ES2198604T3 - Gondola de turbo-reactor con flujo laminar. - Google Patents
Gondola de turbo-reactor con flujo laminar.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA GONDOLA (12) PARA TURBORREACTOR (10) DE DOBLE FLUJO QUE CONSTA DE UN ELEMENTO ESTRUCTURAL DELANTERO (30) DE SUPERFICIE EXTERIOR CONTINUA QUE SE PROLONGA AL MENOS EL 50 % DE LA CUERDA GEOMETRICA DE LA GONDOLA. ADEMAS, DICHO ELEMENTO (30) VA MONTADO SOBRE UNOS ORGANOS (44) DE SUJECION Y GUIADO, DE TIPO CARRIL, QUE IMPIDEN UNA DEFORMACION IMPORTANTE EN VUELO Y PERMITEN EL DESLIZAMIENTO HACIA ADELANTE DEL ELEMENTO (30) PARA LA MANIPULACION. SE GARANTIZA ASI UN FLUJO LAMINAR DEL AIRE EN TORNO A LA MITAD DELANTERA DE LA GONDOLA (12).
Description
Góndola de turbo-reactor con
flujo laminar.
La invención se refiere a una góndola de
\hbox{turbo-reactor} cuya arquitectura
ha sido optimizada, con el fin de asegurar un flujo laminar de aire
alrededor de la góndola hasta las proximidades de los inversores de
empuje.
La invención se aplica en particular a las
góndolas de los
\hbox{turbo-reactores}
de doble flujo que equipan a las aeronaves.
En un turbo-reactor de doble
flujo, la góndola canaliza alrededor de un motor central el flujo de
aire secundario generado por un soplante. Este último es arrastrado
por una turbina de baja presión, que forma parte del motor
central.
La unión mecánica entre el
turbo-reactor y los planos de sustentación de la
aeronave, está asegurada por una estructura denominada ``mástil''.
Esta estructura compleja tiene como misión asegurar la transmisión
de los esfuerzos, y permitir el paso de los diferentes circuitos,
en particular hidráulicos, que conectan el
turbo-reactor con la aeronave.
A partir de la parte delantera del
turbo-reactor, según el sentido de flujo del aire,
la góndola comprende por lo general un cajón de entrada de aire,
capós pivotantes que permiten acceder a una caja de accesorios
alojada en la góndola, inversores de empuje, y capós articulados
concebidos para asegurar el mantenimiento del motor central.
En esta arquitectura clásica, los elementos
móviles que constituyen en particular los capós pivotantes situados
inmediatamente por detrás del cajón de entrada de aire, crean
discontinuidades importantes que perturban considerablemente el
flujo aerodinámico del aire a lo largo de la superficie exterior de
la góndola. Por consiguiente, incluso aunque esta forma esté
optimizada con el fin de que el flujo teórico del aire sea laminar
al menos alrededor de la mitad delantera de la góndola, resulta
imposible obtener un flujo de este tipo en la práctica. Esto se
traduce en un incremento indeseado del arrastre, con respecto a su
valor teórico.
Además, los capós articulados son estructuras
delgadas y de baja rigidez. Estos experimentan, por tanto,
deformaciones importantes durante el vuelo, que no permiten
mantener su forma aerodinámica. Cuando la aeronave está en vuelo,
estas deformaciones aumentan el decalaje que existe entre el flujo
laminar teórico del aire alrededor de la mitad delantera de la
góndola, y el valor real de este flujo. El arrastre se ve también
perjudicado.
En el documento
FR-A-2732074, con referencia a las
figuras 8 y 9, se ha previsto sustituir los capós pivotantes
situados normalmente por detrás del cajón de entrada de aire de la
góndola, por una cubierta exterior fijada al mástil, y que prolonga
este cajón hacia atrás.
Con respecto a una arquitectura de góndola
tradicional, esta disposición permite suprimir las discontinuidades
superficiales alrededor de toda la parte delantera de la góndola,
con excepción de la zona de conexión de ésta con el mástil.
Sin embargo, la cubierta exterior fija que
prolonga el cajón de entrada de aire en las figuras 8 y 9 del
documento FR-A-2732074, sigue siendo
una chapa delgada sin mantenimiento alguno en la mayor parte de su
longitud y de su circunferencia. Esta cubierta sufre por tanto
inevitablemente, en vuelo, deformaciones sensibles que no permiten
mantener una forma aerodinámica óptima adaptada a la obtención de
un flujo laminar de aire alrededor de la góndola.
