BR102016021746A2 - Propulsion device and gas turbine motor - Google Patents

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BR102016021746A2
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gas turbine
variable
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Wayne Miller Brandon
Lee Becker Thomas Jr
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Gen Electric
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Abstract

dispositivo de propulsão e motor de turbina a gás. é fornecido um dispositivo de propulsão aeronáutico que inclui um ventilador e uma pluralidade de palhetas guia variáveis. o ventilador inclui uma pluralidade de pás de ventilador para fornecer um fluxo de ar, e a pluralidade de palhetas guia variáveis é configurada para direcionar ar para, ou a partir do ventilador, em uma direção desejada. cada uma dentre a pluralidade de palhetas guia variáveis define uma extremidade interna ao longo da direção radial e é fixada a um invólucro da porção do dispositivo na extremidade interna de maneira giratória. o dispositivo de propulsão inclui ainda um mecanismo de alteração de passo posicionado no invólucro e mecanicamente acoplado a pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia para alterar um passo de pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia.

Description

“DISPOSITIVO DE PROPULSÃO E MOTOR DE TURBINA A GÁS” Campo da Invenção [0001] A presente matéria objeto refere-se geralmente a um dispositivo de propulsão de aeronave, ou mais particularmente, a um dispositivo de propulsão de aeronave que tem palhetas guia de passo variável.
Antecedentes da Invenção [0002] O motor de turbina a gás geralmente inclui um núcleo que tem, em ordem de fluxo em série, uma seção de compressor, uma seção de combustão, uma seção de turbina e uma seção de exaustão. Durante a operação, um fluxo de ar do motor é fornecido para uma entrada da seção de compressor onde um ou mais compressores axiais comprimem progressivamente o ar até alcançar a seção de combustão. O combustível é misturado com o ar comprimido e queimado dentro da seção de combustão para fornecer gases de combustão. Os gases de combustão são rateados a partir da seção de combustão para a seção de turbina. O fluxo de gases de combustão através da seção de combustão aciona a seção de compressor e é então expulso através da seção de exaustão, por exemplo, para a atmosfera.
[0003] Em configurações particulares, o motor de turbina a gás inclui adicionalmente um ventilador acoplado mecanicamente ao núcleo e uma pluralidade de palhetas guia de saída. Por exemplo, o ventilador desse motor de turbina a gás tipicamente inclui uma pluralidade de pás giratórias acionadas por um eixo do núcleo. A rotação da pluralidade de pás gera impulso para o motor de turbina a gás. Adicionalmente, a pluralidade de palhetas guia de saída pode direcionar um fluxo de ar a partir das pás para, por exemplo, reduzir a quantidade de ruído gerado pelo motor de turbina a gás e aumentar o desempenho do motor de turbina a gás.
[0004] Em certas configurações, o motor de turbina a gás pode definir uma nacela externa que encerra a pluralidade de pás de ventilador, do ventilador e da pluralidade de palhetas guia de saída. Essa configuração permite que as palhetas guia de saída sejam giradas em torno dos respectivos eixos de passo nas extremidades externas radialmente onde as palhetas guia de saída se fixam à nacele externa.
[0005] No entanto, certos motores de turbina a gás podem não incluir a nacela externa que encerra a pluralidade de pás de ventilador e a pluralidade de palhetas guia de saída. Consequentemente, os meios conhecidos para acionar as palhetas guia de saída não podem ser incluídos nesses motores de turbina a gás. Portanto, um motor de turbina de gás capaz de acionar uma pluralidade de palhetas guia de saída sem a necessidade de uma nacele externa que encerra a pluralidade de palhetas guia de saída seria útil.
Breve Descrição da Invenção [0006] 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 de prática da invenção.
