BRPI0809417A2 - Dispositivo de guia para porção translacionalmente móvel de nacela de motor turbojato e nacela para motor turbojato - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DE GUIA PARA PORÇÃO TRANSLACIONALMENTE MÓVEL DE NACELA DE MOTOR TURBOJATO E NACELA PARA MOTOR TURBOJATO

A presente invenção refere-se a um dispositivo de guia compreendendo um trilho e um patim, os quais são montados de modo que possam movimentar-se relativamente um ao outro e a uma nacela de um motor turbo jato equipada com tal sistema.

Uma aeronave é propelida por uma ou mais unidades propulsoras compreendendo um motor turbo jato alojado em uma nacela tubular. Cada unidade propulsora é presa à aeronave por um braço, geralmente situado debaixo de uma asa ou na fuselagem.

Uma nacela geralmente possui uma estrutura compreendendo uma entrada de ar a montante do motor, uma seção central destinada a circundar um ventilador do motor turbo jato e uma seção a jusante destinada a circundar a câmara de combustão do motor turbo jato e que aloja meios de reversão de empuxo.

A entrada de ar compreende, por um lado, uma aba de entrada destinada a permitir o ótimo afunilamento em direção ao motor turbo jato do ar necessário a ser subministrado ao ventilador e aos compressores internos do motor turbo jato e, por outro lado, uma estrutura a jusante à qual a aba é fixada e a qual é destinada a canalizar o ar adequadamente em direção às lâminas do ventilador, compreendendo a dita estrutura a jusante um anel envolvente externo e um painel acústico interno. O conjunto é fixado a montante a uma carcaça do ventilador que forma parte da seção central da nacela.

A estrutura central envolve o ventilador e é geralmente subdividida em uma parede interna, que forma a dita carcaça do ventilador, e uma parede externa em forma de tampas removíveis, montadas articuladamente sobre um eixo longitudinal que forma uma dobradiça na parte superior (na posição de 12 horas) da nacela, de maneira a permitir o acesso ao interior da nacela.

A maneira pela qual são interligados estes vários elementos (tampas móveis, carcaça, aba de entrada de ar, anel envolvente externo, painel acústico), dá origem a numerosas interrupções na continuidade aerodinâmica devidas à presença de recuos e lacunas entre estes elementos, as quais são inerentes ao fato de que eles são interligados. Além disso, as tampas móveis são montadas em dobradiças, as quais igualmente originam perturbações aerodinâmicas.

Um solução para aprimorar a continuidade aerodinâmica da superfície externa de uma nacela é abrangida pelos ainda não publicados pedidos de patente franceses de números 06/08599 e 07/01256.

Esta solução consiste em integrar a aba de entrada de ar ao anel envolvente externo, incluindo neste todo ou parte da tampa que circunda a carcaça do ventilador, de maneira a formar uma estrutura de uma peça única.

Vantajosamente, esta estrutura é equipada com meios de guia translacional do tipo trilho/patim, permitindo que dita tampa possa ser facilmente aberta e provendo acesso ao interior da nacela.

Vantajosamente também, este meio pode ser desmontado de maneira a permitir

que dita estrutura possa ser removida e eventualmente substituída.

Por isso, apreciar-se-á que o sistema trilho/guia necessite ser equipado com meios de retenção de fim de translação (batentes de fim-de-curso), os quais, entretanto, permitem uma posição desengatada que permitirá que o sistema trilho/patim seja desmontado.

Estes batentes de fim-de-curso, para o fim do curso da tampa móvel externa, necessitam ser passíveis de retração, de modo que a estrutura móvel externa possa ser substituída, enquanto que, ao mesmo tempo, retornáveis a um estado operacional sem falhas quando uma tampa externa é reinstalada.

Meios conhecidos para alcançar isto incluem vários sistemas de batentes de fim

de-curso para um trilho com roletes corrediços, que requerem manobrar a tampa de maneira específica de modo a permitir que possam ser desengatados, ou meios alternativos de batente.

