Dispositivo de inversión de empuje.

Dispositivo de inversión de empuje (20) que comprende por lo menos una cubierta (30) móvil montada entraslación según una dirección sustancialmente paralela a un eje longitudinal de una góndola adecuada para pasaralternativamente de una posición de cierre en la que garantiza la continuidad aerodinámica de la góndola a unaposición de apertura en la que abre un paso en la góndola destinado a un flujo desviado,

prolongándose asimismodicha cubierta móvil (30) mediante por lo menos una sección de tobera variable (40) que comprende por lo menosun panel (41) montado móvil en rotación, estando dicho panel (41) adaptado para, por una parte, pivotar hacia por lomenos una posición que provoca una variación de la sección de la tobera (40) y, por otra parte, pivotar hacia unaposición en la que obstruye una vena (13) de flujo frío formada entre una estructura fija de carenado de unturborreactor (12) y la góndola, estando la cubierta móvil (30) y el panel (41) asociados a unos medios deaccionamiento (50) adecuados para activar su desplazamiento respectivo en traslación y en rotación, caracterizadoporque dichos medios de accionamiento (50) están conectados a un extremo aguas arriba del panel (41) medianteuna biela de accionamiento (61) montada móvil alrededor de puntos de anclaje respectivamente en el panel (41)correspondiente y en los medios de accionamiento (50) asociados.

Dispositivo de inversión de empuje.

La presente invención se refiere a una góndola de turborreactor que comprende un dispositivo de inversión de empuje y una sección de tobera variable.

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 se termina generalmente por una tobera de eyección cuya salida está situada aguas abajo del turborreactor.

Las góndolas modernas están destinadas a alojar un turborreactor de doble flujo adecuado 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 por el exterior del turborreactor a través de un paso anular, también denominado vena, formado entre un carenado del turborreactor y una pared interna de la góndola. Los dos flujos de aire son expulsados del turborreactor por la parte posterior de la góndola.

La función de un dispositivo de inversión de empuje es, durante el aterrizaje de un avión, mejorar la capacidad de frenado de éste redirigiendo hacia delante por lo menos una parte del empuje generado por el turborreactor. En esta fase, el inversor obstruye la vena del flujo frío y dirige este último hacia la parte anterior de la góndola, generando de este modo un contra-empuje que se añade al frenado de las ruedas del avión.

Los medios utilizados para realizar esta reorientación del flujo frío varían según el tipo de inversor. No obstante, en todos los casos, la estructura de un inversor comprende unos elementos móviles que se pueden desplazar entre, por una parte, una posición desplegada en la que abren en la góndola un paso destinado al flujo desviado, y por otra parte, una posición de escamoteado en la que cierran este paso.

Estos elementos móviles pueden cumplir una función de desviación o simplemente de activación de otros medios de desviación.

De este modo se conocen los inversores de rejillas en los que la reorientación del flujo de aire se efectúa mediante unas rejillas de desviación, consistiendo el elemento móvil por tanto en una cubierta que se desliza con objeto de descubrir o cubrir estas rejillas, efectuándose la traslación de esta cubierta según un eje longitudinal sustancialmente paralelo al eje de la góndola.

Por otro lado, además de su función de inversión de empuje, la cubierta que se desliza presenta un lado aguas abajo que forma la tobera de eyección para canalizar la eyección de los flujos de aire.

Esta tobera de eyección comprende una serie de paneles móviles montados en rotación en un extremo aguas abajo de la cubierta que se desliza.

Estos paneles están adaptados para, por una parte, pivotar hacia una posición que provoca una variación de sección de la tobera y, por otra parte, pivotar hacia una posición en la que, en situación de inversión de empuje, obturan la vena con vistas a desviar el flujo frío hacia las rejillas de desviación descubiertas por el deslizamiento de la cubierta móvil.

La cinemática de accionamiento de una tobera de este tipo es compleja.

En efecto, al estar la tobera montada en la cubierta móvil, los paneles móviles deben estar asociados a un sistema de accionamiento que permite, por una parte, accionarlos simultáneamente y de manera sincronizada con la cubierta móvil durante la inversión de empuje cuando la cubierta se desplaza para descubrir las rejillas de desviación y, por otra parte, accionarlos cuando la cubierta está en posición de escamoteado para adaptar la sección óptima de la tobera de eyección en función de las diferentes fases de vuelo, a saber las fases de despegue, de crucero y de aterrizaje del avión.

