BR112013013706B1

BR112013013706B1 - sistema de atuação para um motor de turbina a gás com reversor de empuxo e bocal de hélice de área variável e método para atuação no sistema

Info

Publication number: BR112013013706B1
Application number: BR112013013706-1A
Authority: BR
Inventors: Michael John Burgess
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2021-01-05
Also published as: CN103597196A; WO2012074648A3; BR112013013706A2; CA2810410A1; US20120137654A1; WO2012074648A2; EP2646673A2; CN103597196B; CA2810410C; US8978356B2; EP2646673B1

Abstract

REVERSOR DE EMPUXO E SISTEMA E MÉTODO DE ATUAÇÃO DE BOCAL DE HÉLICE DE ÁREA VARIÁVEL. A presente invenção refere-se a um sistema de atuação para um motor de turbina a gás incluindo um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável. O sistema tem uma pluralidade de atuadores lineares, cada um tendo um primeiro pistão concêntrico externo com um segundo pistão interno. O primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo. O segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável. O sistema ainda tem um conjunto de trava de pistão para seletivamente travar o primeiro pistão externo no segundo pistão interno. O sistema ainda tem um sistema de controle acoplado é pluralidade de atuadores lineares para operação do bocal de hélice de área variável entre uma posição recolhida e uma posição empregada.

Description

CAMPO

[0001] A presente invenção refere-se geralmente a sistemas de reversor de empuxo para motores e, mais particularmente, a sistemas de atuação de reversor de empuxo e a sistemas de bocal de hélice de área variável para motores a jato de aeronave.

ANTECEDENTES

[0002] Uma aeronave a jato, tal como uma aeronave para passageiros comercial e militar, usa reversores de empuxo nos motores a jato de aeronave para reversão do ar de exaustão de hélice a partir de um motor a jato de modo a reduzir a velocidade da aeronave após o pouso. Essa aeronave a jato também pode usar bocais de hélice de área variável (VAFNs), para melhoria da eficiência de propulsão dos motores a jato da aeronave. Contudo, esses reversores de empuxo são atuados por um sistema de atuação de reversor de empuxo (TRAS), e bocais de hélice de área variável conhecidos são atuados por um sistema de atuação de hélice de área variável em separado. Esses sistemas de atuação em separado podem resultar em conjuntos de sincronização em duplicata, sistemas de controle em duplicata, atuadores de VAFN em separado / duplicata e uma estrutura adicional para suporte da montagem dos componentes de atuação de VAFN. Essa duplicação de conjuntos, sistemas e componentes pelos sistemas de atuação de TRAS e VAFN em separado pode aumentar o peso geral do motor e da aeronave, o que, por sua vez, pode reduzir a eficiência de combustível e, em certos casos, a confiabilidade.

[0003] Assim sendo, há uma necessidade na técnica de um sistema e método para atuação de um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável em um sistema de atuação único que provê vantagens em relação a métodos e sistemas conhecidos.

SUMÁRIO

[0004] Esta necessidade de um sistema e método para atuação de um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável em um sistema de atuação único é satisfeita. Conforme discutido na descrição detalhada abaixo, as modalidades do sistema e do método podem prover vantagens significativas em relação a métodos e sistemas existentes.

[0005] Em uma modalidade da exposição, é provido um sistema de atuação para um motor de turbina a gás incluindo um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável. O sistema tem uma pluralidade de atuadores lineares. Cada atuador linear tem um primeiro pistão externo concêntrico com um segundo pistão interno. O primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo, e o segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável. O sistema ainda tem um conjunto de trava de pistão para seletivamente travar o primeiro pistão externo no segundo pistão interno. O sistema ainda tem um sistema de controle acoplado à pluralidade de atuadores lineares para operação do bocal de hélice de área variável entre uma posição recolhida e uma posição empregada.

