BR102013030316A2 - engine pylon for an aircraft and engine pylon to attach an engine to an aircraft - Google Patents
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Abstract
pilone de motor para uma aeronave e pilone de motor para prender um motor em uma aeronave. trata-se de um pilone de motor (10) que inclui uma estrutura monolítica de suporte (32) que tem um corpo que inclui múltiplos anteparos espaçados (22), múltiplas longarinas (24) que conectam os anteparos (22) para definir múltiplos compartimentos (28) e forros (30) fornecidos para pelo menos parcialmente confinar pelo menos um dentre os múltiplos compartimentos (28).engine pylon for an aircraft and engine pylon for attaching an engine to an aircraft. It is a motor pylon (10) that includes a monolithic support structure (32) which has a body that includes multiple spaced bulkheads (22), multiple stringers (24) connecting the bulkheads (22) to define multiple compartments. (28) and linings (30) provided to at least partially confine at least one of the multiple compartments (28).
Description
“PILONE DE MOTOR PARA UMA AERONAVE E PILONE DE MOTOR PARA PRENDER UM MOTOR EM UMA AERONAVE” Antecedentes da Invenção As aeronaves contemporâneas incluem estruturas de pilone para suportar um motor em uma asa da aeronave. Os pilones contemporâneos de motores são cons truídos a partir de muitas partes separadas que incluem quadros, longarinas e forros, que podem ser montadas umas às outras com o uso de centenas, se não mais, fixadores de alta tolerância, os quais adicionam peso e custo. Os orifícios para acomodar os fixadores para acoplar as partes umas às outras podem precisar ser perfurados nas partes separadas e tornam o processo de montagem demorado.BACKGROUND OF THE AIRCRAFT AND ENGINE PILONE TO HOLD AN ENGINE TO AN AIRCRAFT Background of the Invention Contemporary aircraft include pylon structures to support an engine on one wing of the aircraft. Contemporary engine pylons are constructed from many separate parts including frames, spars and liners, which can be mounted together using hundreds, if not more, high tolerance fasteners, which add weight and cost. . The holes to accommodate the fasteners to couple the parts together may need to be drilled into the separate parts and make the assembly process time consuming.
Breve Descrição da Invenção Em uma realização, a invenção refere-se a um pilone de motor para uma aeronave que inclui uma viga tipo caixão que tem múltiplos anteparos espaçados e múltiplas longarinas que conectam os anteparos para definir um quadro com múltiplos compartimentos e forros fornecidos no quadro para confinar, pelo menos parcialmente, pelo menos um dentre os múltiplos compartimentos, em que pelo menos um subconjunto dos anteparos espaçados, múltiplas longarinas e forros são uma estrutura monolítica.Brief Description of the Invention In one embodiment, the invention relates to an aircraft engine pylon including a coffin beam having multiple spaced bulkheads and multiple spars connecting the bulkheads to define a multi-compartment frame and liners provided in the framework for at least partially confining at least one of the multiple compartments, wherein at least a subset of the spaced bulkheads, multiple stringers and linings are a monolithic structure.
Em outra realização, a invenção se refere a um pilone de motor para fixar um motor a uma aeronave, que inclui uma estrutura monolítica de suporte que tem um corpo que tem uma face inferior e uma superior espaçadas por uma primeira parede lateral e uma segunda parede lateral, múltiplos compartimentos, sendo que cada compartimento tem uma entrada adjacente a pelo menos um dentre a face superior, face inferior, primeira parede lateral e segunda parede lateral, forro em pelo menos dois dentre a face superior, face inferior, primeira parede lateral e a segunda parede lateral.In another embodiment, the invention relates to an engine pylon for attaching an engine to an aircraft, including a monolithic support structure having a body having a lower and upper face spaced by a first side wall and a second wall. lateral, multiple compartments, each compartment having an inlet adjacent to at least one of the upper face, lower face, first sidewall and second sidewall, lining in at least two of the upper face, lower face, first sidewall and the second side wall.