No entanto, estes sistemas não satisfazem geralmente a necessidade de facilidade de acesso e facilidade de manobrar os meios de batente e há uma necessidade de um sistema travante aprimorado.

É um objeto da presente invenção minorar as desvantagens acima mencionadas e propor um sistema de retenção aprimorado e, por esta razão, consiste a presente invenção em um dispositivo de guia para uma porção em movimento translacional de 25 uma nacela de um motor turbo jato e, compreendendo, por um lado, um trilho montado fixamente em uma porção da nacela e, por outro lado, um patim preso à porção móvel e capaz de deslizar ao longo do trilho, caracterizado por ser o dito dispositivo de guia equipado com um sistema retrátil embutido para parar o movimento translacional do patim, e, compreendendo, para fazê-lo, por um lado, pelo menos um meio de 30 imobilização montado de modo que se possa mover no trilho e capaz de mover-se alternadamente de uma posição engatada, na qual constitui um batente transacional para o patim, e uma posição desengatada, na qual está afastado do patim e permite um movimento translacional relativo do dito sistema travante e, por outro lado, pelo menos um meio de controle para controlar o meio de imobilização.

Em geral, um trilho significa a porção macho do sistema trilho/patim, e o termo

patim caracteriza a porção fêmea. Deste modo, equipando o trilho com batentes retráteis, é obtido neste um sistema travante que é simples de acionar, o que satisfaz as exigências de segurança demandadas, enquanto permite, ao mesmo tempo, separar trilho e patim quando necessário, para remover partes móveis.

Igualmente será percebido que, na aplicação em questão, é vantajoso manter o

trilho fixo, o que permite melhor direcionamento e fixação. Além disso, o fato de o trilho ser fixo significa que os meios de travamento e controle podem ser dispostos de um modo especial.

Vantajosamente, o meio de imobilização é fixado a uma primeira extremidade do trilho. Deste modo, o meio de imobilização é capaz de formar um batente de fim-decurso, dando ao patim a maior margem de manobra possível.

Vantajosamente também, o meio de controle é montado em uma segunda extremidade do trilho.

Como uma preferência, o meio de controle é capaz de ser retornado de uma 15 posição destravada para a posição travada durante o retorno do patim, causando, por meio disso, que o meio de imobilização retorne para a sua posição engatada. Deste modo, reengatando o patim com o trilho, quando o painel removido é retornado para a sua posição causa o retorno automático do meio de imobilização para a sua posição engatada. Isto resulta em uma característica de segurança adicional significativa, por 20 tornar possível prevenir qualquer omissão por parte do operador em reativar o sistema travante.

Vantajosamente, o meio de controle possui duas posições estáveis e é montado contrário à ação de um meio de retorno elástico o qual, quando o meio de controle está entre duas posições estáveis, tende a retorná-lo em direção a uma ou outra das posições.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o meio de imobilização é em forma de um estribo, montado de modo tal que possa girar no trilho.

Adicionalmente, o dispositivo de guia compreende um meio de conexão conectando o meio de controle ao meio de imobilização.

Como uma preferência, o trilho é oco e aloja todos os, ou parte dos, meios de

conexão.

Vantajosamente, o meio de imobilização é montado contrário à ação de pelo menos um meio de retorno elástico, que tende a retorná-lo em direção à sua posição engatada ou desengatada.

Vantajosamente também, o meio de conexão é uma haste dotada de capacidade

de movimento translacional e capaz de ser movida, sob o efeito do meio de controle, alternadamente entre a primeira posição em que mantém o meio de imobilização, na sua posição em que o meio de retorno elástico é submetido a tensão, e uma segunda posição em que o meio de retorno elástico está em repouso.