[0006] Em uma outra modalidade da exposição, é provido um sistema de atuação para uma aeronave que tem um motor a jato incluindo um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável. O sistema tem uma pluralidade de atuadores lineares. Cada atuador linear tem um alojamento de atuador. Cada atuador linear ainda tem um primeiro pistão externo concêntrico com um segundo pistão interno. O primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo. O segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável. O primeiro pistão externo e o segundo pistão interno são substancialmente posicionados no alojamento de atuador. O atuador linear ainda tem um conjunto de sincronização posicionado no alojamento de atuador para atualização do primeiro pistão externo e para atuação e sincronização do segundo pistão interno. O conjunto de sincronização tem um eixo flexível, uma engrenagem para parafuso sem-fim, um parafuso sem-fim e um parafuso de avanço. O sistema ainda tem um conjunto de trava de pistão para travar seletivamente o primeiro pistão externo no segundo pistão interno. O sistema ainda tem pelo menos uma linha hidráulica acoplada à pluralidade de atuadores lineares. O sistema ainda tem um sistema de controle acoplado à pluralidade de atuadores lineares. O sistema de controle é capaz de atuar o segundo pistão interno independentemente do primeiro pistão externo e, assim, operar o bocal de hélice de área variável entre uma posição recolhida e uma posição empregada. O sistema de controle é ainda capaz de atuar o primeiro pistão externo entre uma posição recolhida de reversor de empuxo e uma posição empregada de reversor de empuxo, enquanto o conjunto de trava de pistão está encaixado.

[0007] Em uma outra modalidade da exposição, é provido um método para atuação em um sistema de atuação único de um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável em um motor a jato de aeronave. O método compreende a provisão de um sistema de atuação combinado de reversor de empuxo e bocal de hélice de área variável. O sistema compreende uma pluralidade de atuadores lineares, em que cada atuador linear compreende um primeiro pistão externo concêntrico com um segundo pistão interno. O primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo, e o segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável. O sistema ainda compreende um conjunto de trava de pistão para travar seletivamente o primeiro pistão externo no segundo pistão interno. O sistema ainda compreende um sistema de controle acoplado à pluralidade de atuadores lineares. O método ainda compreende o destravamento do conjunto de trava de pistão, quando o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno estiverem em uma posição recolhida. O método ainda compreende o uso do sistema de controle par atuação do segundo pistão interno e do bocal de hélice de área variável independentemente do primeiro pistão externo e do reversor de empuxo, de modo que o segundo pistão interno e o bocal de hélice de área variável sejam atuados para uma primeira posição empregada. O método ainda compreende o revestimento do conjunto de trava de pistão, quando o segundo pistão interno e o bocal de hélice de área variável estiverem na primeira posição empregada. O método ainda compreende o uso do sistema de controle para atuação do primeiro pistão externo e do reversor de empuxo, de modo que o primeiro pistão externo e o reversor de empuxo sejam atuados para uma segunda posição empregada, enquanto o conjunto de trava de pistão está travado.

[0008] Os recursos, as funções e as vantagens que foram discutidos podem ser obtidos identidade, em várias modalidades da exposição, ou podem ser combinados em ainda outras modalidades cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição a seguir e aos desenhos.

[0009] Um sistema de atuação para um motor de turbina a gás incluindo um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável, o sistema compreendendo: uma pluralidade de atuadores lineares, cada atuador linear compreendendo um primeiro pistão externo concêntrico com um segundo pistão interno, em que o primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo e o segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável; um conjunto de trava de pistão para seletivamente travar o primeiro pistão externo no segundo pistão interno; e um sistema de controle acoplado à pluralidade de atuadores lineares para operação do bocal de hélice de área variável entre uma posição recolhida e uma posição empregada.

[00010] O sistema em que o conjunto de trava de pistão compreende um solenoide acoplado a um pino extensível e retrátil.

[00011] O sistema em que o conjunto de trava de pistão compreende um solenoide acoplado a um par de pinos extensíveis e retráteis, em que os pinos são projetados para inserção em fendas correspondentes formadas no primeiro pistão externo e no segundo pistão interno.

