Estructura de enganche para turborreactor.

Estructura de enganche (1, 100, 300) de un turborreactor (2) a una estructura fija de un avión por medio de un poste

(5) de enganche, que comprende un cajón, unos medios de fijación de motor (4) dispuestos sobre el cajón a uno y otro lado de un eje sustancialmente longitudinal del turborreactor y destinados a estar unidos a una parte del turborreactor de manera que se recuperan los esfuerzos que se ejercen sobre este último, caracterizada por que dicha estructura comprende unos medios de fijación (201, 203) del cajón al poste, y el cajón es monobloque y está destinado a extenderse por lo menos parcialmente a uno y otro lado de un cárter (3) de soplante del turborreactor alrededor de un eje sustancialmente longitudinal de este último.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2009/000022.

Solicitante: AIRCELLE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: ROUTE DU PONT 8 76700 GONFREVILLE L'ORCHER FRANCIA.

Inventor/es: VAUCHEL, GUY BERNARD, BAILLARD,André, CONTE,FRANÇOIS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA > EQUIPAMIENTO INTERIOR O ACOPLABLE A AERONAVES; TRAJES... > Disposición o montaje de grupos motores en aeronaves;... > B64D27/18 (en el interior del ala o fijados a ella)

PDF original: ES-2527303_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Estructura de enganche para turborreactor.

La presente invención se refiere a una estructura de enganche para turborreactor de aeronave.

Un avión es propulsado por varios turborreactores alojados cada uno en una góndola que alberga asimismo un conjunto de dispositivos de accionamiento anexos relacionados con su funcionamiento, tal como un dispositivo de inversión de empuje, y que aseguran diversas funciones cuando el turborreactor está en funcionamiento o parado.

Una góndola presenta generalmente una estructura tubular que comprende una entrada de aire aguas arriba del turborreactor, una sección media destinada a rodear una soplante del turborreactor, una sección aguas abajo que aloja unos medios de inversión de empuje y destinada a rodear la cámara de combustión del turborreactor, y está terminada generalmente por una tobera de eyección cuya salida está situada aguas abajo del turborreactor.

Las góndolas modernas están destinadas a albergar un turborreactor de doble flujo apto para generar, por medio de las palas de la soplante en rotación, un flujo de aire caliente (también denominado flujo primario) procedente de la cámara de combustión del turborreactor, y un flujo de aire frío (flujo secundario) que circula en el exterior del turborreactor a través de un paso anular, también denominado vena, formado entre un carenado del turborreactor (o una estructura interna de la estructura aguas abajo de la góndola y que rodea el turborreactor) , y una pared interna de la góndola. Los dos flujos de aire son eyectados fuera del turborreactor por la parte trasera de la góndola.

Cada conjunto propulsivo del avión está formado por lo tanto por una góndola y por un turborreactor, y está suspendido a una estructura fija del avión, por ejemplo debajo de un ala o sobre el fuselaje, por medio de un poste o mástil, fijado al turborreactor en su parte delantera y trasera por unas suspensiones, formando el conjunto una interfaz de unión ente el turborreactor y la estructura fija del avión de manera que asegura la transmisión a la estructura del avión de los esfuerzos generados por dicho turborreactor.

En una configuración de este tipo, es el turborreactor el que soporta la góndola.

Con el fin de asegurar la transmisión de los esfuerzos, el poste comprende una estructura rígida, frecuentemente de tipo cajón, es decir formada por el ensamblaje de largueros superiores e inferiores y por paneles laterales unidos entre sí por medio de nervaduras transversales.

Por otro lado, el poste está provisto de un sistema de montaje interpuesto entre el turborreactor y la estructura rígida del poste, comprendiendo este sistema globalmente por lo menos dos fijaciones de motor, generalmente por lo menos una fijación delantera y por lo menos una fijación trasera.

Además, el sistema de montaje comprende un dispositivo de recuperación de los esfuerzos de empuje generados por el turborreactor que se presenta clásicamente en forma de bielas laterales conectadas, por un lado, en la parte trasera del cárter de soplante y, por otra parte, a un enganche trasero fijo sobre el cárter central de este último.

