BR102016021222A2

BR102016021222A2 - sistema de propulsão para uma aeronave

Info

Publication number: BR102016021222A2
Application number: BR102016021222A
Authority: BR
Inventors: Wayne Miller Brandon; David Murrow Kurt; Michael Marrinan Patrick; Lee Becker Thomas
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2017-03-28
Also published as: CA2941229C; EP3144226B1; JP6401759B2; CN106986037A; US9821917B2; CN106986037B; US20170081035A1; CA2941229A1; JP2017061303A; EP3144226A1

Abstract

trata-se de um sistema de propulsão para uma aeronave (10) que tem um motor traseiro configurado para ser montado na aeronave (10) em uma extremidade traseira da aeronave (10). o motor traseiro inclui uma ventoinha (304) giratória em torno de um eixo geométrico central do motor traseiro que tem uma pluralidade de pás de ventoinha (310). o motor traseiro também inclui uma nacela (306) que circunda a pluralidade de pás de ventoinha (310) com um ou mais membros estruturais (308) que se estendem entre a nacela (306) e a linha intermediária (15) da aeronave (10) em uma localização à frente da pluralidade de pás de ventoinha (310) quando o motor traseiro é montado na aeronave (10). o motor traseiro pode aumentar um empuxo líquido da aeronave (10) quando montada na aeronave (10).

Description

“SISTEMA DE PROPULSÃO PARA UMA AERONAVE” Campo da Invenção [001] A presente matéria refere-se, em geral, a um sistema de propulsão de aeronave que inclui um motor traseiro.

Antecedentes da Invenção [002] Uma aeronave comercial convencional geralmente inclui uma fuselagem, um par de asas, e um sistema de propulsão que fornece empuxo. O sistema de propulsão inclui tipicamente pelo menos dois motores de aeronave, tais como motores a jato de turbofan. Cada motor a jato de turbofan é montado a uma respectiva das asas da aeronave, tal como em uma posição suspensa embaixo da asa, separada da asa e da fuselagem. Tal configuração permite que os motores a jato de turbofan interajam com os fluxos de ar de corrente livre separados que não são impactados pelas asas e/ou fuselagem. Essa configuração pode reduzir uma quantidade de turbulência dentro do ar que entra em uma entrada de cada respectivo motor a jato de turbofan, que tem um efeito positivo em um empuxo propulsivo líquido da aeronave.

[003] No entanto, um arrasto na aeronave que inclui os motores a jato de turbofan, também tem um efeito no empuxo propulsivo líquido da aeronave. Uma quantidade total de arrasto na aeronave, incluindo atrito de revestimento, forma, e arrasto induzido, é geralmente proporcional a uma diferença entre uma velocidade de ar de fluxo livre que se aproxima da aeronave e uma velocidade média de um turbilhonamento a jusante da aeronave que é produzido devido ao arrasto na aeronave.

[004] Sistemas foram propostos para resistirem ao efeito de arrasto e/ou aprimorar uma eficiência dos motores a jato de turbofan. Por exemplo, determinados sistemas de propulsão incorporam sistemas de ingestão de camada de delimitação para direcionar uma porção de ar em movimento relativamente lento que forma uma camada de delimitação através, por exemplo, da fuselagem e/ou das asas, nos motores a jato de turbofan a montante de uma seção de ventoinha dos motores a jato de turbofan. Embora essa configuração possa reduzir o arrasto útil o fluxo de ar de camada de delimitação a jusante da aeronave, o fluxo em movimento relativamente lento de ar da camada de delimitação que entra no motor a jato de turbofan geralmente tem um perfil de velocidade não uniforme ou distorcido. Como resultado, tais motores a jato de turbofan podem experimentar uma perda de eficiência que minimiza ou que negativa quaisquer benefícios de arrasto reduzido na aeronave.

[005] Consequentemente, um sistema de propulsão que inclui um ou mais componentes para reduzir uma quantidade de arrasto na aeronave seria útil. Mais particularmente, um sistema de propulsão que inclui um ou mais componentes para reduzir uma quantidade de arrasto na aeronave sem causar nenhuma diminuição substancial em uma eficiência dos motores de aeronave seria especialmente benéfica.

Descrição Resumida da Invenção [006] Os aspectos e vantagens da invenção serão apresentados em parte na descrição a seguir, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[007] Em uma realização exemplificadora da presente revelação, um sistema de propulsão para uma aeronave que tem uma fuselagem é fornecido. O sistema de propulsão inclui um motor traseiro configurado para ser montado na aeronave em uma extremidade traseira da aeronave. O motor traseiro define um eixo geométrico central e inclui uma ventoinha giratória em torno do eixo geométrico central, sendo que a ventoinha tem uma pluralidade de pás de ventoinha. O motor traseiro também inclui uma nacela que circunda a ventoinha e que se estende ao redor da linha intermediária da aeronave na extremidade traseira da aeronave quando o motor traseiro é montado na aeronave. O motor traseiro também inclui um ou mais membros estruturais que se estendem entre a nacela e a fuselagem da aeronave em uma localização à frente da pluralidade de pás de ventoinha quando o motor traseiro é montado na aeronave.