A presente invenção refere-se também a uma nacela para um motor turbo jato, compreendendo uma estrutura de entrada de ar capaz de canalizar o fluxo de ar em direção ao ventilador do motor turbo jato, e uma estrutura central destinada a circundar dito ventilador e à qual a estrutura de entrada de ar é presa, a estrutura de entrada de ar e possivelmente a estrutura central possuindo pelo menos um painel externo consistindo de uma parede de peça única, caracterizado por ser o painel externo dotado da capacidade de movimento translacional com o auxílio de um sistema de guia de acordo com a invenção.

Vantajosamente, o trilho do dispositivo de guia é seguro a uma porção fixa da nacela enquanto o patim é conectado ao painel externo móvel.

O modo pelo qual a invenção é implementada será mais bem entendido pela descrição detalhada exposta a seguir, com referência ao desenho anexo, em que:

Figuras 1 e 2 são representações esquemáticas parciais secionadas de uma estrutura de entrada de ar de uma nacela de um motor turbo jato, equipado com um sistema de guia de acordo com a invenção.

Figura 3 é uma representação esquemática do sistema de guia de acordo com a invenção, na posição em que a tampa externa está travada e fechada.

Figura 4 é uma representação esquemática do sistema de guia de acordo com a invenção, na posição em que a tampa externa está travada e aberta.

Figura 5 é uma representação esquemática do sistema de guia de acordo com a invenção, na posição em que a tampa externa está destravada e aberta.

Figura 6 é uma representação esquemática do sistema de guia de acordo com a figura 5 e na qual a tampa externa está em processo de ser removida.

Figura 7 é um representação esquemática do sistema de guia de acordo com a figura 5 e na qual a tampa externa está em processo de ser reinstalada, e

Figura 8 é uma representação esquemática do sistema de guia no final da recolocação da tampa externa com o meio de travamento retornado à posição engatada.

Um nacela (não representada) constitui um alojamento tubular para um motor turbo jato e canaliza os fluxos de ar por ele gerados, definindo as linhas aerodinâmicas internas e externas necessárias à obtenção de ótimo desempenho. Igualmente aloja vários componentes necessários para a operação do motor turbo jato, juntamente com sistemas auxiliares como um reverso de empuxo.

A nacela é destinada a ser presa a uma estrutura fixa de uma aeronave, como uma asa, por uma coluna.

Mais especificamente, uma nacela possui uma estrutura compreendendo uma seção anterior que forma uma entrada de ar 4, uma seção central 5 destinada a circundar o ventilador de um motor turbo jato, e uma seção posterior (não visível) circundando o motor do motor turbo jato e, geralmente, alojando um sistema de reverso de empuxo.

A entrada de ar 4 divide-se em duas zonas, a saber, por um lado, uma aba de entrada 4a desenhada de modo ótimo para canalizar, em direção ao motor do turbo jato, o ar necessário a ser subministrado para o ventilador e para os compressores internos do motor turbo jato e, por outro lado, uma estrutura a jusante 4b, compreendendo um painel 10 externo 40, e um painel interno 41 e à qual a aba 4a é presa e a qual é destinada a canalizar o ar adequadamente em direção às lâminas do ventilador.

A seção central é igualmente subdividida em uma parede externa e uma parede interna consistindo de uma carcaça do ventilador.

A nacela que tem uma estrutura de entrada de ar, como representado nas figuras 15 1 e 2, possui uma aba 4a incorporada no painel externo 40, sendo possível para o dito painel externo também incorporar, pelo menos em parte, uma parede externa da estrutura central 5. A parede externa 40 e a aba de entrada de ar 4a, portanto, formam um elemento único desmontável estendendo-se sobre toda a porção a montante da nacela. O painel interno 41, por sua vez, é preso a montante da carcaça do ventilador por 20 flanges de fixação.

O painel externo 40 pode ser modular e compreender uma pluralidade de painéis externos longitudinais, cada um definindo uma porção da parede externa da nacela. Em tal caso, a estrutura externa da nacela terá linhas encontrantes correndo longitudinalmente em relação à nacela, e estas terão um impacto apenas desprezível na 25 continuidade aerodinâmica da estrutura de entrada de ar 4, diferente de uma nacela de acordo com o estado da arte, que possui uma linha de encontro aonde o painel externo 40 encontra a aba 4a e aonde o painel externo 40 encontra o painel externo da seção central 5, correndo dita linha de encontro transversalmente em relação à direção do fluxo de ar.

