在轉(zhuǎn)過氣流換向轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，相對于葉柵葉片轉(zhuǎn)向相反，當(dāng)葉柵葉片(28，29，30)和流量調(diào)節(jié)片(36)為了取得一收起位置的阻擋氣流的裝置，而在轉(zhuǎn)過一鄰近收起的轉(zhuǎn)范圍時，葉柵葉片(28，29，30)與流量調(diào)節(jié)片共同轉(zhuǎn)動。
文檔編號F02K1/00GK1032217SQ8810309
公開日1989年4月5日 申請日期1988年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1987年5月22日
發(fā)明者愛德華·博伊德·塞耶, 菲利普·羅素·斯科特, 托馬斯·阿爾弗雷德羅奇 申請人:聯(lián)合工藝公司