BR102012025979A2

BR102012025979A2 - Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave, e, nacele de motor de aeronave

Info

Publication number: BR102012025979A2
Application number: BR102012025979-6A
Authority: BR
Inventors: Michael Ray Aten; Sara Christiane Crawford
Original assignee: Rohr Inc
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2013-11-12
Also published as: EP2581593B1; BR102012025979B1; EP2581593A3; CA2792065C; CN103047048A; EP2581593A2; US20130092755A1; US9086034B2; CA2792065A1

Abstract

MONTAGEM EM CASCATA DE REVERSOR DE EMPUXO DE MOTOR DE AERONAVE, E, NACELE DE MOTOR DE AERONAVE. Uma montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave inclui uma pluralidade de segmentos em cascata espaçados de forma circunferencial, cada segmento em cascata incluindo uma pluralidade de palhetas espaçadas, incluindo uma palheta mais traseira, e trilhos definindo uma série de células ou passafens e ar entre elas. A montagem em cascata também inclui um anel em cascata traseiro removivelmente acoplado às extremidades traseiras dos segmentos em cascata. Uma prateleira de deflexão de fluxo é montada em cada dos segmentos em cascata e inclui uma porção defletora que, pelo menos parcialmente, se estende para frente de um grupo de células dos segmentos em cascata ao longo dos quais a prateleira de deflexão de fluxo é montada. A porção defletora é configurada para, pelo menos parcialmente, redirecionar pelo menos uma porção de um volume de ar para frente quando o ar para o exterior passa através do grupo de células dos segmentos em cascata.

Description

"MONTAGEM EM CASCATA DE REVERSOR DE EMPUXO DE MOTOR DE AERONAVE, E, NACELE DE MOTOR DE AERONAVE"

APLICAÇÕES RELACIONADAS Este relatório reivindica o benefício do pedido provisório. US 61/546, 737, depositado em 13 de Outubro de 2011, o qual é aqui incorporado pela referência em sua totalidade.

CAMPO TÉCNICO O relatório refere-se genericamente a reversores de empuxo para aeronaves de motores turboélice, e em particular refere-se à montagem em cascata de reversor de empuxo, incluindo uma prateleira de deflexão de fluxo, que reverte pelo menos algum de um fluxo anular de ventoinha de motor turboélice na direção avante quando o reversor de empuxo em cascata associado é empregado.

FUNDAMENTOS

Motores turboélice modernos de aeronaves incluem reversores

de empuxo que, seletivamente, revertem a direção de um fluxo anular de ventoinha de motor para uso em desaceleração de uma aeronave após o pouso. Um tipo de reversor de empuxo para um motor turboélice inclui um arranjo em cascata montado em uma abertura de saída seletivamente fechada em um duto de ar de ventoinha do motor. O arranjo em cascata inclui uma pluralidade de palhetas em cascata espaçadas, que redirecionam fluxo de ar da ventoinha ao longo do duto anular de ventoinha do motor de uma direção para trás para uma direção para fora e avante quando o reversor de empuxo é empregado. Exemplos de vários reversores de empuxo do tipo em cascata são descritos e mostrados em, por exemplo, U.S. Patente No. 5, 309, 711; U.S. Patente No. 6, 170, 254; e U.S. Patente No. 6, 546, 715; todos atribuídos a Rohr, Inc.

Porções de um típico reversor de empuxo do tipo em cascata para uma aeronave de motor turboélice 5 são mostradas nas Figs. IA - 1E. Como mostrado na Figura IA, o reversor de empuxo em cascata 10 inclui uma luva móvel 16 que forma uma porção traseira de uma nacele circundando o duto anular de ventoinha do motor 13. A luva móvel 16 está móvel conectada à porção traseira de uma porção estacionária 12 do nacele. Para fluxo de ventoinha para trás normal através do duto de ventoinha do motor 13, a luva móvel 16 está posicionada imediatamente atrás da porção estacionária 12 do nacele e limita o fluxo da ventoinha dentro do duto de ventoinha 13. Como mostrado nas figuras 1A-1C, quando o reversor de empuxo 10 é empregado, a luva móvel 16 é movida para trás, provendo assim uma abertura de saída 15 entre a porção estacionária 12 e a extremidade avante da luva móvel 16. A abertura de saída 15 se estende tipicamente sobre ambos os lados de um pilão de suporte de motor 7, e ao redor de uma porção substancial da circunferência do motor 5, e permite fluxo da ventoinha ser descarregado do duto anular de ventoinha do motor 13 para prover empuxo reverso para desacelerar uma aeronave pousada. Como mostrado na Figura 1C, uma pluralidade de portas de bloqueio 18 próximas à extremidade avante da luva móvel 16 são empregadas para bloquear fluxo de ventoinha para trás dentro do duto anular de ventoinha 13, e para forçar o fluxo de ventoinha a sair do motor através da abertura de saída 15. Como mostrado nas Figuras IA e 1B, uma montagem em