Como mostrado nas figuras 1 e 2, o painel externo é dotado da capacidade de

movimento translacional, ao longo de um eixo substancialmente longitudinal da nacela, para torná-lo mais fácil de remover e/ou substituir.

Este movimento translacional é realizado em virtude da instalação do meio de guia 100, de acordo com a invenção, compreendendo um trilho 101 que colabora com um patim 102.

A presente invenção será ilustrada por um sistema de guia 100 compreendendo um trilho 101, montado fixamente na parede interna 41, e um patim 102, conectado fixamente ao painel externo 40. Claramente o bastante, a presente aplicação não é restrita a uma tal configuração e é inteiramente possível para a invenção ser estendida para cobrir um trilho fixado ao painel externo móvel e colaborando com um patim fixo da nacela; ou, alternativamente, para usar um trilho com roletes, por exemplo.

Como explicado, uma nacela como descrita acima permite simples abertura da seção a montante inteira da nacela, mas também permite, ao mesmo tempo, que o dito painel externo 40 seja removido.

Como resultado, o sistema de guia 100 necessita permitir que o patim seja parado ao final de seu curso quando o painel externo 40 está simplesmente sendo aberto, mas necessita também ser capaz de permitir um além-curso do patim 102, de forma que possa ser desengatado do trilho 101 e o painel externo possa ser removido.

A presente invenção aponta para prover um tal sistema de guia 100, que é representado durante o progresso de várias etapas nas figuras 3 a 8.

Como previamente estipulado, um sistema de guia 100 compreende um trilho 101, no qual está montado um patim 102 capaz de movimento translacional ao longo do dito trilho 101.

O trilho 101 é oco e incorpora um sistema retrátil de imobilização translacional.

Para isto, o trilho 101 possui uma primeira extremidade 103 na qual dois estribos 104 são montados de frente um para o outro.

Cada estribo104 possui uma primeira extremidade 104a, formando um pivô e pelo qual está montado um eixo de rotação contra a parede do trilho 101, e uma segunda extremidade 104b, que se projeta da primeira extremidade 103 do trilho 101, formando um retorno 105 capaz de se projetar lateralmente do trilho 101 quando o estribo 104 é pressionado contra a parede do trilho 101 (posição engatada), mas não protraindo lateralmente além do trilho 101 quando os estribos estão suficientemente afastados da parede do trilho 101 (posição desengatada).

Os estribos 104 são conectados um ao outro por uma mola 106 que constitui um meio de retorno elástico que tende a retorná-los à sua posição desengatada. Alternativamente, é igualmente possível imaginar equipar cada estribo 104 com uma mola montada contra a parede do trilho 101 e tendendo a empurrá-los para longe de dita parede.

Cada estribo 104 possui, em sua extremidade 104b, uma face chanfrada 107 destinada a colaborar com uma correspondente extremidade tronco-cônica 121 de uma haste conectora 120 dotada da capacidade de movimento translacional no interior do trilho 101 e capaz de mover-se alternadamente de uma primeira posição, na qual a extremidade tronco-cônica atua como um batente para os estribos 104 e os mantêm em sua posição engatada contra a ação da mola 106, para uma segunda posição, na qual a extremidade tronco-cônica 121 está afastada do estribo 104 e permite que estes, sob a ação da mola 106, retornem em direção a sua posição desengatada.

A haste 120 é feita para mover-se entre suas duas posições por meio de um

gatilho 130, posicionado em uma segunda extremidade 108 do trilho 101.

O gatilho 130 está montado de modo que possa girar entre duas posições estáveis e está conectado à haste 120 por uma união 131.