[0007] Em uma realização exemplar da presente divulgação, é fornecido um dispositivo de propulsão aeronáutico que define uma direção radial. O dispositivo de propulsão inclui um ventilador que tem uma pluralidade de pás de ventilador para fornecer um fluxo de ar em uma via de fluxo, bem como uma pluralidade de palhetas guia variáveis para direcionar o ar para, ou a partir do ventilador em uma direção desejada. A pluralidade de palhetas guia, cada uma define uma extremidade interna e uma extremidade externa ao longo da direção radial. A pluralidade de palhetas guia é, cada uma, fixada a um invólucro do dispositivo de propulsão na extremidade interna de uma maneira giratória, o dispositivo de propulsão aeronáutico adicionalmente inclui um mecanismo de alteração de passo posicionado no interior do invólucro do dispositivo de propulsão e mecanicamente acoplado a pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia para alterar um passo de pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia.
[0008] Em outra realização exemplar da presente divulgação, é fornecido um motor de turbina a gás que define uma direção radial. O motor de turbina a gás inclui um ventilador que inclui uma pluralidade de pás de ventilador para fornecer um fluxo de ar em uma via de fluxo, e uma pluralidade de palhetas guia de saída variável para direcionar o ar a partir da pluralidade de pás de ventilador do ventilador em uma direção desejada. A pluralidade de palhetas guia de saída variável, cada uma define uma extremidade interna e uma extremidade externa ao longo da direção radial. A pluralidade de palhetas guia de saída variável é, cada um, fixada a um núcleo do motor de turbina a gás na extremidade interna de uma maneira giratória. O motor de turbina a gás adicionalmente inclui um mecanismo de alteração de passo posicionado dentro do núcleo do motor de turbina a gás e acoplado mecanicamente a pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia de saída variável para alterar um passo de pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia de saída variável.
[0009] Essas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhores compreendidas com referência à descrição a seguir e reivindicações anexas. Os desenhos anexos que são incorporados e constituem uma parte desse relatório descritivo, ilustram as realizações da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.
Breve Descrição das Figuras [0010] Uma divulgação completa e que capacita a presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, direcionada a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às Figuras anexas, em que: A Figura 1 é uma vista esquemática em seção transversal de um motor de turbina a gás de acordo com uma realização exemplar da presente matéria em questão; A Figura 2 é uma vista esquemática em seção transversal de uma extremidade frontal de um motor de turbina a gás de acordo com outra realização exemplar da presente matéria em questão; A Figura 3 é uma vista em seção transversal em close-up de um mecanismo de fixação que fixa uma palheta guia variável do motor de turbina a gás exemplar da Figura 2 a um núcleo do motor de turbina a gás exemplar da Figura 2; e A Figura 4 é uma vista em seção transversal de um motor traseiro de acordo com uma realização exemplar da presente divulgação.
Descrição Detalhada da Invenção [0011] Serão feitas agora referências em detalhes às presentes realizações da invenção, um ou mais exemplos dos quais estão ilustrados nos desenhos que acompanham. A descrição detalhada usa designações numéricas e de letras para se referir a características nos desenhos. Designações parecidas ou similares nos desenhos e na descrição foram usadas para se referir a peças parecidas ou similares da invenção. Como usado no presente pedido, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” podem ser usados de forma intercambiável para distinguir um componente de outro e não se destinam a indicar a localização ou importância dos componentes individuais. Os termos “a montante” e “a jusante” referem-se a uma direção relativa em relação ao fluxo de fluido em uma via de fluido. Por exemplo, “a montante” refere-se à direção a partir da qual o fluido flui e “a jusante” refere-se à direção para a qual o fluido flui.
[0012] Referindo-se agora às figuras, em que numerais idênticos indicam os mesmos elementos ao longo das figuras, a Figura 1 é uma vista esquemática em seção transversal de um motor de turbina a gás de acordo com uma realização exemplar da presente divulgação. Mais particularmente, para a realização da Figura 1, o motor de turbina a gás é um motor a jato turbofan de alta derivação (10), citado no presente pedido como “motor turbofan” (10). Conforme mostrado na Figura 1, o motor turbofan (10) define uma direção axial A (que se estende paralelamente a uma linha central longitudinal (12) fornecida para referência) e uma direção radial R. O motor turbofan (10) também define uma direção circunferencial (não representada). Em geral, o motor turbofan (10) inclui uma seção de ventilador (14) e um núcleo do motor (16), a seção de ventilador (14) configurada em comunicação mecânica e posicionada em comunicação de fluxo com o núcleo do motor (16).