cascata 20 é disposta dentro da abertura de saída 15, e tipicamente inclui uma pluralidade de segmentos em cascatas dispostos de forma circunferencial 28. Como mostrado na Figura 1C, os segmentos em cascatas 28 incluem pluralidades de palhetas espaçadas 25 configuradas para reverter o fluxo de saída de ventoinha a uma direção pelo menos parcialmente avante em ordem de prover empuxo reverso. As palhetas 25 estão tipicamente apoiadas entre uma pluralidade de membros de suporte longitudinal 26. As extremidades traseiras dos segmentos em cascata 28 estão interconectadas por um anel em cascata traseiro 30 que fixa os segmentos em cascata 28 juntos, e firma a montagem em cascata 20 contra deflexão para fora. Como mostrado na figura 1D, a extremidade traseira de cada segmento em cascata pode incluir uma extremidade flange 29, e pode ser conectada ao anel em cascata traseiro 30 por uma pluralidade de fixadores removíveis 21.

No modo de realização mostrado nas Figuras IC e 1D, o anel

em cascata traseiro 30 inclui uma porção externa 36 e uma porção interna 34 que estão cada uma conectadas às extremidades opostas de uma porção de corpo 32 em ângulos retos. A seção substancialmente transversal em forma de Z do anel em cascata traseiro 30 provê o anel com substancial rigidez contra flexão e torção, embora todas as porções 32, 34 e 36 do anel sejam relativamente finas. Como também mostrado nas Figuras IC e 1D, uma palheta traseira 27 em cada segmento em cascata 28 define a medida mais recuada 11 da chama de exaustão assim que o fluxo de ventoinha redirecionado sai da abertura de saída 15. Como mostrado na Figura 1D, a palheta traseira 27 está posicionada avante do anel em cascata traseiro 30, e o anel em cascata traseiro 30 está posicionado atrás da medida mais recuada 11 da chama de exaustão por uma distância "a". Consequentemente, o anel em cascata traseiro 30 não tem efeito substancial ou direto em reverter o fluxo de saída da ventoinha assim que o fluxo passa através da abertura de saída 15. Outra configuração de um anel em cascata traseiro 60

conhecido é mostrada na Figura 1E. Neste arranjo, cada segmento em cascata 58 inclui uma extensão mais atrás 52 para conexão a uma extensão mais à frente 63, de um anel em cascata traseiro 60 com uma pluralidade de fixadores removíveis 21. O anel em cascata traseiro 60 genericamente inclui uma porção de corpo 69 e porções opostas e externas opostas 67, 65. Novamente, a forma corte transversal do anel 60 provê rigidez substancial, embora as porções individuais 63, 65, 67 e 69 do anel 60 sejam relativamente finas. Como mostrado na Figura IE5 a palheta mais recuada 57 está posicionada avante do anel 60, e o anel 60 está posicionado atrás da medida mais recuada 11 da chama de exaustão por uma distância substancial "b". Consequentemente, como o anel em cascata traseiro 30 descrito acima, o anel 60 não tem efeito substancial ou direto em reverter o fluxo de saída de ventoinha assim que o fluxo passa através da abertura de saída 15.

Embora os anéis em cascata traseiros 30, 60 descritos acima

possam ser utilizados para conectar firmemente e rigidamente as extremidades traseiras dos segmentos em cascatas do reversor de empuxo, eles têm algumas falhas. Primeiro, como discutido acima, os anéis em cascata traseiros 30, 60 não exercem nenhum papel substancial ou direto durante saída de fluxo da ventoinha e, são assim, portanto acessórios para função primária de suas montagens em cascata 20, 50. Segundo, porque os anéis em cascata traseiros 30, 60 estão posicionados atrás das palhetas em cascata mais recuadas 27, 57, os anéis em cascata traseiros 30, 60 adicionam ao comprimento total das montagens em cascata 20, 50 assim como também adicionam peso extra às cascatas 20, 50 sem contribuir diretamente para sua função de guinada de ar. Consequentemente, pelo menos por estas razões, existe uma necessidade por uma montagem em cascata de reversor de empuxo aperfeiçoada com um anel em cascata traseiro aperfeiçoado, que contribui diretamente para a função de guinada de ar da montagem em cascata, assim com também para sua função primária de oferecer suporte estrutural para a extremidade traseira do arranjo em cascata. Isto definitivamente reduz o comprimento total e peso da montagem em cascata.

SUMÁRIO

Em um modo de realização, uma montagem em cascata de um reversor de empuxo de motor de aeronave inclui uma pluralidade de segmentos em cascata de forma circunferencial espaçados, cada segmento em cascata incluindo uma pluralidade de palhetas espaçadas, incluindo uma palheta mais recuada e uma extremidade traseira. A montagem em cascata pode adicionalmente incluir uma prateleira de deflexão de fluxo que forma uma cauda ou extremidade traseira do segmento em cascata e acopla removivelmente a um anel em cascata traseiro. A prateleira de deflexão de fluxo inclui geralmente inclui uma parede vertical ou porção de corpo e uma porção defletora que se estende pra frente, longe da extremidade traseira do segmento em cascata. A porção defletora de cada prateleira de deflexão de fluxo pode ser configurada para pelo menos redirecionar parcialmente, na direção avante, pelo menos uma porção do volume de fluxo de ar de ventoinha assim que o fluxo de ar passa através das células mais recuadas ou passagens de fluxo de ar definidas entre as palhetas mais recuadas do segmento em cascata e do corpo da prateleira de deflexão de fluxo. A parede vertical ou porção de corpo de cada prateleira de deflexão pode definir uma área de conexão traseira de cada segmento em cascata para permitir acoplamento de um anel em cascata traseiro à extremidade traseira da montagem em cascata. Em outro modo de realização, a montagem em cascata de um

