BRPI0407604B1 - Bocal de descarga confluente ventilado - Google Patents

Description

"BOCAL DE DESCARGA CONFLUENTE VENTILADO" CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se genericamente a motores turbofan de aeronave e, mais especificamente, a bocais de descarga para os mesmos.

ARTE ANTECEDENTE

Um motor turbofan de aeronave típico inclui uma ventoinha acionada por um motor de núcleo. 0 motor de núcleo inclui uma nacela ou capô circundante, e a ventoinha inclui uma nacela ou capô correspondente na extremidade a-vançada do motor de núcleo que se estende para trás parcial ou totalmente sobre o mesmo. A nacela de ventoinha é espaçada radialmente para fora da nacela de núcleo a fim de definir um conduto de desvio anular entre as mesmas. Durante operação, o motor de núcleo aciona a ventoinha que pressuriza o ar ambiente para produzir empuxo de propulsão no ar de ventoinha desviando do motor de núcleo e descarregado do bocal de descarga da ventoinha .

Uma porção do ar de ventoinha é canalizada para dentro do motor de núcleo onde é pressurizada e misturada com combustível para geração de gases de combustão quentes. A energia é extraída dos gases de combustão em turbinas com pressão elevada e baixa as quais, por sua vez, acionam um compressor e a ventoinha. Os gases de descarga do núcleo são descarregados do motor de núcleo através de um bocal de descarga de núcleo e fornecem empuxo adicional para propelir a aeronave em vôo.

Em uma nacela de ventoinha curta, típica, o bocal de ventoinha é espaçado a montante do bocal de núcleo, e a descarga de ventoinha é descarregada separadamente de e circundando a descarga de núcleo. Em uma nacela longa, a nacela de ventoinha se estende para trás do bocal de núcleo para fornecer um único bocal comum através do qual tanto o ar de desvio de ventoinha como descarga de núcleo são descarregados do motor. 0 bocal de ventoinha e o bocal de núcleo são tipicamente bocais de área fixa, embora possam ser configurados como bocais de área variável. Bocais de área variável permitem ajuste do desempenho aerodinâmico do motor o que aumenta de modo correspondente a complexidade, peso e custo do motor.

Além disso, motores turbofan de aeronaves incluem tipicamente inversores de empuxo para uso na provisão de em-puxo de frenagem durante aterrissagem da aeronave. Diversos tipos de inversores de empuxo são encontrados na nacela do motor e aumentam ainda mais a complexidade, peso e custo do motor.

Na patente US no. 6.751.944, intitulado "Confluent Variable Exhaust Nozzle", cedida ao presente cessionário, e incorporada aqui a título de referência, é revelado um bocal de descarga de área variável, aperfeiçoado, para um motor turbofan de aeronave. 0 bocal confluente inclui condutos externo e interno, com uma pluralidade de flapes entre os mesmos. Os flapes podem ser abertos seletivamente para desviar uma porção de fluxo de descarga proveniente do conduto interno através do conduto externo em correntes de descarga confluentes das saídas de descarga principal e auxiliar.

Desse modo, a saída auxiliar pode ser operada durante operação de decolagem da aeronave para aumentar temporariamente a área de fluxo de descarga a fim de reduzir correspondentemente a velocidade do fluxo de descarga. Ruído pode ser, portanto, reduzido durante operação de decolagem utilizando uma configuração de área variável compacta e relativamente simples.

Entretanto, a própria saída auxiliar não mais é utilizada após operação de decolagem, e pode introduzir resistência a avanço de base na mesma durante o resto do vôo da aeronave, incluindo a operação em cruzeiro com duração tipicamente longa.