[008] Em outra realização exemplificadora da presente revelação, uma ventoinha de ingestão de camada de delimitação para montagem em uma aeronave em uma extremidade traseira da aeronave é fornecida. A ventoinha de ingestão de camada de delimitação inclui uma ventoinha giratória em torno de um eixo geométrico central da ventoinha de ingestão de camada de delimitação e que inclui uma pluralidade de pás de ventoinha. A ventoinha de ingestão de camada de delimitação também inclui uma nacela que circunda a pluralidade de pás de ventoinha da ventoinha. A nacela também define uma entrada com a fuselagem da aeronave e se estende substancialmente ao redor da fuselagem da aeronave quando a ventoinha de ingestão de camada de delimitação é montada na extremidade traseira da aeronave. A ventoinha de ingestão de camada de delimitação também inclui um ou mais membros estruturais anexados à nacela em uma localização a frente da pluralidade de pás de ventoinha da ventoinha para montar a ventoinha de ingestão de camada de delimitação à aeronave.

[009] Essas e outras funções, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais bem compreendidos em referência à descrição a seguir e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram realizações da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Descrição Resumida das Figuras [010] Uma revelação completa e viabilizadora da presente invenção, que inclui o melhor modo da mesma, destinada um indivíduo de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às Figuras anexas, nas quais: A Figura 1 é uma vista de topo de uma aeronave de acordo com várias realizações exemplificativas da presente revelação; A Figura 2 é uma vista lateral de porta da aeronave exemplificadora da Figura 1; A Figura 3 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor de turbina a gás montado na aeronave exemplificadora da Figura 1; A Figura 4 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor traseiro de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 5 é uma vista em corte transversal de um membro estrutural do motor traseiro exemplificador da Figura 4, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 6 é uma vista em corte transversal esquemática do motor traseiro exemplificador da Figura 4, vista ao longo de uma linha central axial do motor traseiro exemplificador da Figura 4; A Figura 7 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor traseiro de acordo com outra realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 8 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor traseiro de acordo com ainda outra realização exemplificativa da presente revelação; A Figura 9 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor traseiro de acordo com ainda outra realização exemplificativa da presente revelação; e A Figura 10 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor traseiro de acordo com ainda outra realização exemplificativa da presente revelação.

Descrição Detalhada Da Invenção [011] Agora, será feita referência em detalhes às presentes realizações da invenção, em que um ou mais exemplos das mesmas são ilustrados nos desenhos anexos. A descrição detalhada usa designações numéricas e de letras para se referir aos recursos nos desenhos. As designações semelhantes ou iguais nos desenhos e na descrição foram usadas para se referir às partes semelhantes ou iguais da invenção. Conforme usado no presente documento, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” podem ser usados alternadamente para distinguir os componentes entre si e não se destinam a significar uma localização ou uma importância dos componentes individuais. Os termos “a montante” e “a jusante” se referem à direção relativa em relação ao fluxo de fluido em uma trajetória de fluido. Por exemplo, “a montante” se refere à direção a partir da qual o fluido flui, e “a jusante” se refere à direção para qual o fluido flui.

[012] Agora em referência aos desenhos, em que os numerais idênticos indicam os mesmos elementos ao longo de todas as Figuras, a Figura 1 fornece uma vista de topo de uma aeronave exemplificadora 10 conforme pode incorporar várias realizações da presente invenção. A Figura 2 fornece uma vista lateral de porta da aeronave 10 conforme ilustrado na Figura 1. Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2 coletivamente, a aeronave 10 define uma linha central longitudinal 14 que se estende através da mesma, uma direção vertical V, uma direção lateral L, uma extremidade dianteira 16, e uma extremidade traseira 18. Ademais, a aeronave 10 define uma linha intermediária 15 que se estende entre a extremidade dianteira 16 e a extremidade traseira 18 da aeronave 10. Conforme usado no presente documento, a “linha intermediária” se refere a uma linha de ponto intermediário que se estende ao longo de um comprimento da aeronave 10, não levando em consideração os suplementos da aeronave 10 (tais como as asas 20 e estabilizadores discutidos abaixo).

[013] Ademais, a aeronave 10 inclui uma fuselagem 12, que se estende longitudinalmente da extremidade dianteira 16 da aeronave 10 em direção à extremidade traseira 18 da aeronave 10, e um par de asas 20. Conforme usado no presente documento, o termo “fuselagem” geralmente inclui todo o corpo da aeronave 10, tal como uma empenagem da aeronave 10. A primeira das tais asas 20 se estende lateralmente para fora em relação à linha central longitudinal 14 a partir de um lado de porta 22 da fuselagem 12 e a segunda das tais asas 20 se estende lateralmente para fora em relação à linha central longitudinal 14 de um lado de estibordo 24 da fuselagem 12. Cada uma das asas 20 para a realização exemplificadora retratada inclui um ou mais abas de bordo de ataque 26 e uma ou mais abas de bordo de fuga 28. A aeronave 10 inclui adicionalmente um estabilizador vertical 30 que tem uma aba de leme 32 para controle de guinada, e um par de estabilizadores horizontais 34, em que cada um tem uma aba elevadora 36 para controle de passo. A fuselagem 12 inclui adicionalmente uma superfície ou revestimento externo 38. Deve-se verificar, no entanto, que, em outras realizações exemplificativas, da presente revelação, a aeronave 10 pode incluir adicional ou alternativamente qualquer outra configuração adequada de estabilizador que pode ou não se estender diretamente ao longo da direção vertical V ou direção horizontal/lateral L.