Se conocen varios sistemas de accionamiento dedicados para responder a la cinemática particular deseada de los paneles de la tobera variable y de la cubierta móvil; véase por ejemplo el documento EP 1 128 052 A1.

Ahora bien, no son satisfactorios.

La fiabilidad de tales sistemas se ve afectada y las dificultades de mantenimiento se multiplican.

En efecto, en primer lugar, con el fin de garantizar el guiado de los paneles de una posición a otra, los sistemas de accionamiento conocidos prevén un accionador lineal conectado a la cubierta móvil y al extremo aguas arriba de uno o varios paneles.

No obstante, se constata que los desplazamientos de cada accionador durante los desplazamientos en rotación de los paneles no son lineales.

Al estar el accionador sometido a unos esfuerzos asociados al pivotamiento de los paneles según diferentes ángulos y, en particular, al pivotamiento hacia el exterior de la vena, puede verse afectado por un fenómeno de desviación que genera unas desviaciones no deseadas en sus desplazamientos con respecto a su trayectoria rectilínea.

Una primera consecuencia de una desviación de este tipo es que presenta una cinemática de accionador que se sale de las líneas de la góndola durante la maniobra obligando a presentar un diferencial de posición con respecto a la cubierta móvil no paralela a su desplazamiento.

Además, estas desviaciones no deseadas pueden implicar la modificación de la disposición del accionador con respecto a las rejillas de desviación.

La estructura de la estructura externa de la cubierta móvil se ve alterada también por la interrupción de la continuidad de líneas aerodinámicas debida al desplazamiento del accionador hacia el exterior.

Por otro lado, con el fin de garantizar el pivotamiento de los paneles de una posición a otra, se prevén asimismo unas bielas de accionamiento unidas, por una parte, al panel, y por otra parte, a un punto fijo de la estructura interna de carenado del turborreactor que delimita la vena de flujo frío.

Ahora bien, la presencia de estas bielas de guiado que atraviesan la vena genera numerosas perturbaciones aerodinámicas en una zona de gran velocidad de desplazamiento del flujo frío por la resistencia aerodinámica inducida.

Los puntos de anclaje de estas bielas en la estructura interna de carenado del turborreactor adolecen asimismo de un inconveniente.

En efecto, debido a que la estructura móvil del dispositivo y la estructura interna de carenado del turborreactor no son independientes entre sí, las deformaciones relativas experimentadas por las dos estructuras pueden generar unas separaciones de sección de tobera no deseadas durante las diferentes fases de vuelo.

Además, con una dependencia de este tipo, las operaciones de mantenimiento se complican.

Por otro lado, se constatan, en los dispositivos de inversión de empuje existentes, unos desplazamientos importantes de la cubierta móvil en fase de variación de sección de tobera que implican tener que prever unos recubrimientos de estructura entre la cubierta móvil y la estructura fija del dispositivo y aumentar la longitud total de despliegue de los accionadores utilizados.

Estos desplazamientos implican, asimismo, una ruptura de continuidad de las líneas aerodinámicas externas de la góndola, con el fin de garantizar la fase de retracción hacia la parte aguas arriba de la cubierta móvil durante el pivotamiento de los paneles hacia su posición aumentando la sección de tobera.

Por otro lado, la fiabilidad de los sistemas de estanqueidad entre la cubierta móvil y la estructura fija del dispositivo de inversión de empuje se ve afectada por la multiplicación de estos desplazamientos.

Un objetivo de la presente invención es evitar los problemas definidos anteriormente.

Por tanto, un objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de inversión de empuje y de variación de sección de tobera que presente una estructura simplificada.

Asimismo, es importante ofrecer un dispositivo de inversión de empuje en el que se controlen los desplazamientos del accionador durante las fases de maniobra de la cubierta móvil y de los paneles de la tobera variable.

Otro objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de inversión de empuje que limite los desplazamientos de la cubierta móvil durante las fases de variación de sección de tobera.

Asimismo, es deseable ofrecer un dispositivo de inversión de empuje que reduzca las pérdidas aerodinámicas en la vena y garantice eficazmente la estanqueidad entre la vena y el exterior de la góndola.