Por conseguinte, é desejável obter-se os diversos benefícios de se utilizar o bocal de descarga variável con-fluente, enquanto aperfeiçoa ainda mais o seu desempenho, incluindo a redução de qualquer resistência a avanço de base atribuível ao mesmo durante operação.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

Um bocal de descarga inclui um conduto externo circundando um conduto interno. 0 conduto interno inclui uma saída principal, e uma fileira de aberturas espaçadas a montante da mesma. 0 conduto externo inclui uma fileira de entradas em uma extremidade avançada, uma saída auxiliar em uma extremidade traseira, e circunda o conduto interno sobre as aberturas para formar um canal de desvio que termina na saída auxiliar. Uma fileira de flapes são articulados em extremidades a montante para cobrir e descobrir seletivamente as aberturas a fim de desviar seletivamente uma porção de fluxo de descarga do conduto interno através do conduto externo em correntes confluentes das saídas tanto principal como auxiliar. Quando os flapes cobrem as aberturas, as entradas ventilam o canal de desvio e descarregam o fluxo a-través da saída auxiliar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção, de acordo com modalidades preferidas e exemplares, juntamente com objetivos e vantagens adicionais da mesma, é descrita mais particularmente na descrição detalhada que se segue tomada em combinação com os desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 é uma vista axial parcialmente em seção de um motor de turbina a gás de aeronave turbofan exemplar montado na asa de uma aeronave e incluindo um bocal de descarga de ventoinha. A Figura 2 é uma vista isométrica traseira-voltada-para frente de uma porção da nacela de ventoinha e bocal de ventoinha ilustrado na figura 1. A Figura 3 é uma vista axial parcialmente em seção através do bocal de ventoinha mostrado na figura 2 e tomada ao longo da linha 3-3 e ilustrando um flape aberto por um acionador. A Figura 4 é uma vista axial parcialmente em seção, como a figura 3, do flape fechado pelo acionador. A Figura 5 é uma vista axial parcialmente em seção do bocal de ventoinha mostrado na figura 2 e tomada ao longo da linha 5-5, e ilustrando um flape aberto adjacente a uma entrada externa. A Figura 5 é uma vista axial parcialmente em seção, como a figura 5, do flape mostrado fechado no bocal. A Figura 7 é uma vista isométrica de uma porção do bocal de descarga ilustrado na figura 2 de acordo com uma modalidade alternativa. A Figura 8 é uma vista isométrica de um motor tur-bofan de conduto longo incluindo um inversor de empuxo e uma modalidade correspondente do bocal de descarga confluente disposto a jusante do mesmo. A Figura 9 é uma vista isométrica do inversor de empuxo ilustrado na figura 8 em sua posição estendida a montante do bocal de descarga confluente.

MODO(S) PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO É ilustrado na figura 1 um motor turbofan de turbina a gás para aeronave, 10, montado apropriadamente na asa 12 de uma aeronave por um pilone de suporte 14. Alternativamente, o motor poderia ser montado na fuselagem da aeronave, se desejado. 0 motor inclui uma nacela de ventoinha anular 16 que circunda uma ventoinha 18 a qual é acionada por um motor de núcleo circundado por uma nacela ou capô de núcleo 20. O motor de núcleo inclui em comunicação de fluxo serial um compressor axial de multiestágios 22, um combustor anular 24, uma turbina de pressão elevada 26, e uma turbina de pressão baixa 28 as quais são axissimétricas em torno de um eixo geométrico de linha central axial ou longitudinal 30.

Durante operação, ar ambiente 32 entra na nacela de ventoinha e flui além das palhetas de ventoinha para dentro do compressor 22 para pressurização. O ar comprimido é misturado com combustível no combustor 24 para gerar gases de combustão quentes 34 os quais são descarregados através da turbina de pressão elevada e baixa 26, 28 uma de cada vez. As turbinas extraem energia dos gases de combustão e acionam o compressor 22 e ventoinha 18, respectivamente.