[00012] O sistema em que o sistema de controle compreende uma fonte de potência, uma linha de seção transversal, um elemento de motor, um eixo de acionamento, uma caixa de transmissão, uma primeira linha hidráulica, um eixo flexível e uma segunda linha hidráulica.

[00013] O sistema em que um único sistema de atuação é comum a ambos o reversor de empuxo e o bocal de hélice de área variável.

[00014] O sistema em que o sistema de controle é capaz de atuar o segundo pistão interno independentemente do primeiro pistão externo.

[00015] O sistema em que o sistema de controle é capaz de atuar o primeiro pistão externo entre uma posição recolhida de reversor de empuxo e uma posição empregada de reversor de empuxo, enquanto o conjunto de trava de pistão está encaixado.

[00016] O sistema em que cada atuador linear ainda compreende um conjunto de sincronização comandado por um sistema de controle para sincronização do primeiro pistão externo e para atuação e sincronização do segundo pistão interno, o conjunto de sincronização compreendendo um eixo flexível, uma engrenagem para parafuso sem-fim, um parafuso sem-fim e um parafuso de avanço.

[00017] O sistema em que, quando o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno são travados em conjunto, eles são atuados em conjunto por uma rotação comum do conjunto de sincronização.

[00018] O sistema em que cada atuador linear ainda compreende um conjunto de assistência hidráulico compreendendo uma passagem de fluxo formada através do primeiro pistão externo, um ou mais elementos de batente formados ao longo do interior de um alojamento de atuador, e um ou mais elementos de selo inseridos entre o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno.

[00019] O sistema em que um único sistema de atuação é comum a ambos o reversor de empuxo e o bocal de hélice de área variável.

[00020] O sistema em que o sistema permite que o bocal de hélice de área variável se mova entre a posição recolhida e a posição empregada, o que resulta em uma mudança aerodinâmica para o bocal de hélice de área variável, e, por sua vez, uma redução de níveis ambientais de ruído do motor.

[00021] O sistema em que o sistema ainda compreende um conjunto acumulador para armazenamento e suprimento de fluido hidráulico para o segundo pistão interno.

[00022] O sistema em que, quando o sistema de controle é acionado, o conjunto de trava de pistão é travado, e apenas o segundo pistão interno é atuado.

[00023] Um sistema de atuação para uma aeronave que tem um motor a jato incluindo um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável, o sistema compreendendo: uma pluralidade de atuadores lineares, cada atuador linear compreendendo: um alojamento de atuador; um primeiro pistão externo concêntrico com um segundo pistão interno, em que o primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo e o segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável, o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno sendo substancialmente posicionados no alojamento de atuador; um conjunto de sincronização posicionado no alojamento de atuador para sincronização do primeiro pistão externo e para atuação e sincronização do segundo pistão interno, o conjunto de sincronização compreendendo um eixo flexível, uma engrenagem para parafuso sem- fim, um parafuso sem-fim e um parafuso de avanço; um conjunto de trava de pistão seletivamente travando o primeiro pistão externo no segundo pistão interno; pelo menos uma linha hidráulica acoplada à pluralidade de atuadores lineares; e um sistema de controle acoplado à pluralidade de atuadores lineares, o sistema de controle capaz de atuar o segundo pistão interno independentemente do primeiro pistão externo e, assim, operando o bocal de hélice de área variável entre uma posição recolhida e uma posição empregada, e o sistema de controle ainda capaz de atuar o primeiro pistão externo entre uma posição recolhida de reversor de empuxo e uma posição empregada de reversor de empuxo, enquanto o conjunto de trava de pistão está encaixado.

[00024] O sistema em que o conjunto de trava de pistão compreende um solenoide acoplado a um pino extensível e retrátil.