Además, la fijación de la parte delantera de la
góndola sobre el mástil, constituye una fuente adicional de
deformación de la cubierta exterior, que contribuye a hacer que sea
ilusorio la obtención de un flujo laminar en vuelo.
Además, la arquitectura descrita en este
documento hace que sea prácticamente imposible la implantación de la
caja de accesorios en la zona de la góndola situada alrededor del
soplante. En efecto, el carácter no desmontable de la cubierta
exterior fijada al mástil, impide cualquier intervención en esta
zona.
El documento
GB-A-2274450, describe una góndola
de turbo-reactor conforme a la parte
pre-caracterizadora de la reivindicación 1.
La invención tiene por objeto una góndola de
turbo-reactor, cuya original arquitectura permite
suprimir cualquier discontinuidad al menos en la mitad delantera de
su superficie exterior, y dominar, tanto en tierra como en vuelo,
la forma aerodinámica de esta superficie con el fin de asegurar un
flujo laminar del aire, todo ello haciendo que sea posible el
acceso a la zona de la góndola situada alrededor del soplante del
turbo-reactor.
De acuerdo con la invención, este resultado se ha
obtenido por medio de una góndola de turbo-reactor
que comprende:
- un elemento estructural trasero;
- un elemento estructural delantero, que integra
un cajón de entrada de aire y un casco exterior que prolonga hacia
atrás, sin discontinuidad, una superficie exterior del cajón de
entrada de aire;
- medios de mantenimiento y de guiado,
intercalados entre el elemento estructural delantero y un cárter de
soplante del turbo-reactor, con el fin de permitir
un deslizamiento limitado hacia la parte delantera del elemento
estructural delantero paralelamente a un eje longitudinal de la
góndola; y
- medios de enclavamiento que se oponen
normalmente a este deslizamiento;
que se caracteriza porque:
- el elemento estructural delantero presenta una
superficie exterior continua que se extiende a al menos el 50% de
la cuerda geométrica de la góndola y rodea, carenándola, la parte
delantera del mástil de suspensión del
turbo-reactor.
En esta definición, la expresión ``cuerda
geométrica'' designa el segmento de recta que une el borde de
ataque de la góndola con su borde de fuga, cuando la góndola se
observa en corte longitudinal.
En la arquitectura de la góndola conforme a la
invención, se dota a la superficie exterior continua del elemento
estructural delantero, con una forma aerodinámica óptima, con el
fin de obtener un flujo laminar de aire alrededor de la parte
delantera de la góndola. La presencia de medios de mantenimiento y
de guiado entre este elemento estructural delantero y el cárter de
soplante, permite a la vez asegurar el mantenimiento de la forma
aerodinámica de la superficie exterior continua, cuando la aeronave
está en vuelo, y acceder a la zona de la góndola que rodea al
soplante, cuando la aeronave está en tierra. Los medios de
enclavamiento impiden cualquier deslizamiento del elemento
estructural delantero cuando la aeronave está en vuelo.
Para tomar en consideración ciertas limitaciones
técnicas e industriales y para permitir sustituir el labio delantero
del cajón de entrada de aire cuando este labio se ha dañado, el
elemento estructural delantero comprende una estructura principal,
realizada en una sola pieza, así como un labio delantero
intercambiable, montado en el extremo delantero de la estructura
principal con medios de fijación desmontables. La unión se realiza
de tal forma que no se crea discontinuidad alguna sobre la
superficie exterior del elemento estructural delantero.
En la forma de realización preferente de la
invención, los medios de enclavamiento comprenden fiadores
orientados de forma sensiblemente paralela al eje longitudinal de
la góndola, con el fin de asegurar, en las mejores condiciones
posibles, la transmisión de los esfuerzos entre los dos elementos
estructurales que forman la góndola. A este efecto, los fiadores se
interponen entre el extremo trasero del elemento estructural
delantero y el extremo delantero del elemento estructural
trasero.
Con el fin de asegurar la transmisión de
esfuerzos entre el elemento estructural delantero y el cárter de
soplante, el elemento estructural delantero presenta una superficie
de tope delantero y una superficie de tope trasero, que apoyan
normalmente contra superficies de apoyo formadas en el cárter de
soplante.