Grande parte do ar é pressurizado pela ventoinha acionada 18 e desvia do motor de núcleo através de um conduto de desvio substancialmente anular 36 o qual termina em um bocal de descarga de ventoinha 38 para produzir uma porção substancial do empuxo de propulsão que aciona a aeronave em voo. Os gases de combustão 34 são descarregados da saída traseira do motor de núcleo para fornecer empuxo adicional. A nacela de ventoinha inclui revestimentos ou capôs radialmente externo e interno 40, 42 os quais se estendem axialmente a partir de uma borda avançada da nacela definido uma entrada anular 44 para uma borda traseira oposta definindo uma saída anular 46. A nacela de ventoinha pode ter qualquer configuração convencional, e é tipicamente formada em duas metades genericamente no formato de C as quais são pivotalmente unidas ao pilone de suporte 14 para serem abertas durante operação de manutenção. A nacela de ventoinha exemplar ilustrada na figura 1 é uma nacela curta terminando próximo ao meio do motor de núcleo para descarregar o fluxo de ar pressurizado de ven-toinha separadamente de e circundando o fluxo de descarga 34 descarregado da saída traseira do motor de núcleo. Em modalidades alternativas, a nacela de ventoinha podería ser longa e estender-se a jusante do motor de núcleo para fornecer uma saída comum, única tanto para o ar de ventoinha como para a descarga de núcleo.

Na modalidade exemplar ilustrada na figura 1, o motor de núcleo é montado concentricamente no interior da nacela de ventoinha por uma fileira de montantes de suporte em um modo convencional. 0 capô de núcleo 20 é espaçado radialmente para dentro do revestimento interno 42 da nacela de ventoinha para definir o conduto de desvio 36 entre os mesmos o qual desvia a maior parte do ar de ventoinha em torno do motor de núcleo durante operação. 0 conduto de desvio de ventoinha termina no bocal de ventoinha anular, ou parcialmente anular, 38 na saída ou borda traseira da nacela, 46. O bocal de ventoinha 38 ilustrado na figura 1 é configurado de acordo com a presente invenção para desempenho de área variável a fim de reduzir ruído de descarga durante operação de decolagem da aeronave. O bocal de ventoinha variável 38 é ilustrado em mais detalhes nas figuras 2 e 3 e inclui a porção traseira do conduto de desvio 36 que define um conduto interno dentro da nacela de ventoinha tendo a saída principal 46 na extremidade traseira da mesma. Espaçada a montante da saída principal 46 encontra-se uma fi- leira de aberturas de entrada radiais, circunferencialmente separadas 48.

Um conduto externo anular 50 é disposto na extremidade traseira da nacela de ventoinha com extensão igual ao revestimento externo 40 para manter uma linha de molde externa (OML) aerodinamicamente suave ou superfície externa da nacela tendo resistência mínima a avanço aerodinâmico. Como mostrado inicialmente na figura 2, o conduto externo 50 inclui uma fileira de entradas externas 52 dispostas através do revestimento externo do conduto em uma extremidade avançada do mesmo.

Uma saída auxiliar 54 é disposta na extremidade traseira do conduto externo concêntrica em torno do conduto de desvio de ventoinha 36. Como mostrado nas figuras 2 e 3, o conduto externo 50 é espaçado radialmente para fora de e circunda o conduto interno 36 sobre a fileira de aberturas 48 para formar um canal de desvio 56 o qual inicia nas aberturas 48 e termina na saída 54.

Uma pluralidade de portas ou flapes 58 são articulados em extremidades a montante da mesma para cobrir e descobrir seletivamente aberturas correspondentes das aberturas 48 e seletivamente desviar uma porção do fluxo de descarga 32 a partir do conduto interno 36 através do conduto externo 50 em correntes confluentes provenientes das saídas principal e auxiliar 46, 54.

Desse modo, a saída auxiliar 54 provê um aumento temporário na área de fluxo de descarga geral para o ar de desvio de ventoinha 32 especificamente durante operação de decolagem da aeronave. A área de fluxo aumentado das saídas principal e auxiliar 46, 54 reduz temporariamente a velocidade da descarga de ventoinha e portanto reduz o ruído associado proveniente da mesma.

