SOPORTE DE GUIADO PARA REVESTIMIENTOS DE MOTORES DE REACCION.

Soporte de guiado (6, 7) para el revestimiento (1) de motores de reacción para aviones,

comprendiendo un cuerpo base (8, 9) formado por un perfil hueco (14, 15) de sección esencialmente cerrada, con por lo menos un sistema de deslizamiento (10, 11) para el soporte deslizante de un dispositivo de inversión del empuje (2), con una conexión para un revestimiento interior del motor de reacción (5), y con herrajes (12, 13) para la fijación liberable y giratoria a una estructura de soporte o para la unión con otro soporte de guiado (7), caracterizado porque el perfil hueco (14, 15) está fabricado con un material reforzado con fibra de carbono por el método de la infusión de resina

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W07000308AT.

Solicitante: FACC AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: FISCHERSTRASSE 9,4910 RIED IM INNKREIS.

Inventor/es: STEPHAN, WALTER, A., ZEILLINGER,ROLAND, MAIER,ANDREAS.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 21 de Octubre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02K1/64 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02K PLANTAS MOTRICES DE PROPULSION A REACCION (disposición o montaje de instalaciones de propulsión a reacción sobre vehículos de tierra o vehículos en general B60K; disposición o montaje de instalaciones de propulsión a reacción en buques B63H; control de la posición de aeronaves, dirección del vuelo o de la altitud, por propulsión a reacción B64C; disposición o montaje de instalaciones de propulsión a reacción en aeronaves B64D; instalaciones caracterizadas porque la potencia del fluido energético se divide entre propulsión a reacción y otra forma de propulsión, p. ej. a hélice, F02B, F02C; características de las instalaciones de propulsión a reacción comunes a las plantas de turbinas de gas o control de la alimentación de combustible en las instalaciones de propulsión a reacción que consumen aire F02C). › F02K 1/00 Plantas o instalaciones caracterizadas por la forma o disposición del conducto del chorro o tobera; Conductos de chorros o toberas particulares a este fin (toberas de cohetes F02K 9/97). › Por inversión del flujo del ventilador.
  • F02K1/70 F02K 1/00 […] › utilizando aletas inversoras del empuje o puertas montadas sobre la caja del ventilador.
  • F02K1/80 F02K 1/00 […] › Acoplamientos o conexiones.

Clasificación PCT:

  • F02K1/72 F02K 1/00 […] › siendo la extremidad posterior de la caja del ventilador movible a aberturas no cubiertas en la caja del ventilador para el flujo invertido.
  • F02K1/80 F02K 1/00 […] › Acoplamientos o conexiones.

Fragmento de la descripción:

Soporte de guiado para revestimientos de motores de reacción.

La invención se refiere a un soporte de guiado para el revestimiento de los motores de reacción de aviones, comprendiendo un cuerpo base formado por un perfil hueco de sección esencialmente cerrada y por lo menos un sistema de deslizamiento para el soporte deslizante de un dispositivo de inversión del empuje, con una conexión para un revestimiento interior del motor de reacción, y con herrajes para la fijación liberable y giratoria a una estructura de soporte o para la unión con otro soporte de guiado.

Los modernos motores de reacción tal como se emplean principalmente para la propulsión de los aviones presentan lo que se llama un mecanismo de inversión del empuje. La inversión del empuje se necesita para frenar el avión en tierra generando para ello un empuje en sentido contrario al del movimiento. En los motores de reacción generalmente se reenvía hacia adelante el chorro del reactor mediante unas portillas adecuadas (las llamadas "Blocker Doors"), con lo cual esto provoca el frenado del avión. De este modo se acorta el recorrido que necesita el avión para el aterrizaje. El mecanismo de inversión del empuje comprende generalmente una parte de apoyo deslizante de revestimiento exterior del motor de reacción, el llamado "Translating Sleeve", en la cual están dispuestas de forma móvil las portillas de reenvío que finalmente sirven para reenviar la corriente de aire. El aire reenviado por medio de las trampillas de reenvío se reenvía a través de un intersticio en el revestimiento del motor de reacción, que se encuentra entre la parte del revestimiento exterior del motor de reacción desplazada hacia atrás y el restante revestimiento del motor de reacción. Durante el régimen normal del motor de reacción la corriente de aire se impulsa a través de un intersticio formado entre un revestimiento exterior y un revestimiento interior del motor de reacción, con lo cual se genera el empuje.