O gatilho 130 é também conectado a um meio de retorno elástico 132, permitindo que ele seja mantido em cada uma das duas posições estáveis e retornado a uma de suas duas posições quando estiverem uma posição intermediária instável.

As duas posições estáveis do gatilho 130 são determinadas de uma maneira tal que, por um lado, quando atuado para a sua primeira posição estável, o gatilho 130, pela união 132, dirige a haste 120 para sua posição de separação dos estribos 104, que então 15 se movimentam para a posição desengatada e, por outro lado, quando atuado para a sua segunda posição estável, o gatilho 130, pela união 132, retorna a haste 120 para a sua posição engatada com os estribos 104 que, como descrito acima, são então mantidos em sua posição engatada.

Também será percebido que o gatilho é equipado com uma extensão 133, disposta de uma maneira tal, que se projeta lateralmente do trilho 101 quando os estribos 104 estão em sua posição desengatada.

As várias etapas de implementação do sistema de guia 100 e de seu sistema travante embutido, serão agora descritas com o auxílio das figuras 3 a 8.

A Figura 3 ilustra o sistema de guia 100 em sua posição inicial, quando o painel externo 40 está fechado e os estribos 104 estão em sua posição engatada.

Nesta posição, o patim 102 é retrocedido em direção à segunda extremidade 108 do trilho 101. Assim como pelo sistema de imobilização embutido, os estribos 104 são mantidos na posição engatada, quer dizer, na posição em que se projetam lateralmente do trilho 101, na extremidade 121 da haste 120. O gatilho 130 está na posição estável correspondente.

A Figura 4 ilustra o sistema de guia 101 no caso de simples abertura do painel externo 40, sem a sua remoção. Nesta configuração, os estribos 104 ainda estão na posição engatada e o patim 102 deslizou em direção à primeira extremidade 103 do trilho

101 até que, possivelmente, chegou a bater contra o retorno 105 dos estribos 104.

As Figuras 5 a 8 ilustram as etapas envolvidas na remoção por completo e

possível substituição do painel externo 40. Para fazer isto, o gatilho 130 é girado manualmente ou por um controle elétrico para a sua segunda posição estável.

Será percebido que os meios de travamento estão localizados em uma extremidade do trilho, enquanto os meios de controle estão localizados em uma segunda extremidade. Isto é porque tal posicionamento é vantajoso, pois permite facilidade de acesso ao meio de controle, a tampa móvel 40 começando a se abrir do lado em que os meios de controle estão localizados.

Quando isto acontece, a união 132 transmite este movimento para a haste 120, que é submetida a um leve movimento translacional até que a extremidade tronco-cônica 121 tenha se afastado dos estribos 104 para permitir que estes, sob o efeito da mola 106, retornem à sua posição desengatada.

Desse modo, os retornos 105 dos estribos 104 já não se projetam lateralmente do trilho 101 e o patim 102 está livre para continuar seu curso, como ilustrado na figura 6, de forma que o trilho 101 e o patim 102 podem ser desengatados, permitindo que o painel externo 40 seja removido.

Como ilustrado na figura 7, o painel externo 40, ou um novo painel, é reinstalado executando-se o procedimento ao contrário.

Entretanto, como é representado na figura 8, o sistema travante é capaz de, automaticamente, retornar para a posição engatada, uma vez que o painel externo tenha sido reinstalado.

O que acontece é que, quando o painel externo 40 é retornado à posição fechada, o patim 102 é submetido a um movimento translacional ao longo do trilho 101 em direção à sua segunda extremidade 108, aonde a extensão 133 do gatilho se projeta lateralmente da parede do trilho 101.

Quando o painel externo 40 é retornado à posição fechada, o patim golpeia contra

dita extensão 133 do gatilho e empurra-a de volta, desse modo fazendo com que o gatilho 130 retorne para a sua primeira posição estável e, como resultado, fazendo com que os estribos 104 sejam reengatados.