reversor de empuxo de motor de aeronave pode ter uma pluralidade de segmentos em cascata, cada um incluindo uma pluralidade de palhetas espaçadas e trilhos de suporte definindo células ou passagens de fluxo de ar entre elas, e pelo menos uma prateleira de deflexão de fluxo montada ao longo de uma seção intermediária avante e extremidades mais atrás do segmento em cascata. Em tal modo de realização, a prateleira de deflexão de fluxo pode incluir uma porção defletora de projeção substancialmente longitudinalmente que pode ser montada a uma palheta em cascata intermediária ou pode ser formada com uma seção de corpo definindo a palheta em cascata intermediária. A porção defletora se estende adiante da palheta em cascata intermediária, pelo menos parcialmente sobrejacente a uma série de células intermediárias e está configurada para redirecionar, na direção avante, pelo menos uma das passagens de ar através do segmento em cascata avante da prateleira de deflexão de fluxo. A prateleira de deflexão de fluxo pode se estender lateralmente de modo a definir uma estrutura de suporte de aro ao redor da montagem em cascata, auxiliando na conexão segura dos segmentos em cascata e permitindo uma redução em tamanho e peso requeridos para o anel em cascata de traseiro montado sobre a extremidade traseira da montagem em cascata.

Estes e outros aspectos e características da invenção serão entendidos quando considerados em conexão com as seguintes descrições detalhadas, junto com os desenhos. Àqueles peritos na técnica apreciarão adicionalmente as vantagens e benefícios dos vários modos de realização discutidos aqui, após a leitura das seguintes descrições detalhadas dos modos de realização com referência aos desenhos listados abaixo.

De acordo com prática comum, as várias características dos desenhos discutidos abaixo não estão necessariamente desenhadas à escala. Dimensões de várias características e elementos nos desenhos podem ser expandidas ou reduzidas para mais claramente ilustrar os modos de realização da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura IA é uma vista perspectiva de uma técnica anterior de motor turboélice de aeronave com um reversor de empuxo do tipo em cascata empregado.

A Figura IB é uma vista perspectiva da técnica anterior de reversor de empuxo do tipo em cascata mostrada na Figura IA.

A Figura IC é uma vista transversal parcial da técnica anterior de reversor de empuxo do tipo em cascata mostrada nas Figuras IAe 1B. IA e IB retiradas ao longo da linha C-C na Figura 1B.

A Figura ID é vista transversal parcial da técnica anterior de reversor de empuxo do tipo em cascata mostrada na Figura 1C, mostrando a extremidade traseira do arranjo em cascata e uma técnica anterior de anel em cascata traseiro. A Figura IE é uma vista transversal parcial como aquela da Figura 1D, mostrando a extremidade traseira do arranjo em cascata e outro tipo de técnica anterior de anel em cascata traseiro.

A Figura 2A é uma vista transversal parcial de um reversor de empuxo em uma configuração arrumada, que inclui um modo de realização de uma montagem em cascata com uma prateleira de deflexão de fluxo de acordo

com a invenção.

A Figura 2B é uma vista transversal parcial do reversor de empuxo mostrado na Figura 2A, com a luva móvel em uma posição empregada.

A Figura 3A é uma vista perspectiva de um modo de realização de um segmento em cascata da montagem em cascata com uma prateleira de deflexão de fluxo de acordo com a invenção.

A Figura 3B é uma vista transversal parcial da extremidade traseira da montagem em cascata com uma prateleira de deflexão de fluxo do reversor de empuxo mostrado nas Figuras 2A - 3A.

A Figura 4A é uma revisão perspectiva de outro modo de realização de um segmento em cascata da montagem em cascata, com uma prateleira de deflexão de fluxo de acordo com a presente invenção. A Figura 4B é uma vista transversal do segmento em cascata

mostrado na Figura 4A.

A Figura 5 é uma vista perspectiva de um anel em cascata traseiro para acoplamento às extremidades traseiras dos segmentos em cascata da montagem em cascata. Partes correspondentes estão designadas por números de

referência correspondentes em todos os desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Um modo de realização de um reversor de empuxo 200 incluindo um modo de realização de uma montagem em cascata 100 e com prateleira de deflexão de fluxo 100, de acordo com a invenção é mostrado nas Figuras 2A e 2B. O reversor de empuxo 200 geralmente inclui uma luva móvel 16 acoplada movelmente à extremidade traseira de uma porção estacionária 12 de um nacele. Na Figura 2A, a luva móvel 16 é mostrada em uma posição retraída ou acondicionada, com porta(s) de bloqueio 18 acondicionada em uma posição adjacente à superfície interior da luva móvel. Na Figura 2B, a luva móvel 16 é mostrada em uma posição empregada. Na posição empregada, as porta (s) de bloqueio 18 está estendida dentro de um duto de ventoinha 13 para bloquear fluxo de ventoinha através do duto 13. Como também mostrado na Figura 2B, emprego da luva móvel 16 abre uma passagem de saída de fluxo de ar 15 na estrutura nacele, e expõe a montagem em cascata 100 disposta dentro da passagem de saída 15.