[0013] O núcleo do motor exemplar (16) representado geralmente inclui um compartimento externo substancialmente tubular (18) que define uma entrada anular (20). O invólucro externo (18) encaixa-se, em relação ao fluxo serial, a uma seção de compressor incluindo um reforçador (booster) ou compressor de baixa pressão (LP) (22) e um compressor de alta pressão (HP) (24); uma seção de combustão (26); uma seção de turbina incluindo uma turbina de alta pressão (HP) (28) e uma turbina de baixa pressão (LP) (30); e uma seção de bocal de exaustão (32). Um eixo ou carretei de alta pressão (HP) (34) conecta, de maneira guiada, a turbina HP (28) ao compressor HP (24). Um eixo ou carretei de baixa pressão (LP) (36) conecta de maneira guiada, a turbina LP (30) ao compressor LP (22).
[0014] Adicionalmente, para a realização representada, a seção de ventilador (14) inclui um ventilador de passo variável (38) que tem uma pluralidade de pás do ventilador (40) acopladas a um disco (42) em uma maneira espaçada. Conforme representado, as pás do ventilador (40) se estendem exteriormente a partir do disco (42) geralmente ao longo da direção radial R. As pás do ventilador (40) e o disco (42) giram juntos ao redor da linha central longitudinal (12) pelo eixo LP (36) através de uma caixa de engrenagens mecânica (44). A caixa de engrenagens mecânica (46) inclui uma pluralidade de engrenagens para ajustar a velocidade de rotação do eixo LP (36). Adicionalmente, a pluralidade de pás do ventilador (40) é giratória ao redor dos respectivos eixos de passo Pi por um dispositivo de atuação (não mostrado). Além disso, para a realização representada, o disco (42) do ventilador de passo variável (38) é coberto por um cubo dianteiro rotativo (46) projetado aerodinamicamente para promover um fluxo de ar através da pluralidade de pás do ventilador (40).
[0015] Referindo-se ainda ao motor turbofan exemplar (10) da Figura 1, o motor turbofan exemplar (10) adicionalmente inclui uma pluralidade de palhetas guia de saída circunferencialmente espaçadas. A pluralidade de palhetas guia de saída (50) está posicionada a jusante do ventilador (38) ao longo da direção axial A e se estende para fora a partir do compartimento exterior (18) do núcleo do motor (16), geralmente ao longo da direção radial R. Notavelmente, para a realização representada, as palhetas guia de saída (50) são, cada uma, giratórias ao redor dos respectivos eixos de passo P2 por um ou mais dispositivos de atuação (não mostrados), de modo que as palhetas guia de saída (50) podem ser citadas como palhetas guia de saída variável. Adicionalmente, o motor turbofan (10) exemplar não inclui qualquer compartimento externo (10) que encerra a seção de ventilador (14) e/ou as palhetas guia de saída (50). Consequentemente, para a realização representada, o motor turbofan (10) pode ser citado como um motor turbofan de ventilador único sem duto.
[0016] Para o motor turbofan (10) exemplar representado, a seção de ventilador (14) ou, mais particularmente, a rotação das pás do ventilador (40) da seção de ventilador (14), fornece a maior parte do impulso de propulsão do motor turbofan (10). Além disso, a pluralidade de palhetas guia de saída (50) é fornecida para aumentar a eficiência da seção de ventilador (14), bem como para fornecer outros benefícios como, por exemplo, diminuir a quantidade de ruído gerado pelo motor turbofan (10), direcionando um fluxo de ar a partir da pluralidade de pás do ventilador (40) da seção de ventilador (14).
[0017] Durante a operação do motor turbofan (10), um volume de ar (56) passa através da pluralidade de pás (40) da seção do ventilador (14). Uma primeira porção do volume de ar (56), isto é, a primeira porção de ar (60), é direcionada ou expulsa para uma via de fluxo de ar do motor (64) que se estende através da seção de compressor, da seção de combustão (26), da seção de turbina e da seção de exaustão (32). Adicionalmente, uma segunda parte do volume de ar (56), isto é, uma segunda porção de ar (62), flui ao redor do núcleo do motor (16), contornando o núcleo do motor (16) (isto é, em uma via de fluxo de ar de derivação). A razão entre a segunda porção de ar (62) e a primeira porção de ar (60) é comumente conhecida como uma taxa de derivação.