Além disso, o desvio de uma porção da descarga de ventoinha através do conduto externo 50 energiza o fluxo de ar ambiente 32 fora da nacela e reduz a espessura da camada limite associada. Desse modo, o ar ambiente externo é acelerado localmente em velocidade onde encontra a descarga de ventoinha em velocidade mais elevada descarregada da saída principal 46, que por sua vez reduz a velocidade diferencial e cisalhamento entre as duas correntes confluentes para aumentar ainda mais a atenuação de ruído. A figura 3 ilustra os flapes abertos 58 para desviar uma porção da descarga de ventoinha 32 a partir do conduto interno 36 através do conduto externo 50 durante operação de decolagem. A figura 4 ilustra os flapes 58 fechados em suas respectivas aberturas 48 após operação de decolagem, com a totalidade da descarga de ventoinha 32 sendo descarregada através do conduto interno 36 e saída principal na extremidade traseira do mesmo.

Os flapes individuais 58 ilustrados nas figuras 3 e 4 podem ser abertos e fechados em qualquer modo apropriado. Por exemplo, uma pluralidade de acionadores de mola 60 são montados dentro do conduto externo para fornecer meios para abrir e fechar os flapes quando desejado. Os acionadores são eficazes para fechar os flapes durante grande parte do desenho com as limitações de vôo da aeronave, incluindo operação era cruzeiro, enquanto permite que os flapes abram e exponham as respectivas aberturas 48 especificamente durante operação de decolagem.

Os acionadores 58 são de preferência dispositivos passivos sem a necessidade de força externa, o que é efetuado pela inclusão de uma mola interna em cada acionador que propende as hastes de saída correspondentes do mesmo em suas posições estendidas.

As molas internas em cada acionador podem ser a-propriadamente dimensionadas para permitir que cada um dos flapes se abra e exponha as aberturas sob pressão diferencial entre os condutos interno e externo 36, 50. Uma vez que a descarga de ventoinha 32 tem uma pressão substancial durante operação, essa pressão é exercida sobre as superfícies internas dos vários flapes 58 o que tende a estender os mesmos para se abrirem.

Entretanto, a força de fechamento efetuada pelos acionadores pode ser predeterminada para manter fechados os flapes 58 até que pressão suficiente seja desenvolvida na descarga de ventoinha 32 a fim de superar a força de mola de fechamento e abrir os flapes durante operação de decolagem em pressão de ar e força relativamente elevadas. De modo correspondente, a pressão da descarga de ventoinha durante operação em cruzeiro é relativamente mais baixa o que permitirá que os acionadores de mola fechem novamente os flapes para operação em cruzeiro.

Como mostrado nas figuras 3 e 4, cada um dos acionadores 60 inclui uma haste de saída respectiva que é unida apropriadamente de modo pivotal a um flape correspondente 58 por uma ligação de deslizamento 62. A extremidade interna da ligação 62 é unida pivotalmente em uma forquilha apropriada ao lado externo de um dos flapes 58, enquanto a extremidade externa de cada ligação 62 é montada em uma trilha de deslizamento alongada unida de forma fixa à superfície interna do conduto externo.

As dimensões cinemáticas e posições angulares do acionador e da ligação de deslizamento são selecionadas para puxar de forma a abrir cada flape 58 como mostrado na figura 3 a medida que a haste de saída do acionador é retraída dentro do alojamento do acionador. Na figura 4, a haste de saída do acionador é estendida pela mola interna, que por sua vez desloca a ligação de deslizamento radialmente para dentro a fim de fechar o flape correspondente 58. 0 acionador 60 pode ser unido aos flapes correspondentes em vários modos diferentes daqueles ilustrados nas figuras 3 e 5, e pode ser substituído por acionadores ativos, hidráulicos, pneumáticos ou elétricos, com hastes de saída acionadas para abrir ou fechar os flapes conforme desejado .

Como ilustrado nas figuras 2 e 3, o bocal de ven-toinha inclui de preferência uma armação radial 64 que se estende circunferencialmente entre os condutos externo e interno imediatamente à frente da fileira de aberturas 48. Os flapes individuais 58 são apropriadamente articulados em suas extremidades a montante em relação à armação radial 64. Uma pluralidade de armações longitudinais 66 estendem-se a- xialmente para trás a partir da armação radial, e são dispostas circunferencialmente entre as aberturas correspondentes das aberturas 48. As armações longitudinais são afiladas mais delgadas na direção traseira para corresponder ao contorno do conduto externo 50 que converge na direção traseira .