A montagem em cascata 100 inclui uma pluralidade de segmentos em cascata 102. Como indicado nas Figuras 2A - 3A, cada segmento em cascata 102 inclui um corpo 103, tendo nervuras ou trilhos de suporte se estendendo longitudinalmente 104 e uma pluralidade de palhetas espaçadas se estendendo genericamente lateralmente 105, cada uma configurada para reverter o fluxo de ar sendo gasto através da passagem de saída 15 (Figuras 2A - 2B) em direção a pelo menos uma direção parcialmente avante. Os segmentos em cascata 102 também incluem palhetas mais recuadas 107. As palhetas 105 geralmente têm uma configuração côncava, curvada, apesar de outras configurações também poderem ser providas. Como mostrado nas Figuras 3A e 4A, cada segmento em cascata 102 inclui uma extremidade traseira ou recuada 108, uma extremidade avante 109, e uma série de células ou passagens de fluxo 106 definidas entre os trilhos de suporte 104 e palhetas espaçadas 105. A extremidade 109 de cada segmento em cascata 102 geralmente está conectada removivelmente a um ou mais flanges 14 na extremidade traseira da porção estacionária 112 da estrutura nacele. A extremidade avante de cada segmento em cascata 102 pode ser conectada ao flange ou flanges 14 por um ou mais fixadores removíveis 23 de um tipo ou tipos conhecidos na técnica.

Em um modo de realização da montagem em cascata 102 ilustrado nas Figuras 3A - 3B, a extremidade traseira 108 de cada segmento em cascata 102 pode incluir uma prateleira de deflexão de fluxo 110, que é montada nas extremidades traseiras dos trilhos de suporte 104 em uma posição espaçada das palhetas mais recuadas 107. A prateleira de deflexão de fluxo 110 pode ser montando à extremidade traseira de seu segmento em cascata associado, tal como por fixadores, adesivos, soldas ou outros acoplamentos ou outros recursos para junção, como entendido por aqueles peritos na técnica. Cada prateleira de deflexão de fluxo 110 pode ser formada de um material de peso leve, substancialmente rígido e de alta resistência, incluindo vários metais ou ligas metálicas, tal como alumínio, titânio, aço ou materiais de metal similares, ou pode ser formada de vários compósitos de alta resistência ou materiais sintéticos. Como mostrado nas figuras 3 A - 3B, a prateleira de deflexão de fluxo 110 tem uma configuração em forma de L, substancialmente ortogonal, incluindo uma porção defletora se estendendo à frente, orientada genericamente longitudinalmente 112, e um corpo ou porção de parede vertical 113. Outras configurações estão dentro do âmbito da invenção, tal como configurações que não são perfeitamente ortogonais.

A Figura 3B mostra um detalhe ampliado de uma configuração da extremidade traseira 108 de um segmento em cascata 102 do modo de realização da montagem em cascata 100 descrito acima. Neste modo de realização, a extremidade traseira de cada segmento em cascata 102, ao qual o anel em cascata traseiro 102 monta, é definida por um corpo ou porção de parede vertical 113 da prateleira de deflexão de fluxo 110. A porção de corpo 113 deste modo de realização está genericamente configurada para prover uma parede traseira substancialmente plana ou recuada à extremidade traseira de cada segmento em cascata e está espaçada axialmente mais atrás das palhetas mais recuadas 107, de modo a definir células traseiras ou passagens de ar 114 para cada segmento em cascata. Como mostrado na Figura 3 A, as palhetas 105, incluindo palhetas mais recuadas 107 e a porção de corpo 113 da prateleira de deflexão de fluxo de cada segmento 102, podem ser suportadas por dois ou mais trilhos de suporte espaçados e se estendendo longitudinalmente 104. Ao prover espaço entre a palheta mais recuada 107 e a prateleira de deflexão de fluxo 110, fluxo da saída de ventoinha pode passar através das células mais recuadas ou passagens de ar 114 entre elas, como indicado na Figura 3B pela seta tracejada 115. Adicionalmente, no presente modo de realização, como

indicado na Figura 3B, a porção defletora se estendendo à frente 112 da prateleira de deflexão de fluxo 110 é mostrada como orientada a um ângulo de 90° em relação a sua porção de corpo 113, apesar de que será entendido que a porção defletora também pode ser orientada a ângulos maiores ou menores. Em modos de realização utilizando a configuração de ângulo de 90°, a porção defletora 112 da prateleira de deflexão de fluxo 110 está rigorosamente espaçada de e genericamente orientada substancialmente nivelada com as bordas superiores dos trilhos de suporte de seus segmentos em cascata associados. Opcionalmente, a porção defletora 112 de cada prateleira de deflexão de fluxo 110 tem uma configuração arqueada que está combina rigorosamente a configuração arqueada de seu segmento em cascata associado, sobre toda a largura do segmento. Deste modo, a porção defletora 112 confina o corpo 103 de cada segmento em cascata, formando deste modo uma estrutura de aro de apoio que provê suporte estrutural aos segmentos em cascata em suas configurações conectadas.