[00025] O sistema em que o conjunto de trava de pistão compreende um solenoide acoplado a um par de pinos extensíveis e retráteis, em que os pinos são projetados para inserção em fendas correspondentes formadas no primeiro pistão externo e no segundo pistão interno.

[00026] O sistema em que um único sistema de atuação é comum a ambos o reversor de empuxo e o bocal de hélice de área variável.

[00027] O sistema em que cada atuador linear ainda compreende um conjunto de assistência hidráulico compreendendo uma passagem de fluxo formada através do primeiro pistão externo, um ou mais elementos de batente formados ao longo do interior de um alojamento de atuador, e um ou mais elementos de selo inseridos entre o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno.

[00028] O sistema em que o sistema permite que o bocal de hélice de área variável se mova entre a posição recolhida e a posição empregada, o que resulta em uma mudança aerodinâmica para o bocal de hélice de área variável, e, por sua vez, uma redução de níveis ambientais de ruído do motor.

[00029] Um método para atuação em um único sistema de atuação de um reversor de empuxo e um bocal de hélice de área variável em um motor a jato de aeronave, o método compreendendo: a provisão de um sistema combinado de atuação de reversor de empuxo e bocal de hélice de área variável, compreendendo: uma pluralidade de atuadores lineares, cada atuador linear compreendendo um primeiro pistão externo concêntrico com um segundo pistão interno, em que o primeiro pistão externo é operativamente conectado a um reversor de empuxo e o segundo pistão interno é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável; um conjunto de trava de pistão para seletivamente travar o primeiro pistão externo no segundo pistão interno; e um sistema de controle acoplado à pluralidade de atuadores lineares; o destravamento do conjunto de trava de pistão, quando o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno estiverem em uma posição recolhida; o uso do sistema de controle para atuação do segundo pistão interno e do bocal de hélice de área variável independentemente do primeiro pistão externo e do reversor de empuxo, de modo que o segundo pistão interno e o bocal de hélice de área variável sejam atuados para uma primeira posição empregada; o travamento do conjunto de trava de pistão, quando o segundo pistão interno e o bocal de hélice de área variável estiverem na primeira posição empregada; e o uso do sistema de controle para atuação do primeiro pistão externo e do reversor de empuxo, de modo que o primeiro pistão externo e o reversor de empuxo sejam atuados para uma segunda posição empregada, enquanto o conjunto de trava de pistão está travado.

[00030] O método ainda compreende a provisão de um conjunto de assistência hidráulico para o sistema combinado de atuação de reversor de empuxo e bocal de hélice de área variável, em que o conjunto de assistência hidráulico ajuda com a força hidráulica e facilita a atuação do primeiro pistão externo e do reversor de empuxo.

[00031] O método ainda compreende a provisão de um conjunto acumulador para o armazenamento e o suprimento de fluido hidráulico para o segundo pistão interno.