Además, el carácter sensiblemente indeformable de
la superficie exterior continua del elemento estructural delantero
puede incluso ser mejorado, equipando este elemento con tetones de
cizallamiento que sobresalen hacia la parte trasera según el eje
longitudinal de la góndola, a partir de las superficies de tope
citadas anteriormente, de modo que penetran sin juego en orificios
formados en las superficies de apoyo. Esta disposición puede ser
invertida, es decir, que los orificios pueden estar formados en las
superficies de tope y los tetones de cizallamiento estar montados en
las superficies de apoyo.
En la forma de realización preferente de la
invención, los medios de mantenimiento y de guiado comprenden
correderas portadas por el cárter de soplante, y sobre las que
puede deslizar el elemento estructural delantero. Estas correderas
están separadas del cárter de soplante por una distancia superior a
la deformación máxima de este último, susceptible de ser generada
por la rotura de una pala del soplante.
Para tomar en consideración el carácter
deslizante del elemento estructural delantero de la góndola, se
pueden prever diferentes disposiciones para las tuberías que se
encuentran situadas, al menos en parte, en este elemento.
Así, la góndola puede comprender una o varias
tuberías rígidas, tales como una tubería de deshielo, formada por un
tramo delantero montado en el elemento estructural delantero y por
un tramo trasero fijo. Estos dos tramos están alineados
paralelamente con el eje longitudinal de la góndola, de modo que
normalmente apoyan por sus extremos, bajo el efecto de la dilatación
térmica.
La góndola puede comprender también una o varias
tuberías flexibles, tales como una tubería de toma de presión, de la
que un primer extremo está unido al elemento estructural delantero,
y de la que un segundo extremo está enroscado en un receptáculo
fijo, bajo la acción de medios de tensión.
La góndola puede comprender también al menos otra
tubería, tal como una tubería de salida de deshielo, alojada en el
elemento estructural delantero y que desemboca hacia el exterior de
la góndola, en el elemento estructural trasero.
Gracias a la arquitectura según la invención, la
caja de accesorios que equipa el turbo-reactor
puede estar alojada a voluntad, ya sea en el elemento estructural
trasero, o ya sea entre el cárter de soplante y el elemento
estructural delantero.
Ahora se va a describir, a título de ejemplo no
limitativo, una forma de realización preferida de la invención, con
referencia a los dibujos anexos, en los que:
La figura 1 es un a vista en perspectiva, que
representa esquemáticamente un turbo-reactor de
doble flujo equipado con una góndola conforme a la invención,
estando ésta góndola ilustrada en su posición de mantenimiento que
permite acceder a la caja de accesorios;
la figura 2 es una vista en corte longitudinal
que representa, de forma esquemática, el
turbo-reactor ilustrado en la figura 1, habiéndose
ilustrado la góndola con trazos continuos en su posición de
mantenimiento y con trazos mixtos en su posición de vuelo;
la figura 3 es una vista en corte longitudinal
comparable a la figura 2, que ilustra, en la parte superior, los
medios de mantenimiento y de guiado que aseguran el deslizamiento
del elemento estructural delantero de la góndola y, en la parte
baja, los fiadores que aseguran normalmente su bloqueo en la
posición de vuelo;
la figura 4 es una sección según la línea
IV-IV de la figura 3;
la figura 5 es una vista en corte, a mayor
escala, de la zona V de la figura 3;
la figura 6 es un a vista en corte, a mayor
escala, de la zona VI de la figura 3;
la figura 7 es una sección comparable a la figura
4, que ilustra una variante de realización de la invención; y
la figura 8 es una vista en corte longitudinal de
la góndola, que ilustra la implantación de dos tuberías en el
interior de ésta.
En la figura 1, la referencia 10 designa de forma
general un turbo-reactor de doble flujo, cuya
góndola 12 ha sido realizada de acuerdo con la invención. Este
turbo-reactor 10 ha sido previsto para ser
enganchado en una estructura (no representada) de una aeronave, tal
como un elemento de sustentación, por medio de un mástil de
suspensión 14.
Según muestra en particular la figura 2, el
turbo-reactor 10 de doble flujo comprende, de forma
convencional, un motor 16 central en el que el aire atraviesa
sucesivamente un compresor, una cámara de combustión, una turbina de
alta presión y una turbina de baja presión (no representadas). El
compresor es arrastrado por la turbina de alta presión. La turbina
de baja presión arrastra un soplante 18, implantado en la parte
delantera del motor central 16.