[0018] Referindo-se ainda à Figura 1, a pressão da primeira porção de ar (60) é aumentada conforme ele é expulso através do compressor LP (22) e subsequentemente através do compressor HP (24). A primeira porção de ar comprimido (60) é então fornecida para a seção de combustão (26), onde é misturada com o combustível e queimada para fornecer gases de combustão (74). Os gases de combustão (74) são expulsos através da turbina HP (28) onde uma porção de energia térmica e/ou cinética dos gases de combustão (74) é extraída através de estágios sequenciais de palhetas do estator da turbina HP (76) que são acopladas ao compartimento externo (18) e pás do rotor da turbina HP (78) que são acopladas ao eixo ou carretei HP (34), dessa forma fazendo com que o eixo ou carretei HP (34) gire, através disso suportando a operação do compressor de HP (24). Os gases de combustão (74) são então expulsos através da turbina LP (30) onde uma segunda porção de energia térmica e cinética é extraída a partir dos gases de combustão (74) através de estágios sequenciais de palhetas do estator da turbina LP (80) que são acopladas ao compartimento externo (18) e pás do rotor da turbina LP (82) que são acopladas ao eixo ou carretei LP (36), dessa forma fazendo com que o eixo ou carretei LP (36) gire, através disso suportando a operação do compressor LP (22) e/ou a rotação do ventilador (38). Os gases de combustão (74) são subsequentemente expulsos através da seção de bocais de exaustão do jato (32) do núcleo do motor (16) para fornecer impulso propulsivo para suplementar o impulso propulsivo fornecido pela seção de ventilador (14).
[0019] Referindo-se agora à Figura 2, é fornecida uma vista esquemática em seção transversal em close-up de uma caixa de um motor de turbina a gás de acordo com uma realização exemplar da presente divulgação. Em certas realizações exemplares, o motor de turbina a gás da Figura 2 pode ser configurado como um motor turbofan (10) substancialmente da mesma forma que o motor turbofan (10) da Figura 1. Consequentemente, a mesma numeração ou similar pode se referir às mesmas peças ou similares.
[0020] Assim como a realização exemplar da Figura 1, o motor turbofan exemplar 10 da Figura 2 é configurado como um motor turbofan sem duto. Conforme mostrado, o motor turbofan (10) inclui um motor central (16) e uma seção de ventilador (14), a seção de ventilador (14) incluindo um ventilador (38), que tem uma pluralidade de pás de ventilador (40) para fornecer um fluxo de ar. Para a realização representada, o ventilador (38) é configurado como um ventilador de passo variável, de modo que cada uma da pluralidade de pás do ventilador (40) é giratória ao redor dos respectivos eixos de passo Pi por um mecanismo de alteração de passo (90). Além disso, o ventilador (38) é giratório ao redor da linha central longitudinal (12) por um eixo LP (36) do motor turbofan (10), através da caixa de engrenagens (44).
[0021] Assim como com a realização discutida acima, uma primeira porção do fluxo de ar (60) fornecido pelo ventilador (38) flui em uma via de fluxo de ar do motor (64) dentro do motor central (16), em que esse ar (60) pode ser progressivamente comprimido por um compressor LP (22) e subsequentemente por um compressor HP (24). Uma segunda porção do fluxo de ar (62) fornecido pelo ventilador (38) contorna o núcleo do motor (16) e é fornecido para uma via de fluxo de ar de derivação.
[0022] O motor turbofan (10) adicionalmente inclui uma pluralidade de palhetas guia variáveis (110) para direcionar o ar para, ou a partir de um ventilador (28) em uma direção desejada. De maneira específica, para a realização representada, a pluralidade de palhetas guia variáveis (100) é configurada como uma pluralidade de palhetas guia de saída variável que geralmente se estendem entre uma extremidade radialmente interna (102) e uma extremidade radialmente externa (103) ao longo da direção radial R. Conforme é ilustrado, a pluralidade de palhetas guia (100) é posicionada atrás da pluralidade das pás do ventilador (40) do ventilador (38), de modo que a pluralidade de palhetas guia (100) é configurada para direcionar um fluxo de ar de derivação (62) para o motor turbofan (10).