[014] A aeronave exemplificadora 10 das Figuras 1 e 2 inclui um sistema de propulsão 100, denominado no presente documento como “sistema 100”. O sistema 100 exemplificador inclui um par de motores de aeronave, em que pelo menos um dos mesmos é montado a cada uma dentre o par de asas 20, e um motor traseiro. Para a realização retratada, os motores de aeronave são configurados como motores a jato de turbofan 102, 104 suspensos embaixo das asas 20 em uma configuração abaixo da asa. Adicionalmente, o motor traseiro é configurado como um motor configurado para ingerir e consumir o ar que forma uma camada de delimitação na fuselagem 12 da aeronave 10. Especificamente, o motor traseiro é configurado como uma ventoinha, isto é, uma ventoinha de Ingestão de Camada de Delimitação (BLI) 106, configurados para ingerir e consumir o ar que forma uma camada de delimitação na fuselagem 12 da aeronave 10. A ventoinha de BLI 106 é montada na aeronave 10 em uma localização traseira das asas 20 e/ou dos motores a jato 102, 104, de modo que a linha intermediária 15 se estenda através dos mesmos. Especificamente, para a realização retratada, a ventoinha de BLI 106 é fixamente conectada à fuselagem 12 na extremidade traseira 18, de modo que a ventoinha de BLI 106 seja incorporada a uma seção de cauda ou mesclada à mesma na extremidade traseira 18. No entanto, deve-se verificar que, em várias outras realizações, algumas das mesmas serão discutidas abaixo, a ventoinha de BLI 106 podem ser alternativamente posicionadas em qualquer localização adequada da extremidade traseira 18.

[015] Em várias realizações, os motores a jato 102, 104 podem ser configurados para fornecer potência a um gerador elétrico 108 e/ou um dispositivo de armazenamento de energia 110. Por exemplo, um ou ambos os motores a jato 102, 104 podem ser configurados para fornecer potência mecânica de um eixo giratório (tal como um eixo LP ou eixo HP) ao gerador elétrico 108. Adicionalmente, o gerador elétrico 108 pode ser configurado para converter a potência mecânica em potência elétrica e fornecer tal potência elétrica a um ou tanto ao dispositivo de armazenamento de energia 110 quanto à ventoinha de BLI 106. Consequentemente, em tal realização, o sistema de propulsão 100 pode ser denominado como um sistema de propulsão elétrico de gás. Deve-se verificar, no entanto, que a aeronave 10 e o sistema de propulsão 100 retratado nas Figuras 1 e 2 são fornecidos a título de exemplo somente e que, em outras realizações exemplificativas da presente revelação, qualquer outra aeronave 10 adequada pode ser fornecida que tem um sistema de propulsão 100 configurada de qualquer outra maneira adequada.

[016] Agora em referência à Figura 3, em pelo menos determinadas realizações, os motores a jato 102, 104 podem ser configurados como motores a jato de turbofan de alto desvio. A Figura 3 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor a jato de turbofan 200 de alto desvio exemplificador, denominado no presente documento como “turbofan 200”. Em várias realizações, o turbofan 200 pode ser representativo de motores a jato 102, 104. Conforme mostrado na Figura 3, o motor 10 de turbofan 200 define uma direção axial A-ι (que se estende paralela a uma linha central longitudinal 201 fornecida para referência) e uma direção radial Ri. Em general, o turbofan 200 inclui uma seção de ventoinha 202 e um motor de turbina de núcleo 204 disposto a jusante da seção de ventoinha 202.

[017j O motor de turbina nuclear 204 exemplificativo retratado geralmente inclui um compartimento externo substancialmente tubular 206 que define uma entrada anular 208. O compartimento externo 206 envolve, em relação de fluxo serial, uma seção de compressor que inclui um intensificador ou compressor de baixa pressão (LP) 210 e um compressor de alta pressão (HP) 212; uma seção de combustão 214; uma seção de turbina que inclui uma turbina de alta pressão (HP) 216 e uma turbina de baixa pressão (LP) 218; e uma seção de bocal de escape de jato 220. Um eixo ou bobina de alta pressão (HP) 222 conecta por meio de acionamento a turbina de HP 216 ao compressor de HP 212. Um eixo ou bobina de baixa pressão (LP) 224 conecta por meio de acionamento a turbina de LP 218 ao compressor de LP 210.

[018] Para a realização retratada, a seção de ventilador 202 inclui um ventilador de intervalo variável 226 que tem uma pluralidade de pás de ventilador 228 acopladas a um disco 230 de maneira separada. Conforme retratado, as pás de ventoinha 228 se estendem para fora do disco 230 geralmente ao longo da direção radial Ri. Cada pá de ventoinha 228 é giratória em relação ao disco 230 em torno de um eixo geométrico de passo P em virtude das pás de ventoinha 228 que são acoplados de modo operativo a um membro de atuação 232 adequado configurado para variar coletivamente o passo das pás de ventoinha 228 em uníssono. As pás de ventoinha 228, o disco 230 e o membro de atuação 232 são giratórios, juntos, sobre o eixo geométrico longitudinal 12 pelo eixo de LP 224 através de uma caixa de engrenagens de potência 234. A caixa de engrenagens de potência 234 inclui uma pluralidade de engrenagens para reduzir a velocidade rotacional do eixo de LP 224 para uma velocidade de ventoinha giratória eficiente.