Las partes esenciales de un revestimiento de motor de reacción comprenden un revestimiento interior del motor de reacción que está situado alrededor del motor de reacción, y un revestimiento exterior del motor de reacción así como la parte del revestimiento exterior del motor de reacción dispuesta de modo desplazable en dirección longitudinal, y que forma el mecanismo de inversión del empuje. La parte del revestimiento exterior del motor de reacción desplazable en la dirección longitudinal del motor de reacción desliza sobre un conjunto de cuatro soportes de guiado, que están unidos al revestimiento interior del motor de reacción. El revestimiento interior del motor de reacción se compone de dos partes de pared que tienen esencialmente forma de medio cilindro y que rodean al motor de reacción. El revestimiento del motor de reacción debe estar realizado con suficiente estabilidad para que en el caso de producirse la explosión de un motor de reacción las piezas no sean lanzadas hacia el exterior, donde podrían dañar otras partes del avión. Las partes de pared del revestimiento interior del motor de reacción están unidas respectivamente con un soporte de guiado tanto arriba (en la posición de las 12 horas) como también abajo (en la posición de las 6 horas). Los soportes de guiado son generalmente metálicos, tal por ejemplo de aleaciones de aluminio o de titanio, y están unidos al revestimiento interior del motor de reacción por medio de remaches y/o tornillos. Los soportes de guiado superiores en la posición de las 12 horas del revestimiento del motor de reacción, los llamados "hinge beams" (vigas de articulación) están unidas de modo giratorio con una estructura de soporte, el llamado Pylon, por medio de las correspondientes bisagras. Las bisagras están unidas a las vigas de guiado superiores por medio de los herrajes correspondientes. Los soportes de guiado inferiores en la posición de las 6 horas del revestimiento del motor de reacción, las llamadas "latch beams" (vigas de enclavamiento) se unen fijamente entre sí por medio de los correspondientes elementos de unión. Para la fijación de estos elementos de unión también existen las correspondientes bisagras en los soportes de guiado inferiores.

Las estructuras existentes hasta la fecha de los soportes de guiado son de fabricación relativamente cara y presentan además un peso relativamente elevado. Para reducir el peso se fabrican las partes de pared del revestimiento interior del motor de reacción frecuentemente a base de un material compuesto de plástico. En el entorno de los motores de reacción aparecen unas temperaturas enormemente elevadas, a las cuales están expuestas especialmente las partes del revestimiento interior del motor de reacción. Dado que el material compuesto de plástico y los metales presentan unos coeficientes de temperatura muy diferentes, se producen diferentes dilataciones de las partes de pared del material compuesto de plástico y de los soportes de guiado de metal, cuando surgen variaciones de temperatura. Por este motivo aparecen principalmente en el punto de unión entre las piezas de material compuesto de plástico y las piezas metálicas unas fuerzas de cortadura especialmente intensas. Como consecuencia de esto es necesario sobredimensionar correspondientemente las uniones entre la pieza de plástico y la pieza metálica, debiendo preverse la cantidad correspondiente de tornillos o remaches. Sin tener en cuenta el mayor gasto y los mayores costes, también se produce un mayor peso del revestimiento del motor de reacción debido al mayor número de elementos de unión.

El documento EP 586 000 B1 muestra por ejemplo un dispositivo de inversión del empuje que está fabricado en un material compuesto no metálico reforzado con fibra de carbono con estructura de panal y superior conductividad térmica. De este modo se consigue un peso más reducido del sistema de inversión del empuje y al mismo tiempo una buena evacuación del calor. Sin embargo este documento no contiene ninguna información relativa a las estructuras en las cuales va fijado el sistema de inversión del empuje.

El documento EP 540 193 A1 describe un revestimiento interior de motor de reacción de la clase que nos ocupa, que está fabricado de un material compuesto con fibras de carbono, estando fabricadas las partes de pared del revestimiento del motor de reacción junto con las pestañas formando una sola pieza. No se describe la fijación del revestimiento a las estructuras portantes.

El documento US 5 083 426 A describe un revestimiento interior de motor de reacción en el que las piezas de pared que rodean al motor de reacción también están fabricadas de una sola pieza de un material compuesto de plástico.

El documento US 6 584 763 B2 describe un revestimiento de motor de reacción con un mecanismo de inversión del empuje, donde no figura ninguna información sobre la realización de los soportes de guiado y su unión con el revestimiento interior del motor de reacción.

