Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.

Inversor de empuje (1) para góndola de turborreactor de doble flujo que comprende, por un lado, unos medios de desviación

(4, 104) de por lo menos una parte de un flujo de aire del turborreactor y, por otro lado, por lo menos un capó móvil (2, 102, 202) en traslación según una dirección sustancialmente paralela a un eje longitudinal de la góndola y que presenta por lo menos una aleta (20, 120) montada de manera pivotante por un extremo aguas arriba sobre el capó móvil, siendo dicho capó móvil apto para pasar alternativamente desde una posición cerrada en la que asegura, estando la aleta en posición retraída, la continuidad aerodinámica de la góndola y cubre los medios de desviación, hasta una posición de apertura en la que abre un paso en la góndola y descubre los medios de desviación, estando la aleta en posición pivotada en la que es apta para obturar una parte de un canal anular (10, 110) de la góndola,

caracterizado por que una corredera (24; 142; 242) de arrastre de la aleta (20; 120) está montada de manera móvil en por lo menos una deslizadera (33; 133) de guiado en traslación dispuesta en una estructura del capó deslizante (2; 102; 202), y está unido a un extremo aguas abajo de la aleta (20; 120) por medio de una biela de arrastre (30; 130; 230) de manera que un movimiento de traslación de la corredera (24; 142; 242) en su deslizadera de guiado (33; 133) se acompaña de un pivotamiento de la biela (30; 130; 230) y, por consiguiente, de la aleta (20; 120), y por que unos medios de accionamiento (22; 140; 245) están previstos para arrastrar la corredera (24; 142; 242) en traslación en su deslizadera de guiado (33; 133) cuando el capó deslizante (2; 102; 202) está en una fase de traslación hacia la parte aguas abajo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2007/001574.

Solicitante: AIRCELLE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

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

Inventor/es: BAUDU, PIERRE ANDRE MARCEL, VAUCHEL, GUY BERNARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > PLANTAS MOTRICES DE PROPULSION A REACCION (disposición... > Plantas o instalaciones caracterizadas por la forma... > F02K1/72 (siendo la extremidad posterior de la caja del ventilador movible a aberturas no cubiertas en la caja del ventilador para el flujo invertido)

PDF original: ES-2515143_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.
Ilustración 2 de Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.
Ilustración 3 de Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.
Ilustración 4 de Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.
Ilustración 5 de Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.
Ilustración 6 de Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.
Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.

Fragmento de la descripción:

Inversor de empuje con rejillas para motor a reacción.

La invención se refiere a un inversor de empuje, denominado con rejillas o con cascadas, para un motor a reacción.

Un avión está movido por varios turborreactores alojados cada uno en una góndola que alberga también un conjunto de dispositivos de accionamiento anexos relacionados con su funcionamiento y que aseguran diversas funciones cuando el turborreactor está en funcionamiento o parado. Estos dispositivos de accionamiento anexos comprenden en particular un sistema mecánico de inversión de empuje.

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 canal anular, también denominado vena, formado entre un carenado del 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.

El papel de un inversor de empuje es, durante el aterrizaje de un avión, mejorar la capacidad de frenado de éste redirigiendo hacia la parte delantera por lo menos una parte del empuje generado por el turborreactor. En esta fase, el inversor obstruye la vena del flujo de aire frío y dirige este último hacia la parte delantera de la góndola, generando así un contra-empuje que se añadirá al frenado de las ruedas del avión.

Los medios utilizados para realizar esta reorientación del flujo frío varían según el tipo de inversor. Sin embargo, en todos los casos, la estructura de un inversor comprende unos capós móviles desplazables entre, por un lado, una posición desplegada en la que abren en la góndola un paso destinado al flujo desviado y, por otro lado, una posición de escamoteado en la que cierran este paso. Estos capós pueden desempeñar una función de desviación o simplemente de activación de otros medios de desviación.

En el caso de un inversor con rejillas, también conocido con el nombre de inversor de cascada, la reorientación del flujo de aire se efectúa por unas rejillas de desviación, teniendo el capó sólo una simple función de deslizamiento que tiene como objetivo descubrir o recubrir estas rejillas. Unas puertas de bloqueo complementarias, también denominadas aletas, activadas por el deslizamiento del capó, permiten generalmente un cierre de la vena aguas abajo de las rejillas de manera que se optimiza la reorientación del flujo frío.