A porção de corpo 113 da prateleira de deflexão de fluxo 110 inclui uma parede de extremidade traseira plana 113, definindo assim uma superfície de montagem substancialmente plana 117 para acoplamento de um anel em cascata traseiro 120 à extremidade traseira de cada segmento em cascata. Pela provisão de tal parede plana 113 e sua superfície de montagem plana associada 117, o anel em cascata traseiro 120 fica em contato disposto de modo plano ou de apoio de montagem nivelado com a porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo, colocando assim o anel em cascata traseiro em um encaixe mais apertado, mais próximo com as extremidades traseiras dos segmentos em cascata em comparação com as estruturas da técnica anterior. Isto pode reduzir significantemente a quantidade de espaço longitudinal exigido dentro do nacele para o anel em cascata traseiro quando montado aos segmentos em cascata, e consequentemente prover depuração aumentada para operação do reversor de empuxo e estrutura em cascata.

Um modo de realização de um anel em cascata traseiro 120 para uso com uma montagem em cascata 100, tal como descrito acima é genericamente mostrado nas Figuras 2A - 2B e 5. Como mostrado na Figura 5, embora o anel em cascata traseiro 120 seja referido aqui como um "anel", o anel em cascata traseiro 120 pode ser construído em duas ou mais partes arqueadas as quais podem não combinar para formar uma estrutura de anel de 360 graus completos. Por exemplo, o anel em cascata traseiro 120 pode incluir duas ou mais partes arqueadas ou seções 120a, 120b que são imagens de espelho de ambas, cada uma incluindo uma porção de corpo 122, uma porção "defletora" ou externa 126, e uma porção interna 124. No modo de realização mostrado na Figura 5, a porção de corpo 122 é substancialmente plana, e repousa em um plano que é substancialmente transverso ao eixo longitudinal de um motor de aeronave associado, com uma pluralidade de buracos montados ou aberturas 123 para uso em fixação removível do anel 120 aos segmentos em cascata 102. A porção interna 124 do anel 120 pode ser substancialmente cilíndrica em forma, e pode se estender para trás de uma borda interna da porção de corpo 122, com a porção interna 124 arranjada substancialmente perpendicular à porção de corpo 122.

Nas estruturas da técnica anterior, tal como mostrado na Figura 1D, os segmentos em cascata freqüentemente exigem uma parede recuada adicional que é montada atrás da palheta mais recuada (indicado em 27) para permitir conexão do anel em cascata traseiro aos segmentos em cascata. Alternativamente, como indicado na Figura 1E, se a palheta mais recuada 57 dos segmentos em cascata compreende a parede recuada ou traseira dos segmentos em cascata, a construção curvada das palhetas geralmente exige que o anel em cascata seja conectado às palhetas mais recuadas dos segmentos em cascata por flanges se estendendo horizontalmente 52 e 63 acoplados por meio de fixadores 21. Além disso, para reduzir significantemente o espaço horizontal e permitir um ajuste e encaixe mais próximo entre o anel em cascata e a extremidade traseira dos segmentos em cascata aos quais está acoplado, a presente invenção elimina a necessidade de tal flangeamento de acoplamento, tal como mostrado na Figura 1E, e a exigência por uma porção de parede traseira adicional como mostrado na Figura 1D. Isto, por sua vez, ajuda a prover significante redução de peso e permite que o anel em cascata traseiro seja formado em tamanhos variados (por exemplo, seja feito mais alto) como necessário para aumentar a operação aerodinâmica do reversor de empuxo.

Como indicado na Figura 3B, a porção de corpo 113 de cada prateleira de deflexão de fluxo 110 pode ser conectada removivelmente ao anel em cascata traseiro 120, tal como por um ou mais fixadores removíveis 125 de um tipo ou tipos conhecidos na técnica. Por exemplo, a extremidade traseira de cada segmento em cascata 102 pode ser conectada removivelmente ao anel em cascata traseiro 120 por um ou mais conjuntos de porcas e parafusos, ou pode ser mais permanentemente acoplado tal como por rebites, etc. A conexão do anel em cascata traseiro 120 à porção de corpo 113 da prateleira de deflexão de fluxo 110 por fixadores 125 se estende em uma direção avante através do corpo do anel em cascata traseiro das prateleiras de deflexão de fluxo. Esta conexão longitudinal alinha os fixadores em uma orientação de carga de cisalhamento para prover força adicionada, como oposta a um acoplamento carregado de tensão, tal como criado pela conexão ilustrada na estrutura da técnica anterior da Figura ΙΕ. O acoplamento do anel em cascata traseiro 120 aos segmentos em cascata fixa as extremidades traseiras 108 dos segmentos em cascata 102 juntos, adiciona rigidez à montagem em cascata 100, e restringe a deflexão para fora dos segmentos em cascata 102 quando os segmentos em cascata 102 são expostos a fluxo de ar de alta velocidade passando através da passagem de saída 15. A prateleira de deflexão de fluxo 100 pode, adicionalmente, auxiliar em prover continuidade estrutural e suporte aos segmentos em cascata conectados, os quais em retorno podem permitir uma redução de tamanho, e assim peso do anel em cascata traseiro.