[00032] O método em que o método compreende um bocal de hélice de área variável para movimento entre a posição recolhida e a posição empregada, o que resulta em uma mudança aerodinâmica para o bocal de hélice de área variável e, por sua vez, uma redução de níveis ambientais de ruído de motor a jato.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00033] A exposição pode ser mais bem entendida com referência à descrição detalhada a seguir tomada em conjunto com os desenhos associados, os quais ilustram modalidades preferidas e de exemplo, mas os quais não estão necessariamente desenhados em escala, em que: a figura 1A é uma ilustração de uma vista em perspectiva de uma aeronave que tem uma modalidade de exemplo de um sistema de atuação da exposição; a figura 1B é uma ilustração de uma vista lateral de uma nacela da técnica anterior e um reversor de empuxo para uma aeronave; a figura 1C é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral de uma pluralidade de atuadores da técnica anterior e uma luva de reversor de empuxo, em que a luva de reversor de empuxo está em uma posição recolhida; a figura 1D é uma ilustração de um diagrama esquemático dos atuadores e uma luva de reversor de empuxo da figura 1C, em que a luva de reversor de empuxo está em uma posição plenamente empregada; a figura 2 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de um sistema de atuação de reversor de empuxo da técnica anterior; a figura 3 é uma ilustração de uma vista lateral de uma das modalidades de um sistema de atuação para a exposição usado com um reversor de empuxo em uma nacela de uma aeronave; a figura 4 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de uma das modalidades de um sistema de atuação da exposição; a figura 5 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 4, mostrando um conjunto de trava de pistão em uma posição destravada; a figura 6 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 4, mostrando um segundo pistão interno e um bocal de hélice de área variável em uma posição plenamente empregada; a figura 7 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 4, mostrando um segundo pistão interno e um bocal de hélice de área variável em uma posição plenamente empregada e um conjunto de trava de pistão em uma posição travada; a figura 8 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 4, mostrando uma pressão hidráulica sendo aplicada para atuação de um primeiro pistão externo e um reversor de empuxo; a figura 9 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 4, mostrando uma posição empregada e um reversor de empuxo em uma posição meio empregada e um conjunto de trava de pistão em uma posição travada; a figura 10A é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de uma outra das modalidades distribuições de um sistema de atuação da exposição, mostrando uma outra modalidade de um conjunto de trava de pistão; a figura 10B é uma ilustração de uma vista em seção transversal parcial do conjunto de trava de pistão da figura 10A; a figura 10C é uma ilustração de uma vista em perspectiva dianteira do conjunto de trava de pistão da figura 10A mostrando os pinos em uma posição destravada; a figura 10D é uma ilustração de uma vista em perspectiva do conjunto de trava de pistão da figura 10C mostrando os pinos em uma posição travada com o primeiro pistão externo e o segundo pistão interno; a figura 10E é uma ilustração de uma vista em perspectiva do conjunto de trava de pistão da figura 10D mostrando os pinos em uma posição travada com o segundo pistão interno; a figura 11 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de ainda uma outra das modalidades de um sistema de atuação da exposição com um conjunto de assistência hidráulico; a figura 12 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica sendo aplicada e um primeiro pistão externo e um segundo pistão interno em uma posição plenamente empregada; a figura 13 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 11 mostrando uma pressão recolhida hidráulica sendo aplicada e um primeiro pistão externo em uma posição recolhida e o conjunto de trava de pistão em uma posição travada; a figura 14 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica sendo aplicada e o conjunto de trava de pistão em uma posição destravada; a figura 15 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica sendo aplicada e um segundo pistão interno em uma posição recolhida e o conjunto de trava de pistão em uma posição travada; a figura 16A é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma modalidade de um conjunto acumulador para uso com uma das modalidades de um sistema de atuação da exposição; a figura 16B é uma ilustração de um diagrama esquemático do conjunto acumulador da figura 16A mostrando um fluido hidráulico fluindo para fora do conjunto acumulador quando o bocal de hélice de área variável está empregado; a figura 16C é uma ilustração de um diagrama esquemático do conjunto acumulador da figura 16A mostrando um fluido hidráulico fluindo para fora do conjunto acumulador quando o reversor de empuxo está empregado; a figura 17 é um diagrama de blocos que ilustra uma das modalidades de um sistema de atuação da exposição; a figura 18 é um diagrama de blocos que ilustra uma das modalidades das de um sistema de controle para um sistema de atuação da exposição; e a figura 19 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo da exposição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00034] As modalidades expostas serão descritas, agora, mais plenamente, a partir deste ponto, com referência aos desenhos associados, nos quais algumas, mas nem todas as modalidades expostas são mostradas. De fato, várias modalidades diferentes podem ser providas e não devem ser construídas como limitadas às modalidades estabelecidas aqui. Ao invés disso, estas modalidades são providas de modo que esta exposição seja abrangente e completa e leve plenamente a exposição àqueles versados na técnica.