As armações radial e longitudinal cooperam juntas para fornecer suporte estrutural para introdução da fileira de aberturas 48, enquanto sustenta o conduto externo 50 e a fileira de entradas 52 fornecidas no mesmo. As armações longitudinais 66 são de preferência não perfuradas para evitar fluxo transversal entre as aberturas circunferencialmente adjacentes 48 e confinar fluxo de descarga para trás a-través dos canais de desvio correspondentes 56 dispostos entre a fileira de armações longitudinais 66.

Como ilustrado nas figuras 2 e 5, as entradas 52 são circunferencialmente alinhadas com flapes correspondentes dos flapes 58, e portanto são de preferência bloqueadas dessa forma quando os flapes são abertos para expor as aberturas. Desse modo, a abertura dos flapes 58 durante operação de decolagem abre de modo correspondente os canais de desvio 56 enquanto fecha as extremidades de descarga das respectivas entradas 52. Entretanto, quando os flapes 58 são fechados como ilustrado na figura 6, as entradas correspondentes 52 são então desbloqueadas pelos flapes e permitem que ar ambiente externo 32 flua para dentro dos flapes 58 a fim de ventilar os canais de desvio 56, com o ar ventilado sendo então descarregado através da saída auxiliar 54.

Como ilustrado na figura 5, a saída auxiliar 54 é de preferência espaçada axialmente a montante da saída principal 46 em planos paralelos. Isto provê saídas de descarga coplanares.

De modo correspondente, os condutos externo e interno 50, 36 convergem para trás em direção a suas respectivas saídas a fim de fornecer descarga de fluxo de descarga concêntrica e confluente quando os flapes são abertos. Os canais de desvio internos 56 também convergem, de preferência para trás para a saída auxiliar 54. E a saída auxiliar 54 provê interrupção local na continuidade aerodinâmica do revestimento externo da nacela de ventoinha entre a saída auxiliar 54 e a saída principal 46. A saída auxiliar 54 se mistura de preferência suavemente com o revestimento externo a jusante a partir da mesma para fornecer uma transição aerodinamicamente suave tanto para a descarga de ventoinha 32 canalizada através dos canais de desvio 56 quando os flapes são abertos, como o fluxo de ar de corrente livre externo 32 canalizado através das entradas 52 quando os flapes são fechados. Tanto a descarga de ventoinha como o ar de ventilação ambiente são co-mumente canalizados através dos canais de desvio 56 para descarga a partir da mesma saída auxiliar 54 durante operação, porém em momentos diferentes.

Como indicado acima, a descarga da ventoinha através da saída auxiliar 54 energia o fluxo de ar ambiente de corrente livre sobre o mesmo, enquanto diminui a velocidade relativa entre corrente livre ambiente e a descarga de ven- toinha na saída principal 46. Quando os flapes 58 são fechados, parte do fluxo de ar de corrente livre ambiente entra nas entradas 52 para ventilar os canais de desvio 56 e reduzir a resistência a avanço de base na região a jusante da saída auxiliar 54.

Como mostrado nas figuras 2 e 5, as entradas 52 são de preferência niveladas no revestimento externo 50 do conduto externo 50 para reduzir resistência a avanço aerodinâmico a partir da sua introdução.

As entradas 52 podem ter qualquer formato apropriado como o formato triangular ilustrado na figura 2 no qual o ápice da entrada triangular está voltada a montante, e a base está voltada a jusante na forma de uma entrada de ar do tipo National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) típica que maximiza o desempenho de entrada com mínima resistência a avanço.

Além disso, as entradas 52 têm de preferência a forma de canais ou calhas inclinados para dentro em direção aos respectivos canais de desvio 56 como ilustrado nas figuras 5 e 6. A forma de calha das entradas 52 termina de preferência a montante da saída auxiliar 54 para engatar os flapes respectivos 58 quando abertos. Desse modo, a fileira de entradas 52 é de auto-fechamento em suas extremidades de descarga pelos flapes 58 quando abertos contra as mesmas.