La patente US 5 863 014 A muestra un motor de reacción para aviones con un mecanismo de inversión del empuje, estando realizado el soporte de guiado en forma de un perfil hueco.

El documento EP 14 57 659 describe un soporte de guiado que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Ya ha habido intentos de fabricar también los soportes de guiado del revestimiento del motor de reacción en material plástico reforzado con fibra, con el fin de reducir el peso. Debido a la gran rigidez requerida para estos componentes se ha estado forzado sin embargo a producir unas estructuras especialmente complejas con multitud de estructuras de refuerzo, lo cual traía consigo un gasto de fabricación especialmente elevado pero también un peso relativamente alto.

El objetivo de la presente invención consiste por lo tanto en crear un soporte de guiado como el arriba citado para un revestimiento de motor de reacción que presente un peso lo más reducido posible y que reduzca los inconvenientes antes descritos relativos a la dilatación térmica. A pesar de su reducido peso, el soporte de guiado debe presentar la mayor rigidez posible y soportar las cargas elevadas. Por otra parte, el soporte de guiado deberá ser de fabricación lo más sencilla posible y presentar unas propiedades especialmente buenas de larga vida útil.

El objetivo conforme a la invención se resuelve por el hecho de que el perfil hueco está fabricado de material de plástico reforzado con fibra de carbono por el método de la infusión de resina. Debido a la estructura del cuerpo base del soporte de guiado en forma de un perfil hueco de sección esencialmente cerrada se consigue...

 


Reivindicaciones:

1. Soporte de guiado (6, 7) para el revestimiento (1) de motores de reacción para aviones, comprendiendo un cuerpo base (8, 9) formado por un perfil hueco (14, 15) de sección esencialmente cerrada, con por lo menos un sistema de deslizamiento (10, 11) para el soporte deslizante de un dispositivo de inversión del empuje (2), con una conexión para un revestimiento interior del motor de reacción (5), y con herrajes (12, 13) para la fijación liberable y giratoria a una estructura de soporte o para la unión con otro soporte de guiado (7), caracterizado porque el perfil hueco (14, 15) está fabricado con un material reforzado con fibra de carbono por el método de la infusión de resina.

2. Soporte de guiado (6, 7) según la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil hueco (14, 15) está fabricado en material plástico reforzado con fibra de vidrio por el método Resin Transfer Moulding (RTM).

3. Soporte de guiado (6, 7) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque algunas partes del perfil hueco (14, 15) están prefabricadas con tejido de carbono.

4. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los herrajes (12, 13) están integrados en el perfil hueco del cuerpo base (8, 9) y producidos junto con éste de una sola pieza.

5. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los herrajes (12, 13) están fabricados en material plástico reforzado con fibra de carbono por el método de la infusión de resina y están unidos al perfil hueco (14, 15), en particular mediante pegado.

6. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los herrajes (12, 13) están fabricados en metal y están unidos al perfil hueco (14, 15), en particular mediante pegado.

7. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones a 3 a 6, caracterizado porque en el tejido de carbono van cosidos o entretejidos materiales reactivos tales como por ejemplo nylon.

8. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el perfil hueco (14, 15) presenta dos pestañas (18, 19) para formar el acoplamiento para el revestimiento interior del motor de reacción (5), pudiendo enchufarse el extremo del revestimiento interior del motor de reacción (5) entre las pestañas (18, 19).

9. Soporte de guiado (6, 7) según la reivindicación 8, caracterizado porque el revestimiento interior del motor de reacción (5) va pegado al perfil hueco (14, 15).

10. Soporte de guiado (6, 7) según una la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque las pestañas (18, 19) presentan por lo menos un orificio para alojamiento de un elemento de unión (20), por ejemplo un bulón, un tornillo o similar.

11. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque con el revestimiento interior del motor de reacción (5) y el perfil hueco (14, 15) van pegadas capas de recubrimiento adicionales de material plástico reforzado con fibra de vidrio.

12. Soporte de guiado (6, 7) según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el perfil hueco (14, 15) presenta ranuras para formar el sistema de deslizamiento (10, 11) para el apoyo deslizante del sistema de inversión del empuje (2).

13. Soporte de guiado (6, 7) según la reivindicación 12, caracterizado porque las ranuras están fabricadas en tejido de carbono y están integradas en el proceso de fabricación del perfil hueco (14, 15).

14. Soporte de guiado (6, 7) según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque las ranuras presentan una sección en forma de sector circular.


 

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