[019] Ainda em referência à realização exemplificativa da Figura 3, o disco 230 é coberto pelo cubo frontal giratório 236 aerodinamicamente contornado para promover um fluxo de ar através da pluralidade de pás de ventoinha 228. Adicionalmente, a seção de ventoinha 202 exemplificativa inclui um compartimento de ventoinha anular ou nacela externa 238 que circunda circunferencialmente o ventilador 226 e/ou pelo menos uma porção do motor de turbina nuclear 204. Deve-se entender que a nacela 238 pode ser configurada para ser sustentada em relação ao motor de turbina nuclear 204 por uma pluralidade de aletas de ventoinha giratória 240 circunferencialmente espaçadas. Além disso, uma seção a jusante 242 da nacela 238 pode se estender sobre uma porção externa do motor de turbina nuclear 204 de modo a definir uma passagem de fluxo de ar de desvio 244 entre os mesmos.

[020] Deve-se entender, entretanto, que o motor de turbofan 200 exemplificativo retratado na Figura 3 é a título de exemplo somente, e que, em outras realizações exemplificativas, o motor de turbofan 200 pode ter qualquer outra configuração adequada. Além disso, deve-se verificar que, em outras realizações exemplificativas, os motores a jato 102, 104 podem, em vez disso, ser configurados como qualquer outro motor aeronáutico adequado.

[021] Agora, em referência à Figura 4, uma vista lateral em corte transversal esquemática de um motor traseiro de acordo com várias realizações da presente revelação é fornecida, o motor traseiro montado a uma aeronave 10 em uma seção de cauda 18 da aeronave 10. Especificamente, para a realização retratada, o motor traseiro é configurado como uma ventoinha de Ingestão de Camada de Delimitação (BLI) 300. A ventoinha de BLI 300 pode ser configurada substancialmente da mesma maneira que a ventoinha de BLI 106 descrita acima em referência às Figuras 1 e 2 e a aeronave 10 pode ser configurada substancialmente da mesma maneira que a aeronave exemplificadora 10 descrita acima em referência às Figuras 1 e 2.

[022] Conforme mostrado na Figura 4, a ventoinha de BLI 300 define uma direção axial A2 que se estende ao longo de um eixo geométrico de linha central longitudinal 302 que se estende através do mesmo para referência. Adicionalmente, a ventoinha de BLI 300 define uma direção radial R2 e uma direção circunferencial C2 (consultar a Figura 6).

[023] Em geral, a ventoinha de BLI 300 inclui uma ventoinha 304 giratória em torno do eixo geométrico de linha central 302, uma nacela 306 que se estende ao redor de uma porção da ventoinha 304, e um ou mais membros estruturais 308 que se estende entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10. Mais especificamente, a ventoinha 304 inclui uma pluralidade de pás de ventoinha 310 espaçada geralmente ao longo da direção circunferencial C2, e os um ou mais membros estruturais 308 se estendem entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10 em uma localização a frente da pluralidade de pás de ventoinha 310. Além disso, a nacela 306 se estende ao redor e circunda a pluralidade de pás de ventoinha 310, e também se estende ao redor da fuselagem 12 da aeronave 10 e a linha intermediária 15 da aeronave 10 em uma extremidade traseira 18 da aeronave 10 quando, assim como na Figura 4, a ventoinha de BLI 300 é montada na aeronave 10. Notoriamente, conforme usado no presente documento, o termo “nacela” inclui a nacela assim como qualquer revestimento de ventoinha estrutural.

[024] Conforme também é representada na Figura 4, a ventoinha 304 inclui adicionalmente um eixo de ventoinha 312 com a pluralidade de pás de ventoinha 310 anexadas ao mesmo. Embora não retratado, o eixo de ventoinha 312 pode ser giratoriamente sustentado por um ou mais mancais localizados à frente da pluralidade de pás de ventoinha 310 e, opcionalmente, um ou mais mancais localizados atrás da pluralidade de pás de ventoinha 310. Tais mancais podem ser qualquer combinação adequada de mancais de rolete, mancais esféricos, mancais de empuxo, etc.

[025] Em determinadas realizações exemplificativas, a pluralidade de pás de ventoinha 310 pode ser anexada de maneira fixa ao eixo de ventoinha 312 ou, alternativamente, a pluralidade de pás de ventoinha 310 pode ser giratoriamente anexada ao eixo de ventoinha 312. Por exemplo, a pluralidade de pás de ventoinha 310 pode ser anexada ao eixo de ventoinha 312 de modo que um passo de cada da pluralidade de pás de ventoinha 310 possa ser mudado, por exemplo, em uníssono, por um mecanismo de mudança de passo (não mostrado). Mudar o passo da pluralidade de pás de ventoinha 310 pode aumentar uma eficiência da ventoinha de BLI 300 e/ou pode permitir que a ventoinha de BLI 300 alcance um perfil de empuxo desejado. Com tal realização exemplificadora, a ventoinha de BLI 300 pode ser denominada como uma ventoinha de BLI de passo variável.