La góndola 12 está dispuesta coaxialmente
alrededor del motor 16 central, según un eje longitudinal 20. El
espacio anular 22, formado entre el motor central 16 y la góndola
12, canaliza el flujo de aire secundario creado por el soplante
18.
El motor central 16 está suspendido directamente
del mástil 14 con técnicas conocidas, permitiendo recuperar los
esfuerzos en todas las direcciones. La góndola 12 está unida
mecánicamente al motor 16 central por medio de uno o de varios
juegos de brazos 24, orientados sensiblemente de manera radial con
respecto al eje longitudinal 20.
De manera más precisa, los brazos 24 están unidos
rígidamente a una virola 40, denominada ``cárter de soplante'', que
materializa la superficie interior de la góndola 12, en la zona que
rodea al soplante 18. El cárter de soplante 40 no se considera, en
general, como parte integrante de la góndola, a pesar de que
constituye una de las partes funcionales.
En un turbo-reactor de doble
flujo, la góndola 12 está perfilada interiormente para asegurar una
canalización eficaz del flujo de aire secundario creado por el
soplante 18.
De acuerdo con la invención, la góndola 12
presenta, además, una superficie exterior continua, es decir,
desprovista de discontinuidades, sobre al menos el 50% de su cuerda
geométrica, es decir, sobre al menos la mitad delantera de su
longitud en el sentido del flujo de aire, a partir del borde de
ataque 26. Esta característica evita la creación de turbulencias en
toda esta zona, lo que permite asegurar un flujo laminar de aire
dando a la superficie externa de la góndola un perfil optimizado a
este efecto.
Además, la arquitectura original de la góndola 12
según la invención está concebida con el fin de suprimir o reducir
al mínimo las deformaciones sufridas por la superficie exterior de
la zona considerada de la góndola cuando la aeronave está en vuelo.
Se conserva así, por lo esencial, el carácter laminar del flujo de
aire alrededor de la góndola 12.
La arquitectura original según la invención
permite asegurar por fin el mantenimiento del
turbo-reactor en condiciones comparables a las que
se encuentran en los turbo-reactores
existentes.
De acuerdo con la invención, la góndola 12 está
formada esencialmente por dos partes distintas, constituidas por un
elemento estructural trasero 28 y por un elemento estructural
delantero 30.
De manera más precisa, el elemento estructural
trasero 28 forma un cajón aguzado hacia la parte trasera, y cuyo
borde trasero define el borde de fuga 32 de la góndola. Este
elemento estructural trasero 28 está situado, en su totalidad, en
la parte trasera de los brazos 24, y se extiende a una longitud
inferior a la mitad de la longitud total de la góndola 12, en el
sentido del flujo de aire. El elemento estructural trasero 28
aloja, en su parte delantera, el inversor de empuje (no
representado) del turbo-reactor. En general,
comprende también dos capós articulados en el mástil 14, con el fin
de permitir el acceso al motor central 16 del
turbo-reactor durante las operaciones de
mantenimiento. El elemento estructural trasero 28 está fijado al
mástil 14 y/o al cárter de soplante 40.
El elemento estructural delantero 30 de la
góndola 12 integra, de acuerdo con la invención, un cajón de
entrada de aire 34 que forma el extremo delantero de la góndola,
así como un casco exterior 36, que prolonga hacia atrás, sin ninguna
discontinuidad, la superficie exterior del cajón de entrada de aire
34. La longitud acumulada del cajón de entrada de aire 34 y del
casco exterior 36 es al menos igual a la mitad de la longitud total
de la góndola 12 en el sentido de flujo del aire, es decir,
paralelamente al eje longitudinal 20. Por consiguiente, el elemento
estructural delantero 30 presenta una superficie exterior continua
que se extiende sobre al menos el 50% de la cuerda geométrica de la
góndola, a partir del borde de ataque 26. La ausencia de
discontinuidad de la superficie y la adopción de una forma
aerodinámica optimizada permiten así asegurar un flujo laminar del
aire alrededor de la góndola 12.
En la práctica, el elemento estructural delantero
30 está formado por dos partes unidas una a otra con medios de
fijación desmontables. Estas dos partes están constituidas por un
labio delantero 38 y por una estructura principal 39 (figura
1).
El labio delantero 38 forma únicamente el extremo
delantero del cajón de entrada de aire 34, el cual define el borde
de ataque 26. Se trata de una pieza metálica sometida a desgaste,
que los riesgos de abrasión y de erosión imponen que sea
desmontable.