Por último, un último objetivo de la presente invención es proponer... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de inversión de empuje (20) que comprende por lo menos una cubierta (30) móvil montada en traslación según una dirección sustancialmente paralela a un eje longitudinal de una góndola adecuada para pasar alternativamente de una posición de cierre en la que garantiza la continuidad aerodinámica de la góndola a una posición de apertura en la que abre un paso en la góndola destinado a un flujo desviado, prolongándose asimismo dicha cubierta móvil (30) mediante por lo menos una sección de tobera variable (40) que comprende por lo menos un panel (41) montado móvil en rotación, estando dicho panel (41) adaptado para, por una parte, pivotar hacia por lo menos una posición que provoca una variación de la sección de la tobera (40) y, por otra parte, pivotar hacia una posición en la que obstruye una vena (13) de flujo frío formada entre una estructura fija de carenado de un turborreactor (12) y la góndola, estando la cubierta móvil (30) y el panel (41) asociados a unos medios de accionamiento (50) adecuados para activar su desplazamiento respectivo en traslación y en rotación, caracterizado porque dichos medios de accionamiento (50) están conectados a un extremo aguas arriba del panel (41) mediante una biela de accionamiento (61) montada móvil alrededor de puntos de anclaje respectivamente en el panel (41) correspondiente y en los medios de accionamiento (50) asociados.

2. Dispositivo de inversión de empuje según la reivindicación 1, caracterizado porque dos bielas de accionamiento

(61) rodean los medios de accionamiento (50) del panel (41) .

3. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la o las bielas de accionamiento (61) presentan una forma acodada.

4. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la o las bielas de accionamiento (61) están asociadas a un carenado (62) de manera que se garantiza la continuidad aerodinámica de las líneas externas de la góndola.

5. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de accionamiento (50) comprenden un accionador lineal (51) formado por tres cuerpos concéntricos, a saber, un cuerpo central (513) , un cuerpo externo (512) y un cuerpo interno (514) , formando los tres unos vástagos, presentando el cuerpo central (513) un primer roscado (516) , externo, adecuado para cooperar con un roscado (515) correspondiente del cuerpo externo (512) y un segundo roscado (517) , interno, adecuado para cooperar con un roscado (518) correspondiente del cuerpo interno, bloqueándose uno de los cuerpos en traslación y siendo adecuado para conectarse a unos medios de accionamiento (519) en rotación adaptados mientras que los otros dos cuerpos, destinados cada uno a conectarse a la cubierta (30) y al panel (41) a accionar, son libres en traslación y están bloqueados en rotación.

6. Dispositivo de inversión de empuje según la reivindicación 5, caracterizado porque el cuerpo conectado a los medios de accionamiento (519) en rotación es el cuerpo central (513) , el cuerpo interno (514) está destinado a conectarse a la cubierta móvil (30) mientras que el cuerpo externo (512) está destinado a conectarse a la biela de accionamiento (61) en pivotamiento del panel (41) .

7. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el roscado externo (516) del cuerpo central (513) presenta un paso superior al paso que presenta el roscado interno (517) .

8. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de accionamiento (50) comprenden dos accionadores lineales distintos (53, 55) asociados respectivamente a la cubierta

(30) y al panel (41) a accionar, comprendiendo cada uno de los accionadores un vástago (532, 552) adecuado para permitir, respectivamente, el pivotamiento del panel (41) hacia una posición en la que obstruye la vena (13) de flujo frío y hacia una posición que provoca la variación de la sección de la tobera así como el desplazamiento en traslación de la cubierta (30) .

9. Dispositivo de inversión de empuje según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de accionamiento (50) están asociados a unos medios de mando adecuados para realizar un desplazamiento diferencial controlado del panel (41) y de la cubierta (30) a accionar.

10. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el panel

(41) está montado móvil en rotación alrededor de un pivote (42) según un eje perpendicular al eje longitudinal de la góndola.

11. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende, además, unos medios de estanqueidad aguas arriba (80) entre la vena de flujo frío (13) y el exterior de la góndola dispuestos bajo los medios de desviación (15) .

12. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende, además, unos medios de estanqueidad (90) aguas abajo entre una estructura interna de la cubierta (30) y el panel (41) .

13. Dispositivo de inversión de empuje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el panel

(41) está prolongado por una virola aguas abajo fija (200) .

14. Góndola de turborreactor de doble flujo que comprende una sección aguas abajo (10) equipada con un dispositivo de inversión de empuje (20) según una de las reivindicaciones anteriores.