Estas aletas están montadas pivotantes, por un extremo aguas arriba, sobre el capó deslizante entre una posición retraída en la que aseguran, con dicho capó móvil, la continuidad aerodinámica de la pared interna de la góndola y una posición desplegada en la que, en situación de inversión de empuje, obturarán por lo menos parcialmente el canal anular con vistas a desviar un flujo de gas hacia las rejillas de desviación descubiertas por el deslizamiento del 45 capó móvil. El pivotamiento de las aletas está guiado por unas bieletas unidas, por un lado, a la aleta y, por otro lado, a un punto fijo de la estructura interna que delimita el canal anular.

Un primer problema de una configuración de este tipo reside en la cinética del grado de apertura de las aletas que, al principio de la fase de apertura de los capós móviles, es más rápida que la apertura de dicho capo. Esto tiene 50 como consecuencia que al principio de la fase de apertura de los capós móviles, la sección de paso a través de la góndola es inferior a la sección de la vena que está bloqueada por las aletas. Resulta de ello un aumento de la presión en el motor, lo cual implica una gestión delicada del régimen del turborreactor en esta fase transitoria.

Un segundo problema reside en las bieletas de guiado que atraviesan la vena y que generan por ello numerosas 55 perturbaciones aerodinámicas en el flujo secundario.

La fijación de las bieletas en la estructura interna constituye un tercer problema. En efecto, la instalación de puntos fijos de articulación reduce la superficie de la estructura interna que puede ser utilizada para un tratamiento acústico de dicha estructura interna.

Por último, un cuarto problema reside en el hecho de que la estructura de inversión de empuje se encuentra mecánicamente unida por las bieletas a la estructura interna. Por eso, la estructura de inversión de empuje y la estructura interna no son independientes una de la otra, lo cual complica su depósito cuando lo exigen operaciones de mantenimiento sobre la góndola o el turborreactor. Conviene observar que este problema se refiere más 65 particularmente a estructuras internas de tipo "O-duct", es decir realizadas a partir de una sola pieza que rodea

completamente el turborreactor al contrario de las estructuras de tipo "C-duct" que comprenden dos semipartes reunidas entre sí alrededor del turborreactor.

Se han implementado varias soluciones de manera que se resuelva uno o varios de estos problemas.

El documento US nº 3.262.268, por ejemplo, describe dicho inversor de empuje con rejillas, en el que un varillaje de mando del pivotamiento de la aleta comprende dos palancas "en tijeras" de las cuales una palanca está articulada sobre el capó deslizante y la otra más aguas abajo está articulada sobre unas vigas de guiado que pertenecen a la góndola externa.

Esta solución evita el uso de bielas de unión entre la aleta y la estructura interna.

El varillaje de tipo tijeras, simple y ligero, adolece sin embargo del inconveniente de desplegar la aleta muy rápidamente en el canal anular a partir del inicio de la carrera de retroceso del capó deslizante, y no resuelve por lo tanto el problema de la diferencia de cinética de apertura entre el capó móvil y las aletas.

El documento US nº 4.005.822 describe también dicho inversor de empuje en el que las aletas están montadas pivotantes sobre el capó móvil y unidas a una biela montada sobre los medios de accionamiento del capó móvil de manera que, una vez que los medios de accionamiento están al final de carrera, provocan el retroceso de la biela, haciendo entonces por ello pivotar a la aleta.

Un sistema de este tipo permite una apertura de las aletas retrasada con respecto a la apertura del capó móvil que impide así un aumento de presión en la vena. Sin embargo, se produce el inconveniente inverso, siendo la sección del paso a través de la góndola, añadida a las de los dos flujos en chorro directo, demasiado importante con respecto a la sección de entrada de aire de la góndola. Una situación de este tipo es asimismo perjudicial para el turborreactor.

Se observará asimismo que las rejillas están integradas en una virola móvil, siendo dicha virola un elemento voluminoso e impactante en la masa del conjunto de la góndola. La presencia de esta virola móvil necesita también unos elementos de guiado propios que provocarán un impacto en la masa del conjunto y complicarán la realización del sistema.

Se observará por último que el tornillo de arrastre de las aletas sufre directamente los esfuerzos de presión aerodinámica que se ejercen sobre... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Inversor de empuje (1) para góndola de turborreactor de doble flujo que comprende, por un lado, unos medios de desviación (4, 104) de por lo menos una parte de un flujo de aire del turborreactor y, por otro lado, por lo menos un capó móvil (2, 102, 202) en traslación según una dirección sustancialmente paralela a un eje longitudinal de la góndola y que presenta por lo menos una aleta (20, 120) montada de manera pivotante por un extremo aguas arriba sobre el capó móvil, siendo dicho capó móvil apto para pasar alternativamente desde una posición cerrada en la que asegura, estando la aleta en posición retraída, la continuidad aerodinámica de la góndola y cubre los medios de desviación, hasta una posición de apertura en la que abre un paso en la góndola y descubre los medios de desviación, estando la aleta en posición pivotada en la que es apta para obturar una parte de un canal anular (10, 110) de la góndola,