La estructura principal 39 del elemento
estructural delantero 30 se realiza en una sola pieza, e incluye la
mayor parte del cajón de entrada de aire 34, así como el casco
exterior 36. Esta estructura principal puede estar hecha de metal,
de material compuesto, o por asociación de estas dos tecnologías. Al
menos una parte de sus paredes son habitualmente objeto de
tratamiento acústico. El casco exterior 36 puede realizarse, en
especial, con material compuesto de tipo intercalado
(``sandwich''), con el fin de tener una buena rigidez.
Según ilustra en particular la figura 1, el
elemento estructural delantero 30 incluye, al menos en su parte
trasera constituida por el casco exterior 36, una protuberancia 42
que rodea sin discontinuidad, y carenándola, la parte delantera del
mástil 14. Esta característica permite optimizar la forma
aerodinámica en la totalidad de la mitad delantera de la góndola,
comprendida la zona de enganche del turbo-reactor
al mástil 14.
De acuerdo con la invención, el elemento
estructural delantero 30 se ha conectado al cárter de soplante 40
de tal modo que la forma aerodinámica de la superficie exterior de
este elemento se mantenga eficazmente cuando la aeronave está en
vuelo, todo ello permitiendo el acceso a la zona anular 43
delimitada entre el cárter de soplante 40 y el casco exterior
36.
Según ilustran, en particular, la figura 4 y la
parte superior de la figura 3, el elemento estructural delantero 30
se ha montado en el cárter de soplante 40 a través de medios de
mantenimiento y de guiado constituidos por correderas 44 en la
forma de realización preferente descrita. De manera más precisa, el
cárter de soplante 40 lleva en su superficie exterior un
determinado número de correderas 44 (seis en la figura 4), que se
extienden a lo largo de la mayor parte de su longitud,
paralelamente al eje longitudinal 20. Estas correderas 44 están
repartidas de forma regular por toda la circunferencia del cárter de
soplante 40, con el fin de asegurar un mantenimiento eficaz del
casco exterior 36 cuando la aeronave está en vuelo.
En particular, se han colocado dos correderas 44
en la parte superior de la góndola, con el fin de
re-direccionar los esfuerzos.
En la forma de realización representada, que
corresponde a un montaje isostático, todas las correderas 44 están
soportadas por el cárter de soplante 40.
Como variante, las dos correderas montadas en la
parte superior de la góndola pueden estar fijadas al mástil 14. Una
parte de los esfuerzos se transmite entonces directamente al
mástil, lo que conduce a un montaje hiper-estático
de la góndola 12.
Cada una de las correderas 44 coopera con un raíl
46 montado en el interior del casco exterior 36, con el fin de
permitir un deslizamiento limitado hacia la parte delantera del
elemento estructural delantero 30, paralelamente al eje
longitudinal 20 de la góndola. Este deslizamiento permite que el
elemento estructural delantero 30 se desplace entre una posición
trasera de vuelo, representada con trazos mixtos en la figura 2 y
con trazo continuo en la figura 3, y una posición delantera de
mantenimiento, ilustrada con trazo continuo en las figuras 1 y 2.
La cooperación entre las correderas 44 y los raíles 46 es tal que
resulta imposible una rotación del elemento estructural delantero
30 alrededor del cárter de soplante 40.
Según ilustran las figuras 3 y 4, las correderas
44 se han realizado de tal modo que están separadas del cárter de
soplante 40 por una distancia superior a la deformación máxima
posible de este último (ilustrada con trazos mixtos en la figura
3), susceptible de ser generada por la rotura de una pala del
soplante 18. De forma más precisa, el cárter de soplante 40
presenta, alrededor del soplante 18, una parte reforzada 41,
conocida como ``pantalla'', cuya deformación máxima, en caso de
rotura de la pala, se mantiene prácticamente sin efecto sobre las
correderas 44, debido a que éstas se encuentran suficientemente
separadas del cárter de soplante 40.
Con el fin de asegurar el bloqueo del elemento
estructural delantero 30 en su posición trasera de vuelo, se han
previsto medios de enclavamiento entre el elemento estructural
delantero 30 y el elemento estructural trasero 28 de la góndola.