Como mostrado na figura 2, cada um dos flapes 58 é circunferencialmente alongado entre armações adjacentes das armações longitudinais 66, e coopera com duas das entradas 52 dispostas a montante dos mesmos. Desse modo, um par das entradas 52 alimenta cada um dos canais de desvio 56 entre as armações longitudinais, e as duas entradas são simultaneamente fechadas pela abertura de um flape individual 58.

Na modalidade exemplar ilustrada nas figuras 2 e 5, a saída auxiliar 54 é arqueada em torno da circunferência da nacela, e define um anel tubular comum pelo menos em parte em torno do conduto de desvio interno 36. A saída auxiliar 54 pode ser totalmente anular em algumas configurações de turbofan, ou pode formar um anel semi-tubular para a forma de conduto-C típica de nacelas de ventoinha formadas em duas metades em lados opostos do motor. A Figura 7 ilustra uma modalidade alternativa do bocal de ventoinha mostrado na figura 5, exceto por um revestimento externo contínuo 40 se estendendo a jusante em relação à saída principal 46, e fechado na mesma. O revestimento externo inclui uma pluralidade de aberturas de saída auxiliares designadas 54B, em um padrão de multi-fileiras na extremidade de saída do canal de desvio 56. Os orifícios individuais 54B podem ser circulares ou elípticos na direção a jusante e fornecem coletivamente área de descarga adicional, suficiente para descarregar emissão de ventoinha proveniente do canal de desvio 56 quando os flapes 58 são abertos.

Pela manutenção da continuidade do revestimento externo 40, as interrupções locais no mesmo podem ser minimizadas para minimizar ainda mais a resistência a avanço aerodinâmico associada durante operação. As entradas 52 têm perfis NACA comprovados para ventilar de modo eficiente os canais de desvio 56 com mínima resistência a avanço ao longo do revestimento externo. De forma correspondente, a pluralidade de orifícios de saída auxiliares 54B formados na superfície de outro modo plana e contínua do revestimento externo 40 também minimizam a resistência a avanço aerodinâmico durante operação. 0 bocal de descarga confluente ventilado revelado acima pode ser utilizado em diversos motores turbofan com uma nacela de ventoinha longa ou curta. E, o bocal pode ser utilizado em motores com ou sem inversores de empuxo.

Por exemplo, a Figura 8 ilustra outro motor turbofan 10B no qual a nacela de ventoinha 16B estende-se pelo comprimento total do motor até uma saída de descarga comum 68 na extremidade traseira do mesmo. O conduto de desvio de ventoinha 36 termina dentro do motor a montante da saída comum 68 para misturar a descarga de ventoinha com a descarga de núcleo dentro do motor e a montante a saída comum. Um inversor de empuxo 70 é localizado a montante da saída comum 68 e inclui um par de portas de inversor de empuxo 72 cobrindo aberturas laterais correspondentes no motor.

Como mostrado na figura 9, um par de acionadores 74 é disposto em lados opostos do motor para fornecer meios para seletivamente abrir as portas e expor as aberturas laterais para inversão de empuxo da descarga de motor de núcleo e descarga de ventoinha combinada durante operação de aterrissagem. O inversor de empuxo exemplar 70 ilustrado na figura 9 pode ter qualquer configuração convencional, e inclui cilindros avançado e traseiro integrais que definem um con- duto interno 76 unidos integralmente juntos por longarinas laterais definindo as duas aberturas laterais que são cobertas pelas duas portas 72. 0 conduto interno 72 recebe a descarga tanto do motor de núcleo como do conduto de desvio de ventoinha. 0 bocal de descarga confluente ventilado revelado acima pode ser apropriadamente incorporado na extremidade traseira do motor turbofan de conduto longo ilustrado nas figuras 8 e 9. Por exemplo, o conduto externo 50 é introduzido como a extremidade traseira da nacela 16B que forma uma linha de molde externa suave com o cilindro avançado e portas quando armazenado fechado. As entradas 52 são fornecidas no revestimento externo a jusante das portas. As aberturas de entrada 48 são formadas no conduto interno 76 e são fechadas pelas abas 58 localizadas entre os condutos interno e externo do mesmo modo descrito acima na primeira modalidade.