Breve Descrição dos Desenhos Nos desenhos: A Figura 1 é uma vista esquemática de uma porção de uma aeronave que inclui um motor e um pilone de acordo com uma realização da invenção. A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um pilone de motor exemplificativo, de acordo com uma realização da invenção. A Figura 3 é uma vista em perspectiva do pilone de motor da Figura 2 com porções opostas separadas. A Figura 4 é uma vista em corte transversal parcial do pilone de motor de Figura 2. A Figura 5 é uma vista em perspectiva de outro pilone de motor exemplificativo.Brief Description of the Drawings In the drawings: Figure 1 is a schematic view of a portion of an aircraft including an engine and a pylon according to one embodiment of the invention. Figure 2 is a perspective view of an exemplary engine pylon according to one embodiment of the invention. Figure 3 is a perspective view of the engine pylon of Figure 2 with separate opposing portions. Figure 4 is a partial cross-sectional view of the engine pylon of Figure 2. Figure 5 is a perspective view of another exemplary engine pylon.
As Figuras 6A e 6B ilustram vistas recortadas que comparam um pilone convencional e um pilone de acordo com uma realização da invenção.Figures 6A and 6B illustrate cropped views comparing a conventional pylon and a pylon according to one embodiment of the invention.
As Figuras 7A e 7B ilustram uma segunda comparação do número de fixadores usados para um pilone convencional e um pilone de acordo com uma realização da invenção.Figures 7A and 7B illustrate a second comparison of the number of fasteners used for a conventional pylon and a pylon according to one embodiment of the invention.
Descrição das Realizações da Invenção A Figura 1 ilustra um pilone de motor 10 para prender um motor 12 a uma asa 14 de uma aeronave. Uma nacela 16 foi mostrada parcialmente recortada, a título de clareza, como a nacela 16 circunda o motor 12. Um sistema de montagem 18, que pode incluir estruturas de suspensão, pode ser usado para acoplar de forma operável o pilone de motor 10 entre o motor 12 e a asa 14. Embora uma aeronave comercial tenha sido ilustrada, contempla-se que as realizações da invenção possam ser usadas em qualquer tipo de aeronave. Adicionalmente, embora o pilone de motor 10 tenha sido ilustrado como acoplando a porção superior do motor 12 ao bordo de ataque e sob o lado da asa 14, outras disposições de montagem e sistemas de montagem podem ser usados. A Figura 2 ilustra mais claramente que o pilone de motor 10 inclui um corpo ou viga tipo caixão 20 que tem múltiplos anteparos espaçados 22. As múltiplas longarinas 24 conectam os anteparos espaçados 22 para definir um quadro 26 com múltiplos compartimentos 28. O forro 30 pode ser fornecido no quadro 26 para confinar, pelo menos parcialmente, pelo menos um dentre os múltiplos compartimentos 28.Description of the Embodiments of the Invention Figure 1 illustrates an engine pylon 10 for securing an engine 12 to a wing 14 of an aircraft. A nacelle 16 has been shown partially cut out for clarity as nacelle 16 surrounds engine 12. An assembly system 18, which may include suspension structures, may be used to operably couple the engine pylon 10 between the engine 12 and wing 14. Although a commercial aircraft has been illustrated, it is contemplated that embodiments of the invention may be used on any type of aircraft. Additionally, although the engine pylon 10 has been illustrated as coupling the upper portion of the engine 12 to the leading edge and under the wing side 14, other mounting arrangements and mounting systems may be used. Figure 2 illustrates more clearly that the motor pylon 10 includes a casket-like body or beam 20 which has multiple spaced bulkheads 22. Multiple stringers 24 connect spaced bulkheads 22 to define a multi-compartment frame 26. Liner 30 may be provided in table 26 to at least partially confine at least one of the multiple compartments 28.