caracterizado por que una corredera (24; 142; 242) de arrastre de la aleta (20; 120) está montada de manera móvil en por lo menos una deslizadera (33; 133) de guiado en traslación dispuesta en una estructura del capó deslizante (2; 102; 202) , y está unido a un extremo aguas abajo de la aleta (20; 120) por medio de una biela de arrastre (30; 130; 230) de manera que un movimiento de traslación de la corredera (24; 142; 242) en su deslizadera de guiado (33; 133) se acompaña de un pivotamiento de la biela (30; 130; 230) y, por consiguiente, de la aleta (20; 120) , y por que unos medios de accionamiento (22; 140; 245) están previstos para arrastrar la corredera (24; 142; 242) en traslación en su deslizadera de guiado (33; 133) cuando el capó deslizante (2; 102; 202) está en una fase de traslación hacia la parte aguas abajo.

2. Inversor de empuje según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios de accionamiento (22; 140; 245) están previstos para arrastrar la corredera (24; 142; 242) en traslación en su deslizadera de guiado (33; 133) cuando el capó deslizante (2; 102; 202) está en una fase terminal de su carrera en traslación hacia la parte aguas abajo.

3. Inversor de empuje según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la corredera de arrastre forma un tramo móvil intermedio (24) de un gato de accionamiento (22) dispuesto según un eje longitudinal del inversor, comprendiendo dicho gato de accionamiento (22) una base tubular (23) unida a la góndola externa aguas arriba del inversor (1) y que aloja la corredera de arrastre (24) así como una varilla terminal (25) , ambas montadas, independientemente entre sí, de manera axialmente deslizante en la base (23) del gato (22) , estando un extremo aguas abajo de la varilla terminal (25) unido al capó deslizante (2) .

4. Inversor de empuje según la reivindicación 3, caracterizado por que el extremo de la varilla terminal (25) del gato de accionamiento (22) está unido al capó deslizante (2) por medio de un eje transversal de arrastre (27) alojado en una cavidad (28) de forma oblonga perpendicularmente a la dirección de desplazamiento del capó (2) , y practicado en una estructura (29) del capó deslizante (2) .

5. Inversor de empuje según la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que las deslizaderas (33) de guiado en traslación de la corredera de arrastre (24) están en número de dos y dispuestas a uno y otro lado de la corredera de arrastre (24) , recibiendo cada una de estas correderas (33) un extremo, provisto preferentemente de un patín o ruedecilla (32) , de un eje transversal (26) de articulación de la biela de arrastre (30) sobre la corredera de arrastre (24) .

6. Inversor de empuje según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la deslizadera (133) de guiado en traslación de la corredera de arrastre (142; 242) se extiende en longitud en un plano transversal del capó deslizante (102; 202) y forma un arco de círculo sustancialmente concéntrico con la circunferencia del capó deslizante (102; 202) , y por que dicha biela de arrastre (130; 230) está articulada sobre la aleta (120) y sobre la corredera de arrastre (142; 242) con respecto a unos ejes (131, 143; 231, 243) sustancialmente paralelos a un eje longitudinal del inversor.

7. Inversor de empuje según la reivindicación 6, caracterizado por que la corredera de arrastre (142; 242) está unida a una pluralidad de aletas (120) repartidas sobre la circunferencia del capó deslizante (102; 202) .

8. Inversor de empuje según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que la corredera de arrastre (142) presenta una porción de longitud provista de un dentado (144) previsto para engranar con un piñón (141) arrastrado, en rotación en un plano transversal del capó deslizante (102) , por un accionador (140) .

9. Inversor de empuje según la reivindicación 8, caracterizado por que el accionador (140) es eléctrico, y puesto bajo tensión cuando el capó deslizante (102) alcanza una fase terminal de su carrera de traslación hacia la parte aguas abajo.

10. Inversor de empuje según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que un gato (245) de accionamiento de la corredera de arrastre (242) , dispuesto paralelamente a la deslizadera de guiado de la corredera (242) está articulado por un primer extremo (en 246) sobre una estructura del capó deslizante (202) y por un segundo extremo (en 247) sobre la corredera de arrastre (242) .

11. Inversor de empuje según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el capó deslizante (2; 102; 202) comprende una pluralidad de aletas (20; 120) repartidas sobre su circunferencia y que comprenden cada una unas bielas de arrastre (30; 130; 230) de longitudes diferentes.

12. Góndola de turborreactor de doble flujo, caracterizada por que comprende por lo menos un inversor de empuje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.