Durante operação de decolagem do motor como ilustrado na figura 8, as portas do inversor de empuxo 72 são travadas fechadas e niveladas na nacela 16B, e os flapes 58 podem ser seletivamente abertos para temporariamente aumentar a área de fluxo de descarga total do motor pela introdução da área adicional da saída auxiliar 54 que circunda a saída comum 68.

As diversas modalidades do bocal de descarga confluente ventilado revelado acima permitem aumento temporário em área total de fluxo de descarga durante operação de decolagem do motor para reduzir a velocidade diferencial entre o fluxo de ar de corrente livre ambiente e a descarga do motor.

Na Figura 1, a introdução do bocal de ventoinha ventilado diminui a velocidade diferencial entre o ar de ventoinha e o fluxo de ar de corrente livre ambiente para atenuar ruído durante operação de decolagem, enquanto minimiza resistência a avanço de base durante operação em cruzeiro .

Na modalidade da figura 8, o bocal de descarga ventilado diminui a velocidade diferencial entre o fluxo de descarga comum e o ar de corrente livre ambiente para atenuar também o ruído durante operação de decolagem enquanto diminui resistência a avanço de base durante operação em cruzeiro .

Os flapes nas modalidades reveladas acima são totalmente contidos entre os revestimentos externo e interno da nacela e ocupam pouco espaço, introduzem pouco peso adicional e são de incorporação relativamente simples no espaço limitado disponível.

Embora tenham sido descritas aqui o que são consideradas como modalidades exemplares e preferidas da presente invenção, outras modificações da invenção serão evidentes para aqueles versados na arte a partir dos ensinamentos da presente invenção e é, portanto, desejado ser assegurado nas reivindicações apensas todas essas modificações como compreendidas no verdadeiro espírito e âmbito da invenção.

Claims (30)

1. Bocal de descarga para motor de turbina a gás (38), CARACTERIZADO por compreender: um conduto interno (36) tendo uma saida principal (46) em uma extremidade traseira do mesmo, e incluindo uma fileira de aberturas radiais (48) espaçadas a montante da referida saida; um conduto externo (50) tendo uma fileira de entradas (52) em uma extremidade avançada do mesmo, uma saida auxiliar (54) em uma extremidade traseira do mesmo, e circundando o referido conduto interno sobre as referidas aberturas para formar um canal de desvio (56) que termina na referida saida auxiliar; e uma pluralidade de flapes (58) articulados em extremidades a montante dos mesmos para cobrir e descobrir, seletivamente, aberturas correspondentes das referidas aberturas (48) e, seletivamente, desviar uma porção de fluxo de descarga do referido conduto interno, através do referido conduto externo, em correntes confluentes provenientes das referidas saídas tanto principal como auxiliar.

2. Bocal, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda: uma armação radial (64) se estendendo circunferencialmente entre os referidos condutos externo e interno, para frente das referidas aberturas; e uma pluralidade de armações longitudinais (66) se estendendo axialmente da referida armação radial, e dispostas circunferencialmente entre aberturas correspondentes das referidas aberturas.

3. Bocal, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas (52) são alinhadas com flapes correspondentes dos referidos flapes (58), e são bloqueadas, desse modo, quando os referidos flapes descobrem as referidas aberturas.

4. Bocal, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas (52) são niveladas em um revestimento externo (40) do referido conduto externo (50).

5. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas (52) compreendem calhas inclinadas para dentro em direção ao referido canal de desvio (56).

6. Bocal, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas de calha (52) terminam a montante da referida saida auxiliar (54) para engatar os referidos flapes (58) quando abertos.

7. Bocal, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas (52) são triangulares, e incluem um ápice voltado a montante e uma base voltada a jusante.

8. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os referidos condutos externo e interno (50, 36) convergem para trás em direção às referidas saídas (54, 46) dos mesmos, a fim de fornecer descarga de fluxo de descarga confluente e concêntrico quando os referidos flapes são abertos.