Según se ha ilustrado en la parte baja de la figura 3, estos medios
de enclavamiento están constituidos por un determinado número de
fiadores 48, repartidos regularmente por toda la circunferencia
alrededor del eje longitudinal 20. A título de ejemplo, pueden
preverse cinco o seis fiadores entre los dos elementos
constitutivos de la góndola. Los fiadores 48 están orientados
paralelamente al eje longitudinal 20, con el fin de asegurar una
transmisión óptima de los esfuerzos entre los dos elementos.
En la forma de realización preferente, ilustrada
esquemáticamente en la figura 3, se han intercalado fiadores 48
entre el extremo trasero del elemento estructural delantero 30 (es
decir, del casco exterior 36) y el extremo delantero del elemento
estructural trasero 28 (es decir, el bastidor delantero del
inversor de empuje cuya arquitectura se mantiene sin cambio, con
relación a la de los turbo-reactores
existentes).
Con el fin de no generar deformaciones parásitas
del elemento estructural delantero 30 y en especial de su casco
exterior 36, no se ha previsto ninguna conexión entre el elemento
30 y el mástil 14.
Con el fin de asegurar la transmisión de
esfuerzos axiales, a pesar de la ausencia de conexión entre el
elemento estructural delantero 30 y el mástil 14, el elemento
estructural delantero coopera directamente con el cárter de soplante
40, por delante y por detrás de éste, por medio de dos estructuras
de unión que van a ser descritas ahora sucesivamente con referencia
a las figuras 5 y 6.
La figura 5 ilustra la estructura de conexión
mediante la que el elemento estructural delantero 30 coopera con el
extremo delantero del cárter de soplante 40. Según ilustra esta
figura, el cárter de soplante 40 se ha dotado, en su extremo
delantero, de una brida exterior 50 dotada de orificios 52 en toda
su periferia. La cara delantera de la brida 50 define una
superficie de apoyo 54, orientada radialmente con relación al eje
longitudinal 20.
Además, una brida exterior 56 está vinculada al
extremo delantero de la pared interior del cajón de entrada de aire
34. Esta brida 56 está atravesada por orificios en los que se han
fijado tetones de cizallamiento 58 orientados hacia la parte
trasera, paralelamente al eje longitudinal 20. De manera más
precisa, el número y la disposición de los tetones de cizallamiento
58 son tales que uno de estos tetones se recibe normalmente,
prácticamente sin juego, en cada uno de los orificios 52 de la
brida 50 cuando el elemento estructural delantero 30 ocupa su
posición trasera de vuelo. La cara delantera de la brida 56 forma
una superficie de tope delantero 60 que apoya después contra la
superficie de apoyo 54 de la brida 50.
El extremo de la brida 50 porta patas 62
orientadas hacia la parte delantera, de modo que se encuentran
frente al borde periférico exterior de la brida 56, cuando el
elemento estructural delantero 30 está en posición trasera de vuelo.
De igual modo, el extremo de la brida 56 porta patas 64 orientadas
hacia la parte trasera, de modo que se encuentran después frente al
borde periférico de la brida 50. Esta disposición, en la que se han
previsto juegos entre las patas 62 y 64 y las bridas 56 y 50,
permite sustituir los tetones de cizallamiento 58 en caso de rotura
de estos últimos.
En la figura 6, se puede apreciar que ha sido
prevista una estructura de conexión comparable a la que se acaba de
describir con referencia a la figura 5, entre el elemento
estructural delantero 30 y el extremo trasero del cárter de
soplante 40. Según ilustra esta figura, el cárter de soplante 40
porta, en las proximidades de su extremo trasero, una brida
exterior 66 atravesada por orificios (no representados) en toda su
circunferencia. La cara delantera de la brida 66 forma una
superficie de apoyo 68.
Por otra parte, se ha montado una brida interior
70 en el casco exterior 36, en las proximidades de su extremo
trasero. Esta brida 70 porta tetones de cizallamiento 72 orientados
hacia la parte trasera, paralelamente al eje longitudinal 20, de
modo que penetran normalmente, casi sin juego, en los orificios
formados en la brida 66, en la posición trasera de vuelo del
elemento estructural delantero 30. La cara trasera de la brida 70
forma una superficie de tope trasero 73 que apoya entonces contra
la superficie de apoyo 68.