De la misma manera, el poste comprende asimismo un segundo sistema de montaje interpuesto entre la estructura rígida del poste y la parte fija del avión a la que está destinado a estar fijado.

Un poste clásico de la técnica anterior toma por lo tanto aproximadamente la forma de un cajón paralelepipédico, que dispone de grandes dimensiones con el fin de poder recuperar la totalidad de los esfuerzos generados por el turborreactor asociado.

Este poste provoca entonces unas perturbaciones importantes en el flujo secundario que se escapa del canal anular de soplante, lo cual se traduce por una resistencia aerodinámica más importante.

Por otra parte, una arquitectura de este tipo está sometida a numerosos esfuerzos externos conjugados cuando tiene lugar la misión del avión. Se trata entre otros, de esfuerzos que resultan de la gravedad, de los esfuerzos aerodinámicos externos e internos, ráfagas de aire, efectos térmicos.

Estas tensiones aplicadas al conjunto propulsivo son transmitidas al turborreactor y provocan unas deformaciones de cárteres que impactan directamente en el rendimiento de los diferentes niveles del turborreactor. Más particularmente, en el caso de un conjunto propulsivo denominado en cintura de avispa, es decir que presenta una parte aguas abajo larga y relativamente delgada con respecto a las estructuras intermedias y de entrada de aire, estas tensiones resultan en una deformación particularmente perjudicial denominada "deformación horizontal asimétrica", curvándose la parte aguas abajo de manera importante.

Una "deformación horizontal asimétrica" de este tipo se traduce por una deformación de la estructura externa de la góndola formada por los diferentes cárteres sucesivos mientras que el árbol de arrastre, los álabes de la soplante y álabes internos del turborreactor permanecen rectilíneos. De ello se desprende un acercamiento de las cabezas de

álabes del árbol hacia la periferia interna de los cárteres. Las prestaciones generales del turborreactor se encuentran reducidas con respecto a una configuración en la que los cárteres no sufren, o sufren poco, deformaciones, ya que conviene entonces tener en cuenta esta deformación en la concepción de la góndola de manera que se disponga siempre de un juego suficiente entre las cabezas de palas y la periferia de los cárteres. Esto resulta en una parte del aire de alimentación que no está comprimido por los álabes ya que escapa a través de este juego importante.

El documento FR 2 885 877 describe un mástil de enganche que comprende un cajón central y dos cajones laterales solidarios al cajón central, y equipados con medios de fijación destinados a recuperar los esfuerzos generados por el turborreactor.

Según este sistema, la recuperación de los esfuerzos se efectúa entonces por medio de los cajones laterales previstos para ello. Los esfuerzos de empuje que pasan por los medios de fijación de los cajones transitan por las pieles de estos cajones antes de llegar al cajón central longitudinal y después hacia la parte trasera del poste.

Sin embargo, un sistema según el documento FR 2 885 877 y el documento FR 2 891 526 adolece del inconveniente de que los cajones laterales están integrados en el mástil y no pueden ser desasociados. De ello resulta que la interfaz de desmontaje del conjunto propulsivo no es fácilmente accesible. En particular, el turborreactor está rodeado generalmente por una góndola, siendo la fijación del conjunto muy complicada debido a que los cajones deben ser insertados a través de la góndola para ser fijados sobre el turborreactor.

La presente invención prevé proponer otra solución que permite evitar los inconvenientes evocados anteriormente asegurando al mismo tiempo una recuperación óptima de los esfuerzos, y tiene por objeto para ello una estructura de enganche de un turborreactor a una estructura fija de un avión por medio de un mástil de enganche, comprendiendo dicha estructura un cajón monobloque destinado a extenderse parcialmente a uno y otro lado alrededor de un cárter de soplante del turborreactor alrededor de un eje sustancialmente longitudinal de este último y que comprende, por un lado, unos medios de fijación al poste y, por otra parte, unos medios de fijación de motor dispuestos en el cajón a uno y otro lado de un eje sustancialmente longitudinal del turborreactor y destinados a ser unidos a una parte del turborreactor de manera que recuperen los esfuerzos que se ejercen sobre este último.