[0023] Referindo-se agora também à Figura 3, é fornecida uma vista esquemática em close-up de uma extremidade radialmente interna (102) de uma palheta guia variável exemplar (100). A palheta guia variável (100) é fixada a um invólucro do motor turbofan (10) em uma extremidade radialmente interna (102) de uma maneira giratória. Mais particularmente, as palhetas guia variáveis (100) são fixadas ao motor central (16) do motor turbofan (10) em uma extremidade radialmente interna (102) de uma maneira giratória.
[0024] Para fixar a palheta guia variável (100) ao motor central (16) de uma maneira giratória, o motor turbofan (10) inclui adicionalmente um mecanismo de fixação (104) para fixar uma ou mais das palhetas guia variáveis (100) ao motor central (16). Para a realização representada, o mecanismo de fixação (104) inclui um sulco interno (106) fixado a uma base (108) da palheta guia variável (100) e um sulco externo (100) fixado a um membro da estrutura (112) do motor central (16). Além disso, uma pluralidade de membros de mancais (113) é fornecida entre os sulcos interno e externo (106), (110) do mecanismo de fixação (104) para permitir a rotação da palheta guia variável (104) ao redor de um respectivo eixo de passo P2 da palheta guia variável (100). Os membros de mancais (113) podem ser configurados como qualquer mancai adequado ou combinação de mancais. Por exemplo, os membros de mancais (113) podem incluir um ou mais rolamentos de rolo cilíndrico, rolamentos de rolo cônico, rolamentos de esfera, etc. Além disso, deve-se apreciar que embora uma única palheta guia (100) e mecanismo de fixação (104) estejam representados nas Figuras 2 e 3, em certas realizações, cada uma da pluralidade de palhetas guia (100) pode ser fixada de uma maneira giratória ao motor central (16) com o uso de uma pluralidade correspondente de mecanismos de fixação (104). Deve-se apreciar, no entanto, que o mecanismo de fixação (104) é fornecido apenas a título de exemplo, e que em outras realizações exemplares quaisquer outros mecanismos de fixação adequados (104) podem ser fornecidos.
[0025] Referindo-se ainda às Figuras 2 e 3, o motor turbofan (10) adicionalmente inclui um mecanismo de alteração de passo (114) posicionado dentro do invólucro (isto é, posicionado dentro do motor central (16)) do motor turbofan (10) e acoplado mecanicamente a no mínimo uma dentre a pluralidade de palhetas guia variáveis (100) para alterar um passo de pelo menos uma da pluralidade de palhetas guia variáveis (100). Para a realização representada, o mecanismo de alteração de passo (114) é ainda acoplado mecanicamente a cada uma dentre a pluralidade de palhetas guia (100) para alterar um passo de cada uma dentre a pluralidade de palhetas guia (100), por exemplo, em uníssono. Especificamente, para a realização representada, a base (108) de cada palheta guia variável (100) inclui um braço de extensão (116) e o mecanismo de alteração de passo (114) inclui um sistema de cremalheira e engrenagem de pinhão. Por exemplo, uma cremalheira/coroa (118) pode ser fixada em cada braço de extensão (116) da pluralidade de palhetas guia variáveis (100). O mecanismo de alteração de passo (114) pode também incluir uma ou mais engrenagens de pinhão (120) que engrenam com uma cremalheira/coroa (118) para mover a cremalheira/coroa (118) ao redor de uma direção circunferencial do motor turbofan (10), que gira a base (108) de cada uma da pluralidade de palhetas guia variáveis (100), que, por sua vez, gira cada uma da pluralidade de palhetas guia variáveis (100) ao redor de seus respectivos eixos de passo P2.