Brazos 74 sobresalen hacia la parte delantera
desde la brida 66, más allá del borde periférico interior de la
brida 70. Asimismo, brazos 76 sobresalen hacia la parte trasera a
partir del borde periférico de la brida 70, a través de
entalladuras 78 formadas a este efecto en la brida 66. Esta
disposición, que prevé un juego radial entre los brazos 74 y 76 y
las bridas 70 y 66, permite sustituir los tetones de cizallamiento
72 en caso de rotura de estos últimos.
En la figura 4, se ha representado el caso en que
los medios de guiado que se encuentran intercalados entre el
elemento estructural delantero 30 y el cárter de soplante 40 estén
constituidos por correderas 44 repartidas de manera regular por
toda la circunferencia del turbo-reactor. Esta
disposición supone que la caja de accesorios implantada
habitualmente en la góndola 12 esté decalada hacia atrás con
relación a las correderas e implantada, por ejemplo, en el elemento
estructural trasero 28. Durante el mantenimiento, el desplazamiento
hacia adelante del elemento estructural delantero 30 a lo largo de
las correderas 44 puede estar limitado entonces en un valor máximo
de alrededor de 500 mm. En efecto, un desplazamiento de este tipo
es suficiente para liberar las interfaces del mástil 14, así como
de las cajas eléctricas implantadas en el espacio anular 43.
La caja de accesorios, que contiene equipos tales
como un generador de corriente continua, bombas hidráulicas, etc.,
requiere numerosas acciones de mantenimiento. Cuando esta caja ha
sido implantada en el espacio anular 43 formado entre el casco
exterior 36 y el cárter de soplante 40, el deslizamiento máximo
hacia la parte delantera del elemento estructural delantero 30 debe
ser entonces más importante, por ejemplo de alrededor de 800
mm.
La figura 7 ilustra precisamente el caso en que
la caja de accesorios 80 esté implantada en el espacio anular 43
formado entre el casco exterior 36 y el cárter de soplante 40. En
este caso, algunas de las correderas 44 situadas a la derecha de la
caja 80 han sido suprimidas y sustituidas por uno o más patines 82
unidos a la caja. Estos patines contribuyen, como las correderas 44,
a mantener la rigidez del elemento estructural delantero 30. Cada
uno de los patines 82 coopera con un raíl 84 comparable a los
raíles 46.
El carácter deslizante del elemento estructural
delantero 30 necesita recurrir a disposiciones particulares en lo
que se refiere a las tuberías que se encaminan por este
elemento.
Así, y según se ha representado en la parte alta
de la figura 8, el labio delantero 38 del cajón de entrada de aire
34 está provisto generalmente de medios de deshielo que se
alimentan con aire caliente por medio de una o de varias tuberías
rígidas. Para permitir el deslizamiento del elemento estructural
delantero 30, cada una de estas tuberías comprende un tramo
delantero 86, montado en el elemento estructural delantero 30, y un
tramo trasero fijo 88, portado por el cárter de soplante 40. Estos
dos tramos 86 y 88 de la tubería están alineados paralelamente al
eje longitudinal 20 del turbo-reactor, de modo que
apoyen normalmente por sus extremos, cuando el elemento estructural
delantero está en posición trasera de vuelo. La dilatación térmica
de los dos tramos 86 y 88 de la tubería permite asegurar, a nivel
de la unión entre estos dos tramos, una presión compatible con un
nivel de fuga mínimo. Un elemento de rigidificación 90, incorporado
en el tramo 86, evita que se apliquen contracciones demasiado
importantes sobre la tubería en caso de dilatación elevada.
Según se ha ilustrado en la parte inferior de la
figura 8, pueden montarse también tuberías de evacuación de fluido,
tales como una tubería 92 de salida de deshielo, en el elemento
estructural delantero 30. Estas tuberías desembocan también en la
superficie exterior de la góndola, por un orificio 94 previsto en
el elemento estructural trasero 28 sin interferir, sin embargo, con
este elemento durante el deslizamiento del elemento estructural
delantero. Los fluidos son evacuados así por la parte trasera, no
laminar, de la superficie exterior de la góndola.
Se pueden utilizar también otras tuberías
comparables a la tubería 92, en especial para asegurar el drenado
de la caja de accesorios 80.
La góndola 12 puede estar también equipada con
tuberías flexibles (no representadas), de las que un extremo se ha
conectado a un captador de presión o de temperatura montado en el
elemento estructural delantero. El extremo opuesto de la tubería
flexible está enroscado entonces en un receptáculo portado por el
cárter de soplante 40 o por el elemento estructural trasero 28.