Pelo menos um subconjunto de uma porção dentre os anteparos espaçados 22, as múltiplas longarinas 24 e forros 30 formam uma estrutura monolítica de suporte 32. No exemplo ilustrado, a estrutura monolítica de suporte 32 inclui uma face superior 40 e uma face inferior 42 espaçada por uma primeira parede lateral 44 e uma segunda parede lateral 46. Os múltiplos compartimentos 28 cada um tem uma entrada 48 adjacente à face superior 40. Será compreendido que a entrada 48 pode ser adjacente a qualquer um dentre pelo menos um dentre a face superior 40, face inferior 42, primeira parede lateral 44 e segunda parede lateral 46. A viga tipo caixão 20 pode ser formada de qualquer maneira apropriada incluindo que o corpo pode afunilar a parir da face superior 40 para a face inferior 42. O forro 30 pode ser incluído em pelo menos duas dentre a face superior 40, face inferior 42, primeira parede lateral 44 e segunda parede lateral 46. Na Figura 3, pode-se observar mais facilmente que o forro 30 foi incluído na primeira parede lateral 44 e na segunda parede lateral 46. Também se pode observar mais facilmente que a estrutura monolítica de suporte 32 também inclui membros de manta de suporte interno integral 50 para fornecer um suporte estrutural ao pilone de motor 10. Os membros de manta de suporte interno 50 podem ser orientados em qualquer direção incluindo de forma diagonal dentro da viga tipo caixão 20.At least a subset of a portion between the spaced bulkheads 22, the multiple stringers 24 and linings 30 form a monolithic support structure 32. In the illustrated example, monolithic support structure 32 includes an upper face 40 and a lower face 42 spaced by a first sidewall 44 and a second sidewall 46. The multiple compartments 28 each have an inlet 48 adjacent the upper face 40. It will be understood that the inlet 48 may be adjacent to any one of at least one of the upper face 40, lower face 42, first side wall 44 and second side wall 46. Coffin beam 20 may be formed in any suitable manner including that the body may taper from upper face 40 to lower face 42. Liner 30 may be included at least two of the upper face 40, lower face 42, first sidewall 44 and second sidewall 46. In Figure 3, it can be seen more easily than Figure 30 has been included in the first sidewall 44 and the second sidewall 46. It may also be more readily observed that the monolithic support structure 32 also includes integral inner support blanket members 50 for providing structural support to the motor pylon 10. The inner support blanket members 50 may be oriented in any direction by including diagonally within the coffin beam 20.
Também é contemplado que um reversor de empuxo com pelo menos um elemento móvel, que é móvel para e a partir de um posição de reversão, pode ser incluído no motor para mudar a direção de fluxo de ar. Existem vários métodos para obter empuxo reverso nas montagens de motor; no entanto, esses componentes não são relevantes para a presente invenção e não serão descritos adicionalmente no presente documento. Conforme ilustrado, uma trilha de reversor de empuxo integrado 52 pode se estender a partir de um lado da viga tipo caixão 20. Um ou mais dentre os componentes do reversor de empuxo podem utilizar a trilha de reversor de empuxo 52 para movimento do reversor de empuxo para e a partir da posição de reversão. No exemplo ilustrado na Figura 4, as duas peças opostas são unidas por fixadores 54. Os fixadores 54 foram esquematicamente ilustrados e quaisquer fixadores apropriados 54 podem ser usados. As duas estruturas monolíticas opostas podem ser unidas uma à outra ao longo de qualquer junta apropriada incluindo uma junta sobreposta. Embora uma junta sobreposta escalonada tenha sido ilustrada, será compreendido que qualquer junta apropriada incluindo uma junta de cisalhamento duplo, junta de topo, etc. pode ser usada. A viga tipo caixão 20 do pilone de motor 10 foi ilustrada de modo a incluir duas estruturas monolíticas opostas, metades longitudinais esquerda e direita, que podem ser unidas uma à outra para formar a estrutura monolítica de suporte 32. Será compreendido que a estrutura monolítica de suporte 32 pode ser formada a partir de qualquer material