Na operação, como o reversor de empuxo está*, o fluxo de ar de ventoinha está direcionado externamente em direção às células ou passagens de fluxo de ar 106 e 114, definidas entre as palhetas e trilhos de suporte dos segmentos em cascata. A configuração substancialmente curvada ou arqueada das palhetas obriga o fluxo de ar ser redirecionado na direção avante para prover empuxo reverso. O fluxo de ar mais recuado, indicado pelas linhas tracejadas 115 na Figura 3B, flui dentro das células mais recuadas 114 e é direcionado substancialmente avante pelo impacto contra a superfície inferior da porção defletora 112 da prateleira de deflexão de fluxo 110.

O anel em cascata traseiro 120 pode adicionalmente incluir uma porção defletora angulada 126 que se estende avante a um ângulo desejado para auxiliar em deflexão do fluxo de ar mais recuado. Como mostrado nas Figuras 3B e 5, a porção defletora 126 de um modo de realização do anel em cascata traseiro 120 pode geralmente se estender na direção avante da borda externa da porção de corpo 122. A porção de defletora 126 pode se estender a um ângulo "0" relativo à porção de corpo 122. No modo de realização mostrado, o ângulo "0" entre a porção defletora 126 e a porção de corpo 122 é menor do que 90 graus. Em um modo de realização, o ângulo "0" está entre cerca de 60 graus e cerca de 90 graus, embora ângulos menores do que 60 graus podem também ser usados. Em um modo de realização do anel em cascata traseiro 120, a porção defletora 126 pode ter uma forma substancialmente frustro cônica tendo um diâmetro maior na sua borda avante. Alternativamente, a porção defletora 126 pode ter outras formas, tal como, uma forma substancialmente arqueada. Esta porção defletora 126 também pode ser de um comprimento estendido, e geralmente é de um comprimento maior do que a porção defletora 112 da prateleira de deflexão de fluxo 110 contra a qual está montada, de modo à substancialmente se sobrepor à porção defletora 112 da prateleira de deflexão de fluxo IlOe adicionalmente ajudar a inverter fluxo de ar para frente durante a operação de empuxo reverso.

Em um modo de realização adicional da montagem em cascata 100 ilustrada nas Figuras 4A e 4B, uma prateleira de deflexão de fluxo 210 pode ser montada ao longo de uma porção intermediária 211 de um segmento em cascata associado 102, espaçado axialmente avante das palhetas mais recuadas do segmento em cascata e do anel em cascata traseiro 120. Neste modo de realização, a prateleira de deflexão de fluxo 210 pode incluir uma porção defletora 212 que está montada à extremidade superior de uma palheta intermediária 213 de seu segmento em cascata associado, ou alternativamente, pode ser formada integralmente como uma estrutura unitária com a palheta intermediária, onde a palheta intermediária 213 define uma porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo. Neste modo de realização, a porção defletora 212 de cada prateleira de deflexão de fluxo 210 irá geralmente compreender uma projeção ou prateleira orientada substancialmente longitudinalmente que irá se estender para frente, pelo menos parcialmente repousando ou cobrindo as células intermediárias ou passagens de fluxo 214 localizadas diretamente em frente à prateleira de deflexão de fluxo. A porção defletora 212 é preferivelmente integral com as palhetas intermediárias 213 e redireciona pelo menos uma porção do volume de um fluxo de ar 215 passando através dele em uma direção avante. Adicionalmente, na construção da prateleira de deflexão de fluxo, onde a prateleira de deflexão de fluxo é integralmente formada com a palheta intermediária 213 de seu segmento em cascata associado, a prateleira de deflexão de fluxo pode também incluir uma porção de corpo se estendendo verticalmente, substancialmente direta, ou também uma parede.