[00035] Agora, com referência às figuras, a figura 1A é uma ilustração de uma vista em perspectiva de uma aeronave 12 que tem uma modalidade de exemplo de um sistema de atuação 10 da exposição. Conforme mostrado na figura 1A, a aeronave 12 tem uma nacela 14 com um motor 16 e um reversor de empuxo 32. A aeronave 12 ainda tem asas 18, um corpo 20 e uma cauda 22. A figura 1A mostra onde o reversor de empuxo 32 pode estar localizado na aeronave 12.

[00036] Com referência às figuras, a figura 1B é uma ilustração de uma vista lateral de uma nacela de aeronave conhecida 14 tendo um reversor de empuxo 32. A nacela de aeronave 14 pode compreender uma entrada de ar 24, uma carenagem de bateria 26, uma longarina 28, um bocal de exaustão de ar primário 29, uma pluralidade de atuadores lineares 30, uma primeira linha hidráulica 34, uma segunda linha hidráulica 36, uma válvula de controle 44 e uma caixa de torque 46. O reversor de empuxo 32 reverte a exaustão de ar de hélice a partir de um motor, assim desacelerando uma aeronave durante o pouso. Tipicamente, há seis atuadores lineares 30 por reversor de empuxo 32 (três camada de dielétrico 30 por meio reversor de empuxo 32), e os atuadores lineares 30 atuam ou movem o reversor de empuxo 32. Os atuadores lineares 30 podem ser conectados à primeira linha hidráulica 34 e à segunda linha hidráulica 36. Cada camada de dielétrico 30 pode ser acoplada a um pistão 38 que tem uma extremidade de cabeçote 40 e uma extremidade de haste 42. A primeira linha hidráulica 34 pressuriza a extremidade de cabeçote 40 do pistão 38, e a segunda linha hidráulica 36 pressuriza a extremidade de haste 42 do pistão 38. A pressão hidráulica é controlada pela válvula de controle 44.

[00037] A figura 1C é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral de atuadores lineares 30 e reversor de empuxo 32 conhecidos, onde o reversor de empuxo 32 está em uma posição empregada 48. A extremidade de cabeçote 40 de cada pistão 38 é acoplada a cada atuador linear 30 através de um parafuso de avanço 58. A extremidade de haste 42 de cada pistão 38 é acoplada ao reversor de empuxo 32. A figura 1D é uma ilustração de um diagrama esquemático dos atuadores lineares 30 e do reversor de empuxo 32 da figura 1C, onde o reversor de empuxo 32 está em uma posição plenamente empregada 60. Conforme mostrado na figura 1D, quando a pressão hidráulica P1 é aplicada aos pistões 38, os pistões 38 são empregados ou se estendem, e o reversor de empuxo 32 se move para trás para a posição empregada 60. Quando a pressão hidráulica P2 (figura 1D) é retraída, os pistões 38 são recolhidos ou se retraem, e a luva de reversor de empuxo 32 se move para frente para a posição recolhida 48, conforme mostrado na figura 1C. Alternativamente, a pressão hidráulica P2 pode ser aplicada simultaneamente com a pressão hidráulica P1 para emprego dos pistões 38. Os pistões 38 são movidos em conjunto através de uma sincronização de um eixo flexível 52 em um tubo hidráulico 50, uma engrenagem para parafuso sem-fim 54, e um parafuso sem-fim 56.

[00038] A figura 2 é um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de um sistema de atuação de reversor de empuxo conhecido 61. O sistema de atuação de reversor de empuxo 61 compreende o atuador linear 30 acoplado ao pistão 38 através do parafuso de avanço 58. O pistão 38 atua o reversor de empuxo 32. Um fluido hidráulico é suprido e uma pressão hidráulica é aplicada ao atuador linear 30 e ao pistão 38 através da primeira linha hidráulica 34 e da segunda linha hidráulica 36. O pistão 38 é movido através da sincronização do eixo flexível 52, da engrenagem para parafuso sem- fim 54 e do parafuso sem-fim 56. O pistão 38 é travado ou afixado a um alojamento de atuador 66 através de pinos de fixação de pistão 62. Selos hidráulicos 64 localizados no pistão 38 e no alojamento de atuador 66 podem evitar um vazamento de fluido hidráulico.