O painel externo 40 é manipulado de maneira convencional, usando ferramental apropriado engastado em pontos de içamento vantajosamente situados perto do centro de gravidade da parede. Por conseguinte, é fácil de realizar um giro à mão a fim de remover dita parede de peça única. Opcionalmente, o ponto de içamento pode estar situado no interior do alojamento de um fecho.

Embora a invenção tenha sido descrita em conjunção com modalidades exemplares específicas, é bastante óbvio que não é, de maneira alguma, restrita a estas, e que compreende todos os equivalentes técnicos dos meios descritos e combinações destes, em que estes estejam abrangidos pelo escopo da invenção.

Particularmente, seria possível prover batentes retráteis de formas diferentes. Também será percebido que o presente sistema de guia não é limitado a um painel de entrada de ar externo, mas podendo também ser aplicado à guia de qualquer porção de uma nacela.

Será finalmente notado que o sistema travante de acordo com a invenção pode ser combinado com um comando elétrico e sistema de controle, possivelmente associado a um sensor para detectar que o painel externo tenha sido novamente fechado.

Claims (11)

1. Dispositivo de guia para porção translacionalmente móvel de nacela de motor turbo jato, e compreendendo, por um lado, um trilho (101) montado fixamente em uma porção da nacela e, por outro lado, e um patim (102) preso à porção móvel e capaz de deslizar ao longo do trilho, caracterizado por ser o dito dispositivo de guia equipado com um sistema retrátil embutido para parar o movimento translacional do patim e, compreendendo, para fazê-lo, por um lado, pelo menos um meio de imobilização (104) montado de modo que se possa mover no trilho e capaz de mover-se alternadamente de uma posição engatada, na qual constitui um batente transacional para o patim, e uma posição desengatada, na qual está afastado do patim, e permite um movimento translacional relativo deste último além do dito sistema travante e, por outro lado, pelo menos um meio de controle (130) para controlar o meio de imobilização.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser o meio de imobilização (104) fixado a uma primeira extremidade (103) do trilho (101).

3. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por ser o meio de controle (130) montado em uma segunda extremidade (108) do trilho.

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por ser o meio de controle (130) capaz de ser retornado de uma posição destravada para a posição~travada sob o efeito do retorno do patim (102), com isso fazendo o meio de imobilização (104) retornar à sua posição engatada.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por ter o meio de controle (130) duas posições estáveis e ser montado contrário à ação de um meio de retorno elástico (132) que, quando o meio de controle (130) está entre duas posições estáveis, tende a retorná-lo a uma ou outra das posições.

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por ser o meio de imobilização em forma de um estribo (104) montado de modo tal que possa girar no trilho.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender um meio de conexão (120), conectando o meio de controle (130) ao meio de imobilização (104).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por ser o trilho (101) oco e alojar todos os, ou parte dos, meios de conexão (120).

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por ser o dispositivo de imobilização montado contrário à ação de pelo menos um meio de retorno elástico (106), que tende a retorná-lo em direção à sua posição engatada ou desengatada.

10.Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por ser o meio de conexão uma haste (120) dotada de capacidade de movimento translacional e capaz de ser movida, sob o efeito do meio de controle (130), alternadamente entre uma primeira posição, em que mantém o meio de imobilização (104) na sua posição em que o meio de retorno elástico (106) é submetido a tensão, e uma segunda posição, em que o meio de retorno elástico está em repouso.

11.Nacela para motor turbo jato, compreendendo uma estrutura de entrada de ar (4) capaz de canalizar um fluxo de ar em direção a um ventilador do motor turbo jato, e uma estrutura central (5) destinada a circundar dito ventilador e à qual a estrutura de entrada de ar é presa, a estrutura de entrada de ar e, possivelmente, a estrutura central, possuindo pelo menos um painel externo (40) consistindo de uma parede de peça única, caracterizada por ser o painel externo dotado da capacidade de movimento translacional com o auxílio de um sistema de guia (100) conforme reivindicado em qualquer das reivindicações 1 a 10.