[026] O eixo de ventoinha 312 é mecanicamente acoplado a uma fonte de alimentação 314 localizada pelo menos parcialmente dentro da fuselagem 12 da aeronave 10, à frente da pluralidade de pás de ventoinha 310. Para a realização retratada, o eixo de ventoinha 312 é mecanicamente acoplado à fonte de alimentação 314 através de uma caixa de engrenagens 316. A caixa de engrenagens 316 pode ser configurada para modificar uma velocidade rotacional da fonte de alimentação 314, ou em vez de um eixo 315 da fonte de alimentação 314, de modo que a ventoinha 304 da ventoinha de BLI 300 gire em uma velocidade rotacional desejada. A caixa de engrenagens 316 pode ser uma caixa de engrenagens de razão fixa ou, alternativamente, a caixa de engrenagens 316 pode definir uma razão de engrenagem variável. Com tal realização, a caixa de engrenagens 316 pode ser conectada de modo operativo a, por exemplo, um controlador da aeronave 10 para mudar sua razão em resposta a uma ou mais condições de voo.

[027] Em determinadas realizações exemplificativas, a ventoinha de BLI 300 pode ser configurada com um sistema de propulsão elétrico de gás, tal como o sistema de propulsão elétrico de gás 100 descrito acima em referência à Figura 1. Em tal realização, a fonte de alimentação 314 pode ser um motor elétrico que recebe potência de um ou tanto um dispositivo de armazenamento de energia quanto um gerador elétrico— tal como o dispositivo de armazenamento de energia 110 ou gerador elétrico 108 das Figuras 1 e 2, sendo que o gerador elétrico 108 converte a potência mecânica recebida de um ou mais motores de aeronave montados sob a asa em potência elétrica. No entanto, em outras realizações exemplificativas, a fonte de alimentação 314 pode, em vez disso, ser qualquer outra fonte de alimentação adequada. Por exemplo, a fonte de alimentação 314 pode ser alternativamente configurada como um motor a gás, tal como um motor de turbina a gás ou motor de combustão interna. Ademais, em determinadas realizações exemplificativas, a fonte de alimentação 314 pode ser posicionada em qualquer outra localização adequada, por exemplo, dentro da fuselagem 12 da aeronave 10 ou da ventoinha de BLI 300. Por exemplo, em determinadas realizações exemplificativas, a fonte de alimentação 314 pode ser configurada como um motor de turbina a gás posicionado pelo menos parcialmente dentro da ventoinha de BLI 300.

[028] Conforme brevemente declarado acima, a ventoinha de BLI 300 inclui um ou mais membros estruturais 308 para montar a ventoinha de BLI 300 à aeronave 10. Os um ou mais membros estruturais 308 para a realização retratada se estendem substancialmente ao longo da direção radial R2 da ventoinha de BLI 300 entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10 para montar a ventoinha de BLI 300 à fuselagem 12 da aeronave 10. Deve-se verificar que, conforme usado no presente documento, termos de aproximação, tal como “aproximadamente”, “substancialmente”, ou “cerca de”, se referem a estar dentro de uma margem de erro de dez por cento.

[029] Adicionalmente, para a realização retratada, os um ou mais membros estruturais 308 são configurados como aletas de guia de entrada para a ventoinha 304. Especificamente, os um ou mais membros estruturais 308 são formados e orientados para direcionar e condicionar um fluxo de ar na ventoinha de BLI 300 para, por exemplo, aumentar uma eficiência da ventoinha de BLI 300, ou reduzir uma distorção do ar que flui na ventoinha de BLI 300.

[030] Em determinadas realizações exemplificativas, os um ou mais membros estruturais 308 podem ser configurados como aletas de guia de entrada fixas que se estendem entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10. No entanto, para a realização retratada, os um ou mais membros estruturais 308 são configurados como aletas de guia de entrada variável. Agora também em referência à Figura 5, uma vista em corte transversal é fornecida de um dos membros estruturais 308 exemplificadores retratados na Figura 4, tomada ao longo da direção radial R2. Conforme mostrado, o membro estrutural 308 se estende entre uma extremidade a montante dianteira 318 e uma extremidade a jusante posterior 320. Um corpo 322 do membro estrutural 308 retratado é fixado em relação à nacela 306 da ventoinha de BLI 300 e à fuselagem 12 da aeronave 10. No entanto, o membro estrutural 308 inclui adicionalmente uma aba 324 na extremidade traseira 320 configurada para girar em torno de um eixo geométrico substancialmente radial 326. Especificamente, conforme mostrado, a aba 324 é configurada para girar entre uma primeira posição 328 (em fantasma), uma posição neutra 330, uma segunda posição 332 (em fantasma), e um número potencialmente infinito de posições entre as mesmas. Girando-se a aba 324 entre as várias posições, o membro estrutural 308 pode ser configurado para variar uma direção na qual ar que flui na mesma é direcionado.