Medios de tensión asociados a este receptáculo mantienen la tubería
enrollada en este último.
Se debe apreciar que los desplazamientos del
elemento estructural delantero 30, entre su posición de vuelo y su
posición de mantenimiento, pueden ser llevados a cabo manualmente o
por medio de un husillo de servicio implantado en la góndola.
Según se ha indicado en lo que antecede, el
inversor de empuje del turbo-reactor se encuentra
situado en el elemento estructural trasero 28, inmediatamente por
detrás del casco exterior 36. Cuando el inversor de empuje es un
inversor de puertas, éstas pueden eventualmente recubrir ligeramente
el extremo trasero del casco exterior 36 en posición de vuelo. Esta
característica permite también mejorar la resistencia estructural
del casco 36, en particular en caso de rotura de pala del soplante
18.
Por último, se debe apreciar que la arquitectura
original de la góndola conforme a la invención permite recurrir a
la mayor parte de las técnicas conocidas de transferencia de
esfuerzos hacia el mástil.
Claims (11)
1. Góndola (12) para
turbo-reactor (10), que comprende:
- un elemento estructural trasero (28);
- un elemento estructural delantero (30), que
integra un cajón de entrada de aire (34) y un casco exterior (36)
que prolonga hacia la parte trasera, sin discontinuidad, una
superficie exterior del cajón de entrada de aire;
- medios de mantenimiento y de guiado (44),
intercalados entre el elemento estructural delantero (30) y un
cárter de soplante (40) del turbo-reactor, con el
fin de permitir un deslizamiento limitado hacia adelante del
elemento estructural delantero (30) paralelamente a un eje
longitudinal (20) de la góndola; y
- medios de enclavamiento (48) que se oponen
normalmente a este deslizamiento;
que se caracteriza porque el elemento
estructural delantero (30) presenta una superficie exterior
continua que se extiende sobre al menos el 50% de la cuerda
geométrica de la góndola y rodea, carenándola, una parte delantera
de un mástil (14) de suspensión del turbo-reactor
(10).
2. Góndola según la reivindicación 1, en la que
el elemento estructural delantero (30) comprende una estructura
principal (39), de una sola pieza, y un labio delantero (38)
intercambiable, montado en el extremo delantero de la estructura
principal a través de medios de fijación desmontables.
3. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los medios de enclavamiento
comprenden fiadores (48) orientados de forma sensiblemente paralela
a dicho eje longitudinal (20) e interpuestos entre el extremo
trasero del elemento estructural delantero (30) y el extremo
delantero del elemento estructural trasero (28).
4. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el elemento estructural
delantero (30) presenta una superficie de tope delantero (60) y una
superficie de tope trasero (73), que apoyan normalmente contra
superficies de apoyo (54, 68) formadas sobre el cárter de soplante
(40).
5. Góndola según la reivindicación 4, en la que
tetones de cizallamiento (58, 72) sobresalen hacia atrás según el
eje longitudinal (20) de la góndola, a partir de las citadas
superficies de tope (60, 73), para penetrar sin juego en orificios
(52) formados en las superficies de apoyo (54, 68), o a la
inversa.
6. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los medios de guiado
comprenden correderas (44) portadas por el cárter de soplante (40)
y sobre las que puede deslizar el elemento estructural delantero
(30), estando estas correderas separadas del cárter de soplante por
una distancia superior a la deformación máxima de este último
susceptible de ser generada por la rotura de una pala.
7. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que al menos una tubería rígida,
alojada en la góndola (12), comprende un tramo delantero (86)
montado en el elemento estructural delantero (30) y un tramo
trasero fijo (88), estando estos dos tramos alineados paralelamente
con el eje longitudinal (20) de la góndola, de modo que estén
normalmente apoyados por sus extremos, bajo el efecto de la
dilatación térmica.
8. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que una tubería flexible
presenta un primer extremo unido al elemento estructural delantero
(30) y un segundo extremo enroscado en un receptáculo fijo, bajo la
acción de medios de tensión.
9. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que al menos una tubería de
evacuación de fluido (92), alojada en el elemento estructural
delantero (30), desemboca hacia el exterior, en el elemento
estructural trasero (28).
10. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que está alojada una caja de
accesorios (80) en el elemento estructural trasero (28).
11. Góndola según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en la que está alojada una caja de
accesorios (80) entre el cárter de soplante (40) y el elemento
estructural delantero (30).
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