Como adicionalmente ilustrado na Figura 4B, cada segmento em cascata 102 pode incluir tipicamente uma porção de parede substancialmente recuada plana, que pode ser formada de um material de peso leve, e ao qual o anel em cascata traseiro 120 está acoplado por meio de fixadores 221, com os fixadores sendo geralmente orientados em um *. As porções defletoras das prateleiras de deflexão de fluxo por cada um dos segmentos em cascata se estenderão lateralmente através de seus segmentos em cascata associados, e serão arranjados em um * contra as bordas superiores dos trilhos e palhetas intermediárias. As extremidades destas porções defletoras podem ser conectadas em séries, de modo a definir ou ajudar a prover uma * que se estende sobre os segmentos em cascata. Tal construção provê continuidade estrutural aprimorada para os segmentos em cascata acoplados, formando efetivamente uma banda estrutural ou * que pode ajudar a fixar os segmentos em cascata juntos. Ao prover este quadro de continuidade adicional ou estrutura * para os segmentos em cascata, o anel em cascata traseiro pode ser reduzido em tamanho e assim reduzido em peso, tal como algumas das cargas estruturais para manter os segmentos em cascata conectados em séries foi tomado pela prateleira de deflexão de fluxo. Tal redução em tamanho e peso do anel em cascata traseiro pode compensar qualquer peso adicional da adição de seções de parede dos segmentos em cascata aos quais o anel em cascata traseiro está acoplado. Ainda adicionalmente, será entendido por aqueles peritos na técnica que uma pluralidade de prateleiras de deflexão de fluxo pode ser utilizada com os segmentos em cascata formados de acordo com princípios da presente invenção. Por exemplo, uma primeira prateleira de deflexão de fluxo pode ser montada na extremidade traseira de seu segmento em cascata associado, como ilustrado nas Figuras 3 A e 3B, para prover uma superfície de conexão substancialmente plana para o anel em cascata traseiro e prover o redirecionamento desejado do ar fluindo através das células mais recuadas ou passagens de ar 114. Além disso, uma ou mais prateleiras de deflexão de fluxo adicionais podem ser montadas nas várias localizações intermediárias ao longo do comprimento dos segmentos em cascata, com estas prateleiras de deflexão de fluxo adicionais sendo geralmente espaçadas em direção à frente a partir da prateleira de deflexão de fluxo montada na traseira. O uso das prateleiras de deflexão de fluxo intermediárias pode, adicionalmente, prover as desejadas melhorias na continuidade estrutural para o arranjo em cascata, enquanto também permitindo que as prateleiras de deflexão de fluxo e/ou o anel em cascata traseiro sejam feitos de materiais leves para ajudar a reduzir o tamanho total da montagem em cascata, sem uma redução indesejável na resistência estrutural e continuidade de cinta dos segmentos em cascata acoplados.

O uso de uma ou mais prateleiras de deflexão de fluxo 110 de acordo com os princípios da presente invenção pode assim ajudar a minimizar o peso da montagem em cascata, ao permitir que a espessura ou espessuras da porção de corpo 122, da porção interna 124, da porção externa 126 e de quaisquer outras porções do anel em cascata traseiro sejam substancialmente minimizadas. A presente invenção pode adicionalmente facilitar o uso de configuração variada e tamanho dos anéis em cascata traseiros que podem adicionalmente ajudar a reduzir substancialmente o comprimento e peso da montagem em cascata 100. Além disso, a forma transversal do anel em cascata traseiro 120 pode ser configurada pra prover rigidez adequada contra flexão e torção, enquanto também minimizando peso. Por exemplo, o anel em cascata traseiro 120 pode ser construído de materiais compósitos em uma única peça utilizando processos de fabricação de compósitos conhecidos. Alternativamente, o anel em cascata traseiro 120 pode ser construído de material de peso leve e forte ou combinação de materiais, tais como alumínio, titânio, compósitos ou o similar, e também pode ser construído em uma única peça, ou fabricado por junção de peças múltiplas ou seções unidas.

Os modos de realização da invenção descrita acima são destinados a ilustrar várias características e aspectos da invenção. Pessoas peritas na técnica irão reconhecer que várias mudanças e modificações podem ser feitas para descrever modos de realização sem afastamento da invenção. Por exemplo, embora vários modos de realização de um anel em cascata traseiro tenham sido descritos como tendo formas transversais particulares e porções específicas, um anel em cascata traseiro de acordo com a invenção pode incluir várias formas transversais e/ou porções que são diferentes dos modos de realização especificamente descritos. Todas estas alterações e modificações são destinadas a estar dentro do âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave, caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma pluralidade de segmentos em cascata espaçados de forma circunferencial, cada segmento em cascata incluindo uma extremidade frontal, uma extremidade traseira, e uma pluralidade de nervuras e palhetas espaçadas definindo uma série de passagens de ar entre elas, e com as palhetas incluindo a palheta mais traseira; e (b) prateleira de deflexão de fluxo montada ao longo da extremidade traseira de cada segmento em cascata e incluindo uma porção defletora configurada para, pelo menos parcialmente, redirecionar pelo menos uma porção do ar passando através de cada segmento em cascata em ir à frente quando o ar passa para o exterior entre as palhetas mais traseiras e a extremidade traseira de cada segmento em cascata, e uma porção de corpo se estendendo ao longo da extremidade traseira de cada segmento em cascata; e (c) um anel em cascata traseiro acoplado à porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo, o anel em cascata traseiro conectando as extremidades traseiras dos segmentos em cascata em série.

2. Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da porção defletora compreender uma prateleira orientada substancialmente longitudinalmente se estendendo pelo menos parcialmente sobre as passagens de ar entre as palhetas mais traseiras e a porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo.

3. Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo definir uma parede traseira de cada segmento em cascata.

4. Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do anel em cascata traseiro incluir adicionalmente uma porção de corpo tendo uma porção interna adjacente e conectada à porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo.

5. Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do anel em cascata traseiro compreender adicionalmente um defletor de fluxo.

6. Montagem em cascata de reversor de empuxo de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do anel em cascata traseiro ser removivelmente acoplado à porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo por uma pluralidade de prendedores.