apropriado. Adicionalmente, a estrutura monolítica pode ser formada com o uso de qualquer processo de fabricação apropriado. A título de exemplo não limitante, a estrutura monolítica de suporte 32 pode ser forjada ou usinada a partir de uma ou mais peças de alumínio e, então, unidas uma à outra. Dividir a estrutura monolítica de suporte 32 em duas seções facilita operações de usinagem convencionais. As duas estruturas monolíticas opostas podem ser unidas de qualquer maneira apropriada incluindo através de fixação, soldagem, soldagem por fricção, etc. A estrutura monolítica de suporte 32 é única conforme comparado a um pilone contemporâneo pelo fato de que um subconjunto dos anteparos espaçados 22, as múltiplas longarinas 24 e o forro 30 são integralmente formados para criar a estrutura monolítica 32. Por exemplo, conforme indicado acima, cada uma dentre as estruturas monolíticas opostas incluindo os anteparos espaçados 22, as múltiplas longarinas 24 e o forro 30 podem ser usinados partir de uma peça única de material. Será compreendido que, embora os anteparos espaçados 22, as múltiplas longarinas 24 e o forro 30 tenham sido citados dentro da estrutura monolítica 32 cada um desses componentes não é típico dos anteparos, das longarinas e do forro em um pilone contemporâneo porque os anteparos espaçados 22, as múltiplas longarinas 24 e o forro 30, bem como outros recursos da realização acima, são integralmente formados em conjunto, ao invés de serem partes separadas.It is also contemplated that a thrust reverser with at least one movable element, which is movable to and from a reversing position, may be included in the motor to change the direction of air flow. There are several methods to get reverse thrust on motor mounts; however, such components are not relevant to the present invention and will not be further described herein. As shown, an integrated thrust reverser track 52 may extend from one side of coffin beam 20. One or more of the thrust reverser components may utilize thrust reverser track 52 for thrust reverser movement. to and from the reversing position. In the example illustrated in Figure 4, the two opposite pieces are joined by fasteners 54. Fasteners 54 have been schematically illustrated and any suitable fasteners 54 may be used. The two opposing monolithic structures may be joined together along any appropriate joint including an overlapping joint. Although a stepped overlap joint has been illustrated, it will be understood that any suitable joint including a double shear joint, butt joint, etc. can be used. Coffin beam 20 of engine pylon 10 has been illustrated to include two opposite monolithic structures, left and right longitudinal halves, which may be joined together to form the monolithic support structure 32. It will be understood that the monolithic structure of support 32 may be formed from any suitable material. Additionally, the monolithic structure may be formed using any suitable manufacturing process. By way of non-limiting example, the monolithic support structure 32 may be forged or machined from one or more aluminum parts and then joined together. Splitting the monolithic support structure 32 into two sections facilitates conventional machining operations. The two opposing monolithic structures may be joined in any suitable manner including by clamping, welding, friction welding, etc. The monolithic support structure 32 is unique as compared to a contemporary pylon in that a subset of spaced bulkheads 22, multiple stringers 24 and liner 30 are integrally formed to create monolithic structure 32. For example, as indicated above, each of the opposing monolithic structures including spaced bulkheads 22, multiple stringers 24 and liner 30 may be machined from a single piece of material. It will be understood that although spaced bulkheads 22, multiple stringers 24 and liner 30 have been cited within the monolithic structure 32 each of these components is not typical of bulkheads, stringers and liner in a contemporary pylon because spaced bulkheads 22 , the multiple stringers 24 and the liner 30, as well as other features of the above embodiment, are integrally formed together rather than being separate parts.