9. Bocal, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido canal de desvio (56) converge para trás em relação à referida saída auxiliar (54) .

10. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida saída auxiliar (54) é axialmente espaçada a montante da referida saída principal (46) em planos paralelos.

11. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por compreender ainda duas das referidas entradas (52) dispostas a montante de cada um dos referidos flapes (58) .

12. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por compreender ainda meios para fechar os referidos flapes (58) no topo das referidas aberturas (48) para bloquear fluxo através dos mesmos.

13. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por compreender meios para permitir que os referidos flapes (58) se abram e exponham as referidas aberturas (48) sob pressão diferencial entre os referidos condutos interno e externo.

14. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por compreender ainda uma pluralidade de acionadores de mola (60), montados entre flapes correspondentes dos referidos flapes e a referida armação radial para propender para fechamento os referidos flapes no topo das referidas aberturas.

15. Bocal, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que os referidos acionadores são dimensionados para permitir que os referidos flapes se abram e exponham as referidas aberturas sob pressão diferencial entre os referidos condutos interno e externo.

16. Bocal, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que os referidos acionadores (60) são dispositivos passivos sem força externa.

17. Bocal, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos referidos acionadores (60) inclui uma haste de saida unida a um flape correspondente (58) por uma ligação de deslizamento (62).

18. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por compreender ainda um inversor de empuxo (70) disposto a montante da referida armação radial (64).

19. Bocal, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido inversor de empuxo inclui: uma pluralidade de portas (72) cobrindo aberturas laterais correspondentes; e meios (74) para abrir seletivamente as referidas portas para descobrir as referidas aberturas laterais a fim de inverter empuxo do referido fluxo de descarga.

20. Bocal, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido inversor de empuxo compreende ainda: um cilindro avançado e um cilindro traseiro que definem o referido conduto interno (76) integralmente unidos juntos por longarinas laterais, definindo as referidas aberturas laterais entre os mesmos; e o referido conduto externo (50) forma uma linha de molde externa suave com o referido cilindro avançado e portas, quando armazenado fechado.

21. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida saida auxiliar (54) é um anel tubular, pelo menos em parte, em torno do referido conduto interno (36).

22. Bocal, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida saída auxiliar (54B) compreende um padrão de aberturas no referido revestimento externo (40).

23. Bocal, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: as referidas entradas (52) são triangulares e alinhadas com flapes correspondentes dos referidos flapes (58), e são bloqueadas desse modo quando os referidos flapes descobrem as referidas aberturas.

24. Bocal, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO por compreender ainda meios (60) para seletivamente abrir os referidos flapes (58), a fim de bloquear as referidas entradas (52) e desbloquear fluxo das referidas aberturas (48), através do referido canal de desvio (56), e para fora da referida saída auxiliar (54), e no inverso fechar os referidos flapes (58) no topo das referidas aberturas (48), para bloquear fluxo proveniente das mesmas, enquanto desbloqueia fluxo proveniente das referidas entradas, através do referido canal de desvio, e para fora da referida saída auxiliar (54) .

25. Bocal, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas (52) são niveladas em um revestimento externo (40) do referido conduto externo (50).

26. Bocal, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida saída auxiliar (54) é espaçada a montante da referida saída principal (46).

27. Bocal, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO por compreender ainda: uma armação radial (64) se estendendo circunferencialmente entre os referidos condutos externo e interno à frente das referidas aberturas; e uma pluralidade de armações longitudinais (66) se estendendo axialmente da referida armação radial e dispostas circunferencialmente entre aberturas correspondentes das referidas aberturas.

28. Bocal, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que as referidas entradas (52) compreendem calhas inclinadas para dentro em direção ao referido canal de desvio (56).

29. Bocal, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO por compreender ainda duas das referidas entradas (52) dispostas a montante de cada um dos referidos flapes (58).

30. Bocal, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que os referidos meios (60) são passivos para permitir que os referidos flapes se abram e exponham as referidas aberturas sob pressão diferencial entre os referidos condutos interno e externo.