[031] Referindo-se ainda à Figura 4, e agora também à Figura 6, a ventoinha de BLI 300 define uma entrada 334 em uma extremidade dianteira 336 entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10. Conforme mencionado acima, a nacela 306 da ventoinha de BLI 300 se estende ao redor da linha intermediária 15 da aeronave 10 e da fuselagem 12 da aeronave 10 na extremidade traseira da aeronave 10. Consequentemente, para a realização retratada, a entrada 334 da ventoinha de BLI 300 se estende substancialmente em trezentos e sessenta graus (360°) ao redor da linha intermediária 15 da aeronave 10 e da fuselagem 12 da aeronave 10 quando, tal como na realização retratada, a ventoinha de BLI 300 é montada na aeronave 10. Notoriamente, conforme também pode ser observado na Figura 6, os um ou mais membros estruturais 308 para a realização retratada são uniformemente espaçados ao longo da direção circunferencial C2 da ventoinha de BLI 300. Para a realização retratada, a ventoinha de BLI 300 inclui oito membros estruturais 308 espaçados ao longo da direção circunferencial C2 da ventoinha de BLI 300, em que cada um se estende entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10 geralmente ao longo da direção radial R2. No entanto, em outras realizações exemplificativas, qualquer outro número adequado de membros estruturais 308 pode ser fornecido que se estende entre a nacela 306 e a fuselagem 12 da aeronave 10. Adicionalmente, em ainda outras realizações exemplificativas, a ventoinha de BLI 300 ou, preferencialmente, a nacela 306, pode ter qualquer outro formato de corte transversal adequado ao longo da direção axial A2 (como oposto ao formato circular retratado) e os membros estruturais 308 podem não ser uniformemente espaçados ao longo da direção circunferencial C2.

[032] Referindo-se, ainda, à Figura 4, a ventoinha de BLI 300 inclui adicionalmente uma ou mais aletas de guia de saída 338 e um cone de cauda 340. As uma ou mais aletas de guia de saída 338 para a realização retratada se estendem entre a nacela 306 e o cone de cauda 340 para direcionar um fluxo de ar através da ventoinha de BLI 300, e opcionalmente, para direcionar a força e rigidez à ventoinha de BLI 300. As aletas de guia de saída 338 podem ser uniformemente espaçadas ao longo da direção circunferencial C2 (similar às aletas de guia de entrada/membros estruturais 308 retratados na Figura 6), ou pode ter qualquer outro espaçamento adequado. Adicionalmente, as aletas de guia de saída 338 pode ser aletas de guia de saída fixadas ou, alternativamente, podem ser aletas de guia de saída variáveis. A inclusão da pluralidade de aletas de guia de saída 338 que se estende entre a nacela 306 e o cone de cauda 340 pode permitir, por exemplo, folgas mais justas entre a pluralidade de pás de ventoinha 310 e a nacela 306, de modo que uma eficiência da ventoinha de BLI 300 possa ser maximizada.

[033] Atrás da pluralidade de pás de ventoinha 310, e para a realização retratada, atrás das uma ou mais aletas de guia de saída 338, a ventoinha de BLI 300 define adicionalmente um bocal 342 entre a nacela 306 e o cone de cauda 340. O bocal 342 pode ser configurado para gerar uma quantidade de empuxo do ar que flui através do mesmo, e o cone de cauda 340 pode ser modelado para minimizar uma quantidade de arrasto na ventoinha de BLI 300. No entanto, em outras realizações, o cone de cauda 340 pode ter qualquer outro formato e pode, por exemplo, terminar à frente de uma extremidade traseira da nacela 306 de modo que o cone de cauda 340 seja fechado pela nacela 306 em uma extremidade traseira. Adicionalmente, em outras realizações, a ventoinha de BLI 300 pode não ser configurada para gerar qualquer quantidade mensurável de empuxo, e, em vez disso, pode ser configurado para ingerir ar a partir de uma camada de delimitação de ar da fuselagem 12 da aeronave 10 e adicionar energia/acelerar tal ar para reduzir um arrasto geral na aeronave 10 (e, desse modo, aumentar um empuxo líquido da aeronave 10).

[034] Referindo-se agora às Figuras 7 a 10, várias realizações alternativas da ventoinha de BLI 300 exemplificadora retratada na Figura 4 são fornecidas. Cada uma das várias realizações retratadas nas Figuras 7 a 10 pode ser configurada substancialmente da mesma maneira que a ventoinha de BLI 300 exemplificadora retratada na Figura 4 (exceto pelas diferenças descritas no presente documento) e, desse modo, os mesmos números ou números similares em todas essas Figuras se refere nos mesmos componentes ou componentes similares.