[00039] A figura 3 é uma ilustração de uma vista lateral de uma das modalidades de um sistema de atuação 10 da exposição usado com um reversor de empuxo 32 em uma nacela 14 de uma aeronave 12 (veja a figura 1). A nacela 14 preferencialmente é afixada à asa 18 da aeronave 12 (figura 1A). A nacela 14 pode compreender uma entrada de ar 24, uma carenagem de bateria 26, uma longarina 28, um bocal de exaustão de ar primário 29, uma pluralidade de atuadores lineares 30, uma primeira linha hidráulica 34, uma segunda linha hidráulica 36, uma caixa de torque 46 e um sistema de controle 75. A figura 4 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte das modalidades do sistema de atuação 10 da exposição. A figura 17 é um diagrama de blocos que ilustra uma das modalidades do sistema de atuação 10 da exposição. Conforme mostrado nas figuras 3, 4 e 17, em uma modalidade da exposição, é provido o sistema de atuação 10 para um motor de turbina a gás 16 que inclui o reversor de empuxo 32 e um bocal de hélice de área variável 74. Preferencialmente, o motor 16 é um motor a jato usado em uma aeronave 12 (veja a figura 1A). O sistema de atuação 10 é um sistema de atuação único que é comum ao reversor de empuxo 32 e ao bocal de hélice de área variável 74, e o sistema de atuação 10 tem um atuador comum para o reversor de empuxo 32 e o bocal de hélice de área variável 74.

[00040] O sistema de atuação 10 compreende uma pluralidade de atuadores lineares 30. Cada atuador linear 30 compreende um primeiro pistão externo 70 concêntrico com um segundo pistão interno 72. Preferencialmente, o primeiro pistão externo 70 compreende um pistão de sistema de atuação de reversor de empuxo (TRAS) ou um outro pistão adequado. Preferencialmente, o segundo pistão interno 72 compreende um pistão de bocal de hélice de área variável ou um outro pistão adequado. O segundo pistão interno 72 preferencialmente está localizado de forma deslizante no volume interno do primeiro pistão externo 70, de modo que uma porção do segundo pistão interno 72 se estenda exteriormente a partir do primeiro pistão externo 70, quando o segundo pistão interno 72 for atuado independentemente do primeiro pistão externo 70 (veja a figura 6). O primeiro pistão externo 70 pode ser conectado ao alojamento de atuador 66 através de um ou mais pinos de fixação de pistão 62. Os pinos de fixação de pistão 62 liberam ou destravam automaticamente quando a pressão hidráulica de emprego é aplicada ao primeiro pistão externo 70. O primeiro pistão externo 70 é operativamente conectado ao reversor de empuxo 32 através de um ou mais pinos de reversor de empuxo 88, os quais podem ser na forma de pinos de cardan ou outros pinos adequados. Na modalidade mostrada na figura 4, o segundo pistão interno 72 é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável 74 através de um ou mais pinos de bocal de hélice de área variável 100 no bocal de hélice de área variável 74 que são acoplados a um mecanismo de ligação 101. O mecanismo de ligação 101 liga o segundo pistão interno 72 ao pino de bocal de hélice de área variável 100 do bocal de hélice de área variável 74. O mecanismo de ligação 101 pode ser na forma de um esticador, um prendedor com esticador e um elemento de ligação, ou pode ser na forma de um outro prendedor adequado. O segundo pistão interno 72 se move axialmente apenas, e o bocal de hélice de área variável 74 se move axial e radialmente. Os pinos de bocal de hélice de área variável 100. O mecanismo de ligação 101 acomoda movimento axial e radial do bocal de hélice de área variável 74. Conforme mostrado na figura 4, o segundo pistão interno 72 pode ser conectado ao atuador linear 30 através do parafuso de avanço 58 e da porca de avanço 59. Os selos hidráulicos 64 acoplados ao primeiro pistão externo 70 e ao segundo pistão interno 72 ou ao alojamento de atuador 66 podem ser adicionados, para se evitar um vazamento de fluido hidráulico.