[0026] Deve-se apreciar, no entanto, que o motor turbofan exemplar (10) descrito com referência às Figuras 2 e 3, incluindo o mecanismo de alteração de passo (114), é fornecido apenas a título de exemplo. Em outras realizações exemplares, por exemplo, qualquer outro mecanismo de alteração de passo (114) adequado pode ser fornecido. Por exemplo, em outras realizações exemplares, o mecanismo de alteração de passo (114) pode ser configurado para alterar um passo P2 de uma ou mais das palhetas guia (100) em relação às palhetas guia (100) restantes. De maneira mais específica, em certas realizações exemplares, o mecanismo de alteração de passo (114) pode não ser configurado para alterar um passo P2 da pluralidade de palhetas guia (100) em uníssono. Por exemplo, em outras realizações exemplares, o mecanismo de alteração de passo (114) pode ser configurado como um ou mais placas oscilantes.
[0027] Além disso, ainda em outras realizações exemplares, qualquer outro motor de turbina a gás adequado pode ser fornecido e, além disso, aspectos da presente divulgação podem ser utilizados com qualquer outro dispositivo de propulsão aeronáutico adequado. Por exemplo, referindo-se agora à Figura 4, é fornecida uma vista em seção transversal de um motor traseiro (150) de acordo com um aspecto exemplar da presente divulgação. De maneira específica, a Figura 4 representa um motor traseiro (150) exemplar instalado em uma extremidade da cauda de uma aeronave (152).
[0028] Além disso, para a realização da Figura 4, o motor traseiro (150) é configurado como um ventilador de ingestão da camada limite, ou mais particularmente, um ventilador configurado para ingerir um fluxo de ar da camada limite ao redor de uma fuselagem (154) da aeronave (152) para a qual é montado. O motor traseiro (150) exemplar geralmente representado inclui um ventilador (156) giratório ao redor de um eixo de linha central (158) do motor traseiro (150). O ventilador (156) geralmente inclui uma pluralidade de pás de ventilador (160) fixadas em uma extremidade interna ao longo de um sentido radial R2 para o eixo de ventilador (162) do ventilador (156). O eixo do ventilador (162) estende-se geralmente ao longo de um sentido axial A2 do motor traseiro (150) e é acoplado mecanicamente a uma fonte de energia (164). A fonte de energia (164) pode ser uma fonte de energia elétrica, por exemplo, como um motor elétrico, ou alternativamente pode ser qualquer outra fonte de energia adequada. Por exemplo, em outras realizações, a fonte de energia (164) pode incluir um motor de combustão interna ou componentes de turbomaquinaria posicionados em qualquer local adequado.
[0029] A pluralidade de pás de ventilador (160) do ventilador (156) é circundada por uma nacele (166). A nacele (166) estende-se, para a realização representada, substancialmente 360 graus ao redor de um invólucro ou núcleo (168) do motor traseiro (150), bem como de uma porção da fuselagem (154) da aeronave (152). Consequentemente, a nacele (166) define uma entrada (170) em uma extremidade frontal com a fuselagem (154) da aeronave (152), a entrada (170) que se estende substancialmente 360 graus ao redor da fuselagem (154) da aeronave (152). Para a realização representada, a nacele (166) é apoiada por uma pluralidade de membros estruturais (172) localizados na traseira da pluralidade de pás do ventilador (160). A pluralidade de membros estruturais (172) pode ser configurada como palhetas guia de saída.
[0030] Além disso, o motor traseiro (150) inclui uma pluralidade de palhetas guia variáveis (174) para direcionar o ar para a pluralidade de pás do ventilador (160) em uma direção desejada. A pluralidade de palhetas guia variáveis (174) é posicionada na frente da pluralidade de pás do ventilador (160) e elas são configuradas como palhetas guia de entrada variável. Além disso, conforme está representado, cada uma da pluralidade de palhetas guia variáveis (174) é fixada ao centro (168) do motor traseiro (150)/ fuselagem (154) da aeronave (152) na respectiva extremidade radialmente interna (176) de uma maneira giratória. Consequentemente, cada uma da pluralidade de palhetas guia variáveis (174) é fixada de uma maneira fixa em cantilever ao núcleo (168) do motor traseiro (150)/ fuselagem (154) da aeronave (152). O motor traseiro (150) inclui adicionalmente um mecanismo de alteração de passo (178) acoplado mecanicamente em cada uma da pluralidade de palhetas guia variáveis para alterar um passo P2 da pluralidade de palhetas guia variáveis (174), por exemplo, em uníssono.