7. Nacele de motor de aeronave com uma montagem em cascata de reversor de empuxo, caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma pluralidade de segmentos em cascata de forma circunferencial espaçados, cada segmento em cascata compreendendo uma série de trilhos e palhetas espaçadas, incluindo uma palheta mais traseira, fileiras espaçadas de passagens de fluxo de ar definidas entre os trilhos e palhetas, e uma extremidade traseira; e (b) um anel em cascata traseiro acoplado á extremidade traseira de cada segmento em cascata; e (c) um meio de deflexão de fluxo de ar montado ao longo de cada segmento em cascata em direção à frente do anel em cascata traseiro e adjacente a uma fileira selecionada de passagens de fluxo de ar definida no segmento em cascata, pelo menos parcialmente sobreposto à selecionada fileira de passagens e fluxo de ar para redirecionar pelo menos uma porção de ar passando para o exterior através da fileira selecionada de passagens de fluxo de ar.

8. Nacele de motor de aeronave de acordo com a reivindicação7, caracterizada pelo fato do meio de deflexão de fluxo de ar compreender pelo menos uma prateleira de deflexão de fluxo montada em pelo menos um segmento em cascata e incluindo uma porção defletora posicionada atrás da palheta mais traseira e em que a porção defletora se estende para frente da extremidade traseira do pelo menos um segmento em cascata, e uma porção de corpo definindo uma parede de extremidade traseira substancialmente plana à qual o anel em cascata traseiro é acoplado em um arranjo montado substancialmente nivelado.

9.Nacele de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato da porção defletora ter uma configuração substancialmente plana se estendendo longitudinalmente, pelo menos parcialmente sobreposta a uma fileira de passagens de fluxo de ar mais traseiras entre a palheta maia traseira do pelo menos um segmento em cascata e a porção de corpo da prateleira de deflexão de fluxo.

10. Nacele de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato do meio defletor de fluxo de ar compreender pelo menos uma prateleira de deflexão de fluxo montada em uma palheta intermediária do pelo menos um segmento em cascata e incluindo uma porção defletora posicionada à frente da palheta mais traseira.

11. Nacele de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de cada prateleira de deflexão de fluxo ser conectada em série para definir uma estrutura de aro se estendendo ao redor e suportando os segmentos em cascata para formar a montagem em cascata.

12. Nacele de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato do anel em cascata traseiro ser acoplado às extremidades traseiras dos segmentos em cascata por uma pluralidade de prendedores removíveis.

13. Nacele de motor de aeronave de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato do anel em cascata traseiro compreender pelo menos dois segmentos de anel arqueados.

14. Montagem em cascata para um reversor de empuxo de motor de aeronave, caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma pluralidade de segmentos em cascata conectados em série, cada um dos mencionados segmentos em cascata incluindo uma extremidade traseira, uma extremidade frontal, uma série de trilhos se estendendo longitudinalmente, uma série de palhetas se estendendo lateralmente, incluindo uma palheta mais traseira conectada aos mencionados trilhos, e uma pluralidade de fileiras de passagens de fluxo de ar definidas entre os mencionados trilhos e as mencionadas palhetas; (b) um anel em cascata traseiro montado na mencionada extremidade traseira de cada segmento em cascata para acoplar e manter os mencionados segmentos em cascata conectados em série; e (c) uma pluralidade de prateleiras de deflexão de fluxo, cada uma montada em cada um dos segmentos em cascata em uma posição espaçada à frente do mencionado anel em cascata traseiro, e incluindo uma porção defletora se estendendo para frente que, pelo menos parcialmente, se sobrepõe a uma fileira selecionada de passagens de fluxo de ar de modo a redirecionar pelo menos uma porção de ar passando através da mencionada fileira selecionada de passagens de ar.

15. Montagem em cascata de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de cada uma das mencionadas prateleiras de deflexão de fluxo ser montada adjacente à mencionada extremidade traseira de um segmento em cascata associado, espaçada para trás a partir da palheta mais traseira do mencionado segmento em cascata associado.

16. Montagem em cascata de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de cada uma das mencionadas prateleiras de deflexão de fluxo compreender adicionalmente uma porção de corpo vertical definindo uma parede traseira substancialmente plana de seu segmento em cascata associado ao qual o mencionado anel em cascata traseiro é acoplado em um arranjo de montagem substancialmente nivelado.

17. Montagem em cascata de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de cada uma das mencionadas prateleiras de deflexão de fluxo ser montada ao longo de uma série de palhetas intermediárias dos mencionados segmentos em cascata, à frente da palheta mais traseira dos mencionados segmentos em cascata.

18. Montagem em cascata de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de cada uma das mencionadas prateleiras de deflexão de fluxo ser montada ao longo das mencionadas extremidades traseiras dos mencionados segmentos em cascata, espaçadas para trás da mencionada palheta mais traseira de cada um dos mencionados segmentos em cascata e definindo uma parede traseira substancialmente plana à qual o mencionado anel em cascata traseiro é acoplado em u arranjo montado substancialmente nivelado.

19. Montagem em cascata de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato das mencionadas prateleiras de deflexão de fluxo serem conectadas em série para definir uma estrutura de aro de suporte para conectar os mencionados segmentos em cascata em série.