[035] Referindo-se especificamente à Figura 7, uma ventoinha de BLI 300 exemplificadora é montada em uma fuselagem 12 de uma aeronave 10 em uma extremidade traseira da aeronave 10 e integrada em uma seção de cauda 18 da aeronave 10. Especificamente, para a realização da Figura 7 pelo menos uma porção 342 de um estabilizador vertical 30, a aeronave 10 se estende da fuselagem 12 da aeronave 10 à nacela 306 da ventoinha de BLI 300 e através da mesma. Mais especificamente, para a realização retratada, o estabilizador vertical 30 da aeronave 10 atua como um dos um ou mais membros estruturais 308 da ventoinha de BLI 300, de modo que os um ou mais membros estruturais 308 da ventoinha de BLI 300 possam ser considerados como incluindo a porção 342 do estabilizador vertical 30 da aeronave 10. Embora não retratado, em determinadas realizações exemplificativas, os um ou mais membros estruturais 308 da ventoinha de BLI 300 podem, adicional ou alternativamente, incluir pelo menos uma porção de um ou mais estabilizadores horizontais da aeronave 10 (tais como os estabilizadores horizontais 34 retratados nas Figuras 1 e 2). Notoriamente, para a realização retratada, uma aba 32 do estabilizador vertical 30 é localizada fora da ventoinha de BLI 300.

[036] De modo similar, agora em referência à ventoinha de BLI 300 exemplificadora da Figura 8, a ventoinha de BLI 300 é novamente montada em uma fuselagem 12 de uma aeronave 10 e integrada a uma seção de cauda 18 da aeronave 10. Especificamente para a realização da Figura 8, a ventoinha de BLI 300 é montada onde o estabilizador vertical 30 seria de outro modo posicionado, e o estabilizador vertical 30 é, em vez disso, montado diretamente a uma nacela 306 da ventoinha de BLI 300. Com tal configuração, os um ou mais membros estruturais 308 da ventoinha de BLI 300 e uma ou mais aletas de guia de saída 338 podem ser dimensionados para suportar uma carga antecipada na nacela 306 gerada pelo estabilizador vertical 30. Embora não retratado, em determinadas realizações exemplificativas, a nacela 306 da ventoinha de BLI 300 pode, adicional ou alternativamente, incluir um ou mais estabilizadores horizontais 34 da aeronave 10 anexada ao mesmo.

[037] Agora, em referência à Figura 9, uma ventoinha de BLI 300 exemplificadora é retratada anexada a uma fuselagem 12 de uma aeronave 10 de maneira alternativa. Mais particularmente, para a realização exemplificativa da Figura 9, a ventoinha de BLI 300 inclui um ou mais membros estruturais 308, os um ou mais membros estruturais 308 configurados axialmente. Especificamente, para a realização retratada, os um ou mais membros estruturais 308 não se estendem exatamente ao longo de uma direção radial R2 da ventoinha de BLI 300 e, em vez disso, definem um angulo agudo 344 com a direção axial A2, ou eixo geométrico de linha central 302 da ventoinha de BLI 300 (observe que a linha 302’é fornecida em fantasma para referência, que se estende paralela ao eixo geométrico de linha central 302). Por exemplo, para a realização retratada, os um ou mais membros estruturais 308 definem um ângulo 344 com a direção axial A2 da ventoinha de BLI 300 de menos do que cerca de trinta graus (30°). Deve-se verificar, no entanto, que, em outras realizações exemplificativas, os um ou mais membros estruturais 308, em vez disso, definem um ângulo 344 com a direção axial de menos do que cerca de vinte graus (20°), menos do que cerca de quinze graus (15°), ou menos do que cerca de dez graus (10°). Conforme contemplado no presente documento, o ângulo 344 entre os um ou mais membros estruturais 308 e a direção axial A2 se refere a um ângulo definido entre uma linha central ou linha média/de curvatura 346 (em fantasma) dos um ou mais membros estruturais 308 e a direção axial A2. Em ainda outras realizações, no entanto, os um ou mais membros estruturais 308 e a direção axial A2 podem, em vez disso, definir qualquer outro ângulo adequado, tal como qualquer ângulo adequado entre cerca de zero grau e cerca de noventa graus (consultar, por exemplo, a Figura 4)· [038] Conforme é retratado, para a realização da Figura 9, os um ou mais membros estruturais 308 se estendem da nacela 306 da ventoinha de BU 300 à fuselagem 12 da aeronave 10, e se anexam a determinados membros estruturais 348 dentro da fuselagem 12 da aeronave 10. Tal configuração pode permitir que os membros estruturais axialmente orientados 308 sustentem uma quantidade antecipada de força na nacela 306 da ventoinha de BLI 300.

[039] Agora em referência à Figura 10, outra ventoinha de BLI 300 exemplificadora é retratada. Para a realização retratada, a ventoinha de BLI 300 é configurada sem nenhuma aleta de guia de saída (tais como aletas de guia de saída 338 na Figura 4) que se estende entre uma nacela 306 e um cone de cauda 340 da ventoinha de BLI 300. Especificamente, para a realização da Figura 10, a nacela 306 é sustentada somente através de um ou mais membros estruturais 308 posicionados à frente de uma pluralidade de pás de ventoinha 310 de uma ventoinha 304 de modo em cantiléver. Com tal configuração, o cone de cauda 340 da ventoinha de BLI 300 pode ser anexado a um eixo de ventoinha 312 da ventoinha 304 da ventoinha de BLI 300, de modo que o cone de cauda 340 seja também giratório em torno da linha central axial 302 da ventoinha de BLI 300.