[0031] Deve-se apreciar, no entanto, que o motor traseiro exemplar (150) representado na Figura 4 é fornecido apenas a título de exemplo, e que em outras realizações exemplares qualquer outro motor traseiro (150) pode ser fornecido. Por exemplo, em outras realizações exemplares, os membros estruturais (172) que apoiam a nacele (1660 podem, ao invés de serem posicionados na frente da pluralidade de pás do ventilador (160) e/ou das palhetas guia variáveis (174), podem ser posicionados atrás da pluralidade de palhetas guia variáveis (160). Adicionalmente, ou alternativamente, o motor traseiro (150) pode não incluir a nacele (166).
[0032] Um dispositivo de propulsão aeronáutica que inclui aspectos da presente divulgação pode permitir que a palheta guia variável seja fixada de uma maneira fixa em cantilever em uma extremidade radialmente interna para um invólucro ou núcleo do dispositivo de propulsão de uma maneira giratória. A inclusão dessa palheta guia variável pode permitir uma eficiência aumentada do dispositivo de propulsão, bem como fornecer vários outros benefícios, sem exigir que o dispositivo de propulsão inclua, por exemplo, uma nacele ou outro membro do compartimento externo de modo que as palhetas guia variáveis possam ser fixadas em extremidades externas radialmente a essas e controladas a partir das mesmas.
[0033] Essa descrição escrita utiliza exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo e também permitindo que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, incluindo a fabricação e utilização de quaisquer dispositivos ou sistemas e execute quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram para técnicos no assunto. Esses outros exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações, caso eles incluam elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações ou caso eles incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir das linguagens literais das reivindicações.
Lista de Componentes 10 Motor a Jato Turbofan 12 Linha Central Longitudinal ou Axial 14 Seção de Ventilador 16 Núcleo do Motor de Turbina 18 Nacele externa 20 Entrada 22 Compressor de Baixa Pressão 24 Compressor de Alta Pressão 26 Seção de Combustão 28 Turbina de Alta Pressão 30 Turbina de Baixa Pressão 32 Seção de Exaustão do Jato 34 Eixo/Carretel de Alta Pressão 36 Eixo/Carretel de Baixa Pressão 38 Ventilador (Fan) 40 Pás 42 Disco 44 Caixa de engrenagens mecânica 46 Cubo dianteiro rotativo 50 Palheta Guia de Saída 52 Centro de Pressão 56 Ar 60 Primeira Porção de Ar 62 Segunda Porção de Ar 64 via de fluxo de ar do motor 74 Gases de Combustão 76 Palheta do Estator 78 Pá do Rotor da Turbina 80 Palheta do Estator 82 Pá do Rotor da Turbina 84 Seção de Exaustão do Bocal do Ventilador (Fan) 86 Trajetória do Gás Quente 100 Palhetas guia 102 Extremidade radialmente interna 104 Mecanismo de fixação 106 Sulco interno 108 Base da Palheta 110 Sulco externo 112 Membro de estrutura 113 Conjunto de Mancai 114 Mecanismo de alteração de passo 116 Braço de extensão 118 Cremalheira/coroa 120 Engrenagem pendente 150 Motor traseiro 152 Aeronave 154 Fuselagem 156 Ventilador (Fan) 158 Eixo da linha central 160 Pás do ventilador (Fan) 162 Eixo do Ventilador (Fan) 164 Fonte de energia 166 Nacele 168 Núcleo do motor traseiro 170 Entrada 172 Membros estruturais 174 Palhetas guia variáveis 176 Extremidade radialmente interna 178 Mecanismo de alteração de passo Reivindicações

Claims (20)

1. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, que define uma direção radial, caracterizado pelo fato do dispositivo de propulsão compreender: um ventilador que inclui uma pluralidade de pás de ventilador para fornecer um fluxo de ar em uma via de fluxo; uma pluralidade de palhetas guia variáveis para direcionar ar para, ou a partir do ventilador, em uma direção desejada, a pluralidade de palhetas guia, cada uma definindo uma extremidade interna e uma extremidade externa ao longo da direção radial, a pluralidade de palhetas guia, cada uma fixada a um invólucro do dispositivo de propulsão na extremidade interna de uma maneira giratória; e um mecanismo de alteração de passo posicionado dentro do invólucro do dispositivo de propulsão e mecanicamente acoplado a pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia para alterar um passo de pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia.
2. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da pluralidade de palhetas guia variáveis ser configurada como palhetas guia de entrada.
3. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da pluralidade de palhetas guia variáveis ser configurada como palhetas guia de saída.
4. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo de propulsão aeronáutico ser um motor turbofan sem duto.
5. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo de propulsão aeronáutico ser um motor turbofan, e em que a pluralidade de palhetas guia é configurada para direcionar um fluxo de ar de derivação do motor turbofan.
6. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo de propulsão aeronáutico ser um motor traseiro.
7. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da pluralidade de palhetas guia variáveis ser fixada ao invólucro do dispositivo de propulsão com o uso de uma pluralidade de dispositivos de fixação.
8. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de cada um dentre a pluralidade de dispositivos de fixação incluir um sulco interno fixado a uma base da palheta guia variável e um sulco externo fixado a um membro da estrutura do dispositivo de propulsão, e em que cada um dentre a pluralidade de dispositivos de fixação adicionalmente inclui um ou mais membros de mancais posicionados entre o sulco interno e o sulco externo.
9. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mecanismo de alteração de passo ser ainda acoplado mecanicamente a cada uma dentre a pluralidade de palhetas guia para alterar um passo de cada uma das respectivas palhetas guia em uníssono.
10. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do mecanismo de alteração de passo incluir um sistema de cremalheira e engrenagem de pinhão.
11. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mecanismo de alteração de passo ser ainda acoplado mecanicamente a cada uma dentre a pluralidade de palhetas guia para alterar um passo de cada uma das respectivas palhetas guia, e em que o mecanismo de alteração de passo é configurado para alterar um passo de uma ou mais palhetas guia dentre a pluralidade de palhetas guia em relação às palhetas guia restantes da pluralidade de palhetas guia.
12. DISPOSITIVO DE PROPULSÃO aeronáutico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do mecanismo de alteração de passo ser configurado como uma placa oscilante.
13. MOTOR DE TURBINA A GÁS, que define uma direção radial, caracterizado pelo fato do motor de turbina a gás compreender: uma pluralidade de palhetas guia de saída variável para direcionar ar a partir da pluralidade de pás de ventilador do ventilador em uma direção desejada, a pluralidade de palhetas guia de saída variável, cada uma definindo uma extremidade interna e uma extremidade externa ao longo da direção radial, a pluralidade de palhetas guia de saída variável, cada uma fixada a um núcleo do motor de turbina a gás na extremidade interna de uma maneira giratória; e um mecanismo de alteração de passo posicionado dentro do núcleo do motor de turbina a gás e acoplado mecanicamente a pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia de saída variável para alterar um passo de pelo menos uma dentre a pluralidade de palhetas guia de saída variável.
14. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato do motor de turbina a gás ser um motor turbofan sem duto.
15. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da pluralidade de palhetas guia ser posicionada atrás da pluralidade de pás de ventilador do ventilador.
16. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da pluralidade de palhetas guia ser configurada para direcionar um fluxo de ar de derivação do motor turbofan.
17. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato do mecanismo de alteração de passo ser ainda acoplado mecanicamente a cada uma dentre a pluralidade de palhetas guia de saída variável para alterar um passo de cada uma das respectivas palhetas guia de saída variável em uníssono.
18. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato do mecanismo de alteração de passo incluir um sistema de cremalheira e engrenagem de pinhão.
19. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da pluralidade de palhetas guia variáveis ser fixada ao invólucro do motor de turbina a gás com o uso de uma pluralidade de dispositivos de fixação.
20. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato da pluralidade de dispositivos de fixação incluírem um sulco interno fixado a uma base da palheta guia variável e um sulco externo fixado a um membro de estrutura do dispositivo de propulsão, e em que cada um dentre a pluralidade de dispositivos de fixação adicionalmente inclui um ou mais membros de mancais posicionados entre o sulco interno e o sulco externo.
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