Embora a estrutura monolítica de suporte 32 tenha sido ilustrada como sendo dividida entre as duas peças exemplificativas opostas nas Figuras 2 a 4, será compreendido que outros métodos de divisão da estrutura monolítica de suporte 32 podem ser mais vantajosos dependendo do leiaute do pilone de motor 10 e do método de fabricação. Além disso, os encaixes da conexão de asa e montantes de motor também podem ser incorporados durante a fabricação para tirar vantagem da divisão na estrutura monolítica de suporte 32 para ensanduichar os ajustes. A Figura 5 é uma vista em perspectiva de outro pilone de motor exemplificatívo 100. O pilone de motor 100 é similar ao pilone de motor 10 previamente descrito e, portanto, partes similares serão identificadas com numerais similares aumentados em 100, com o mesmo sendo compreendido que a descrição das partes similares do pilone de motor 10 se aplica ao pilone de motor 100, a menos que seja observado de outra forma.Although the monolithic support structure 32 has been illustrated as being divided between the two opposite exemplary parts in Figures 2 to 4, it will be understood that other methods of dividing the monolithic support structure 32 may be more advantageous depending on the layout of the motor pylon 10. and the manufacturing method. In addition, wing connection fittings and engine mounts can also be incorporated during manufacture to take advantage of splitting into the monolithic support structure 32 to sandwich the adjustments. Figure 5 is a perspective view of another exemplary motor pylon 100. Motor pylon 100 is similar to previously described motor pylon 10, and thus similar parts will be identified with similar numerals increased by 100, with the same being understood. that the description of similar parts of engine pylon 10 applies to engine pylon 100, unless otherwise noted.
Uma diferença é o fato de que o corpo ou viga tipo caixão 120 inclui uma estrutura monolítica de suporte de peça única 132 que forma todos os anteparos espaçados 122, longarinas 124 e forros 130. Conforme com o pilone de motor previamente descrito 10, será compreendido que a estrutura monolítica de suporte 132 pode ser formada a partir de qualquer material apropriado com o uso de qualquer processo de fabricação apropriado. Por exemplo, a estrutura monolítica de suporte 132 pode ser formada a partir de uma peça única de alumínio usinado. A título de exemplo não limitante, as entradas 148 ou porções das entradas 148 podem inicialmente ser formadas por um fio EDM e uma porção inicial do alumínio pode ser removida. Após a remoção das porções iniciais, os anteparos espaçados 122, múltiplas longarinas 124, múltiplos compartimentos 128 e quaisquer membros de manta de suporte interno integral 1 50 pode m ser formados através de usinagem adicional. As etapas separadas na espessura da estrutura monolítica de suporte 132 permitem a qua ntidade certa de estrutura nec essária para as cargas antecipadas sem ter muita estrutura. Isso resulta em economia de peso, o que se traduz em economia de custos e combustível.One difference is that the casket-type body or beam 120 includes a monolithic one-piece support structure 132 that forms all spaced bulkheads 122, stringers 124, and liners 130. According to the previously described motor pylon 10, it will be understood. that the monolithic support structure 132 may be formed from any suitable material using any suitable manufacturing process. For example, the monolithic support structure 132 may be formed from a single piece of machined aluminum. By way of non-limiting example, inlets 148 or portions of inlets 148 may initially be formed of an EDM wire and an initial portion of aluminum may be removed. After removal of the starting portions, spaced bulkheads 122, multiple stringers 124, multiple compartments 128 and any integral inner support blanket members 150 may be formed by further machining. Separate steps in the thickness of the monolithic support structure 132 allow the right amount of structure required for anticipated loads without having much structure. This results in weight savings, which translates into cost and fuel savings.