Así, previendo una estructura de cajones monobloque independiente del poste, ésta puede fácilmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Estructura de enganche (1, 100, 300) de un turborreactor (2) a una estructura fija de un avión por medio de un poste (5) de enganche, que comprende un cajón, unos medios de fijación de motor (4) dispuestos sobre el cajón a uno y otro lado de un eje sustancialmente longitudinal del turborreactor y destinados a estar unidos a una parte del turborreactor de manera que se recuperan los esfuerzos que se ejercen sobre este último, caracterizada por que dicha estructura comprende unos medios de fijación (201, 203) del cajón al poste, y el cajón es monobloque y está destinado a extenderse por lo menos parcialmente a uno y otro lado de un cárter (3) de soplante del turborreactor alrededor de un eje sustancialmente longitudinal de este último.

2. Estructura de enganche (1, 100) según la reivindicación 1, caracterizada por que los medios de fijación de motor

(4) están destinados a ser unidos a un cárter (3) de una soplante.

3. Estructura de enganche (1, 100) según la reivindicación 2, caracterizada por que los medios de fijación de motor (4) están destinados a ser fijados en una porción aguas abajo del cárter (3) de soplante.

4. Estructura de enganche (300) según la reivindicación 1, caracterizada por que los medios de fijación de motor (4) están destinados a ser unidos al turborreactor (2) a nivel de una etapa de alta presión (20) de este último.

5. Estructura de enganche (1, 100, 300) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que los medios de fijación de motor (4) están dispuestos sobre el cajón de manera que estén situados sustancialmente en un plano horizontal (P) próximo a un eje mediano del turborreactor (2) .

6. Estructura de enganche (1, 100, 300) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que los medios de fijación de motor (4) son de tipo rotulantes.

7. Estructura de enganche (1, 100, 300) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que comprende dos medios de fijación de motor (4) laterales.

8. Estructura de enganche (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que los medios de fijación de motor (4) están dispuestos a nivel de una excrecencia local (101) del cajón orientada hacia la parte aguas abajo del cárter (3) .

9. Estructura de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el cajón comprende unos medios de fijación adicionales que se presentan en forma de por lo menos una biela (6) dispuesta en un plano sustancialmente perpendicular a un eje longitudinal del turborreactor (2) , estando dicha biela fijada por un primer extremo en el cajón y está destinada a ser fijada por un segundo extremo en el cárter (3) .

10. Estructura de enganche (1) según la reivindicación 9, caracterizada por que la biela (6) está dispuesta en la parte superior del cajón sustancialmente cerca de los medios de fijación al poste (5) .

11. Estructura de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que los medios de fijación (201) al poste (5) están dispuestos sobre una superficie lateral aguas abajo (13) del cajón.

12. Estructura de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que los medios de fijación al poste (203) están dispuestos sobre una cara superior (10) del cajón.

13. Estructura de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizada por que el cajón comprende unos medios de fijación adicionales que se presentan en forma de por lo menos una biela (207) dispuesta sustancialmente cerca de los medios de fijación (201, 203) al poste, estando dicha biela fijada por un primer extremo en el cajón y está destinada a ser fijada por un segundo extremo en dicho poste (5) .

14. Estructura de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada por que los medios de fijación (201) al poste comprenden por lo menos una espiga de centrado (202) .

15. Unidad de enganche (200) para turborreactor (2) que comprende, por un lado, un poste (5) unido a una estructura fija de un avión y, por otra parte, una estructura de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Unidad de enganche (200) según la reivindicación 15, caracterizada por que el poste (5) sobresale aguas arriba de la estructura de enganche (1) .

17. Conjunto propulsivo que comprende un turborreactor (2) , caracterizado por que dicho turborreactor está unido a una unidad de enganche (1) según cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16.

18. Conjunto propulsivo según la reivindicación 17, caracterizado por que comprende una unión trasera por medio

de por lo menos un sistema de suspensión (210) que presenta un primer extremo unido al poste (5) y un segundo extremo unido a una parte aguas abajo del turborreactor (2) .