[040] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, inclusive o melhor modo, e também para capacitar qualquer indivíduo versado na técnica a praticar a invenção, inclusive a fazer e usar quaisquer aparelhos ou sistemas, e a executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações, caso os mesmos incluam elementos estruturais que não sejam diferentes da linguagem literal das reivindicações ou caso os mesmos incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais em relação à linguagem literal das reivindicações.

Lista de Componentes 10 Aeronave 12 Fuselagem 14 Linha central longitudinal 16 Seção de bico 18 Seção de cauda 20 Asas 22 Bombordo 24 Lado estibordo 26 Aba de bordo de ataque 28 Aba de bordo de fuga 30 Estabilizador vertical 32 Aba de leme 34 Estabilizador horizontal 36 Aba elevadora 38 Superfície externa de fuselagem 100 Sistema de propulsão 102 Motor a jato 104 Motor a jato 106 Ventoinha BLI 108 Gerador elétrico 110 Dispositivo de armazenamento de energia 200 Motor a jato de turbofan 201 Linha central longitudinal ou axial 202 Seção de ventoinha 204 Motor de turbina de núcleo 206 Revestimento externo 208 Entrada 210 Compressor de baixa pressão 212 Compressor de alta pressão 214 Seção de combustão 216 Turbina de alta pressão 218 Turbina de baixa pressão 220 Seção de escape de jato 222 Eixo/bobina de alta pressão 224 Eixo/bobina de baixa pressãou 226 Ventoinha 228 Pás 230 Disco 232 Membro de atuação 234 Caixa de engrenagens de potência 236 Nacela 238 Invólucro ou nacela de ventoinha 240 Aleta de guia de saída 242 Seção a jusante 244 Passagem de fluxo de ar de desvio 246 Ar 248 Entrada 250 Primeira porção de ar 252 Segunda porção de ar 254 Gases de combustão 256 Aleta de estator 258 Pá de rotor de turbina 260 Aleta de estator 262 Pá de rotor de turbina 264 Seção de escape de bocal de ventoinha 300 Ventoinha BLI 302 Eixo geométrico de linha central 304 Ventoinha 306 Nacela 308 Membros estruturais 310 Lâminas de ventoinha 312 Eixo de ventoinha 314 Fonte de alimentação 316 Caixa de engrenagens 318 Extremidade dianteira de IGV

320 Extremidade traseira de IGV 322 Corpo 324 Aba 326 Eixo geométrico radial 328 1 Aposição 330 Posição neutra 332 2- posição 334 Entrada 336 Extremidade dianteira de ventoinha BLI

338 OGV 340 Cone de cauda 342 Bocal 344 Ângulo 346 Linha central de membro estrutural 348 Membro estrutural de aeronave 350 352 Reivindicações

Claims

1. SISTEMA DE PROPULSÃO PARA UMA AERONAVE (10) que tem uma fuselagem (12), sendo que o sistema de propulsão é caracterizado pelo fato de que compreende: um motor traseiro configurado para ser montado na aeronave (10) em uma extremidade traseira da aeronave (10), sendo que o motor traseiro define um eixo geométrico central e que inclui uma ventoinha (304) giratória em torno do eixo geométrico central do motor traseiro e que inclui uma pluralidade de pás de ventoinha (310); uma nacela (306) que circunda a pluralidade de pás de ventoinha (310) da ventoinha (304) e se estende ao redor da linha intermediária (15) da aeronave (10) na extremidade traseira da aeronave (10) quando o motor traseiro é montado na aeronave (10); e um ou mais membros estruturais (308) que se estendem entre a nacela (306) e a fuselagem (12) da aeronave (10) em uma localização à frente da pluralidade de pás de ventoinha (310) quando o motor traseiro é montado na aeronave (10).

2. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor traseiro é configurado como uma ventoinha de ingestão de camada de delimitação (304).

3. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor traseiro inclui adicionalmente um cone de cauda (340) e uma ou mais aletas de guia de saída (338), em que as uma ou mais aletas de guia de saída (338) se estendem da nacela (306) ao cone de cauda (340).

4. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ventoinha (304) do motor traseiro inclui um eixo de ventoinha (312), em que o eixo de ventoinha (312) é mecanicamente acoplado a uma fonte de alimentação (314) localizada à frente da pluralidade de pás de ventoinha (310) da ventoinha (304).

5. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o eixo de ventoinha (312) é mecanicamente acoplado à fonte de alimentação (314) através de uma caixa de engrenagens (316).

6. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ventoinha (304) do motor traseiro é configurada como uma ventoinha de passo variável.

7. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a nacela (306) define uma entrada (334) que se estende substancialmente em 360 graus ao redor da linha intermediária (15) da aeronave (10) quando o motor traseiro é montado na aeronave (10).

8. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor traseiro define uma direção circunferencial, e em que os um ou mais membros estruturais (308) incluem uma pluralidade de membros estruturais (308) espaçados ao longo da direção circunferencial do motor traseiro.

9. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor traseiro define uma direção radial, e em que os um ou mais membros estruturais (308) incluem uma pluralidade de membros estruturais (308) que se estendem substancialmente ao longo da direção radial do motor traseiro.

10. SISTEMA DE PROPULSÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os um ou mais membros estruturais (308) são configurados como aletas de guia de entrada variável.