As realizações descritas acima incluem uma estrutura monolítica que incorpora pelo menos alguns dentre os forros, longarinas e anteparos Isso está em contraste com as partes anexadas mecanicamente separadas historicamente usadas para construção de pilone convencional. As Figuras 6A e 6B ilustram vistas recortadas que comparam mais um pilone convencional 200 e um pilone 210, de acordo com uma realização da invenção. Mais especificamente, o pilone 200 ilustrado na Figura 6A inclui um corpo 202, de acordo com uma construção de pilone mais convencional, que inclui forros, longarinas e anteparos separados e usa fixadores 204 para interconectar os componentes. Por outro lado, o pilone 210 ilustrado na Figura 6B inclui uma estrutura monolítica 212 conforme descrito acima. Conforme pode ser visto facilmente acima, o número de fixadores 214 utilizados com o pilone 210 é muito menor que aquela usada para o pilone mais convencional 200.The embodiments described above include a monolithic structure incorporating at least some of the linings, spars and bulkheads. This is in contrast to the historically separate mechanically attached parts used for conventional pylon construction. Figures 6A and 6B illustrate sectional views comparing a further conventional pylon 200 and a pylon 210 in accordance with one embodiment of the invention. More specifically, the pylon 200 illustrated in Figure 6A includes a body 202 in accordance with a more conventional pylon construction, which includes separate liners, stringers and bulkheads and uses fasteners 204 to interconnect the components. On the other hand, pylon 210 illustrated in Figure 6B includes a monolithic structure 212 as described above. As can easily be seen above, the number of fasteners 214 used with pylon 210 is much smaller than that used for more conventional pylon 200.
As Figuras 7A e 7B ilustram, ainda, as economias de fixadores. A Figura 7A ilustra um número típico de fixadores 204 usados para um pilone mais convencional e a Figura 7B ilustra um número típico de fixadores 214 usados para um pilone, de acordo com uma realização da invenção. Conforme é facilmente visto, o número de fixadores 214 para um pilone de acordo com uma realização da invenção é muito menor que o número de fixadores usados para um pilone mais convencional. Contempla-se que as realizações descritas acima resultam em um número reduzido de fixadores no pilone em aproximadamente sessenta por cento conforme comparado aos pilones mais convencionais. Isso resulta em um benefício de peso total de aproximadamente vinte por cento. Assumindo que os fixadores sejam iguais a dez por cento do custo da parte, isso pode resultar em uma redução de custo de cinco por cento.Figures 7A and 7B further illustrate the fastener economies. Figure 7A illustrates a typical number of fasteners 204 used for a more conventional pylon and Figure 7B illustrates a typical number of fasteners 214 used for a pylon, according to one embodiment of the invention. As is easily seen, the number of fasteners 214 for a pylon according to one embodiment of the invention is much smaller than the number of fasteners used for a more conventional pylon. It is contemplated that the embodiments described above result in a reduced number of fixers in the pylon by approximately sixty percent as compared to more conventional pylons. This results in a total weight benefit of approximately twenty percent. Assuming the fasteners are equal to ten percent of the part cost, this can result in a five percent cost reduction.
Adicionalmente às economias de custo e peso, as realizações descritas acima fornecem uma variedade de benefícios adicionais incluindo o fato de que numerosos orifícios de fixadores que provavelmente induzem a fissuras de fadiga são eliminados visto que a estrutura monolítica não é construída a partir de muitas partes separadas como um pilone contemporâneo. Adicionalmente, juntas fixas que resultam em estrutura mais pesada são reduzidas. Adicionalmente, ainda, vãos de calço que aumentam o tempo de montagem e enfraquecem a junta fixa são eliminados.In addition to cost and weight savings, the embodiments described above provide a variety of additional benefits including the fact that numerous fastener holes likely to induce fatigue cracking are eliminated since the monolithic structure is not constructed from many separate parts. like a contemporary pylon. Additionally, fixed joints that result in heavier structure are reduced. In addition, shims that increase assembly time and weaken the fixed joint are eliminated.
Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica coloque a invenção em prática, incluindo fabricar e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos se destinam a estar dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.This written description uses examples to disclose the invention, including the best mode and also to enable anyone skilled in the art to practice the invention, including making and using any devices or systems and performing any embodied methods. The patentable scope of the invention is defined by the claims and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples are intended to be within the scope of the claims if they have structural elements that do not differ from the literal language of the claims or if they include equivalent structural elements with insubstantial differences from the literal languages of the claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B11A | Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing | ||
B11Y | Definitive dismissal - extension of time limit for request of examination expired [chapter 11.1.1 patent gazette] |