[00041] Cada atuador linear 30 do sistema de atuação 10 preferencialmente compreende um conjunto de sincronização 51 (veja a figura 4) acionado ou ativado por um sistema de controle 75 (veja as figuras 4 e 18) para sincronização do primeiro pistão externo 70 e para atuação e sincronização do segundo pistão interno 72. O conjunto de sincronização 51 preferencialmente compreende um eixo flexível 52 acoplado a um parafuso sem-fim 56, o qual é acoplado a uma engrenagem para parafuso sem-fim 54, a qual é acoplada ao parafuso de avanço 58. O eixo flexível 52 é acionado por um elemento de motor 76 (veja a figura 4) do sistema de controle 75 (veja a figura 4) e gira o parafuso sem-fim 56. O parafuso sem-fim 56 gira a engrenagem para parafuso sem-fim 54. A engrenagem para parafuso sem-fim 54 gira o parafuso de avanço 58. O parafuso de avanço 58 faz com que o segundo pistão interno 72 viaje para cima e para baixo e para trás e para frente. Contudo, quando o elemento de motor 76 é acionado, o conjunto de trava de pistão é travado e apenas o segundo pistão interno 72 se move (emprego de VAFN). Quando o primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72 são travados ou restritos em conjunto, eles são atuados ou movidos em conjunto por uma rotação comum do conjunto de sincronização 51.

[00042] Conforme mostrado nas figuras 4 e 17, o sistema de atuação 10 ainda compreende um conjunto de trava de pistão 90 para travamento seletivo do primeiro pistão externo 70 para o segundo pistão interno 72, de modo que eles possam ser atuados em conjunto ou separadamente. Em uma modalidade do conjunto de trava de pistão 90, conforme mostrado na figura 4, o conjunto de trava de pistão 90 compreende um solenoide 92 acoplado a um pino extensível e retrátil 94. O solenoide 92 atua o pino extensível e retrátil 94, o qual, por sua vez, acopla o primeiro pistão externo 70 ao segundo pistão interno 72, de maneira tal que eles sejam restritos quanto a se moverem em conjunto, ou desacopla o primeiro pistão externo 70 do segundo pistão interno 72, de modo que eles sejam capazes de se moverem independentemente. O conjunto de trava de pistão 90 pode ser conectado a uma primeira linha de suprimento 96 preferencialmente afixada a um elemento de controlador 98, tal como um elemento de controlador de solenoide ou outro elemento de controlador adequado, de modo a se acionar o solenoide 92. A primeira linha de suprimento 96 pode compreender uma linha de suprimento de potência, tal como uma linha de corrente contínua (VDC) de 28 Volts, ou uma outra linha de suprimento adequada. Preferencialmente, o conjunto de trava de pistão 90 é eletricamente acionado. Conforme mostrado na figura 4, o pino extensível e retrátil 94 está em uma posição estendida ou travada 102 e trava o primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72 em conjunto. Conforme mostrado na figura 5, o pino extensível e retrátil 94 está em uma posição retraída ou destravada 104 e destrava o primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72.

[00043] A figura 10A é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de uma outra das modalidades do sistema de atuação 10 da exposição mostrando uma outra modalidade do conjunto de trava de pistão 90. Em uma outra modalidade do conjunto de trava de pistão 90, conforme mostrado nas figuras 10A a 10E, o conjunto de trava de pistão 90 compreende um solenoide 112 acoplado a um par de pinos extensíveis e retráteis correspondentes 114, 116. Os pinos 114, 116 podem ser conectados por uma porção de conector 118 (veja a figura 10C) e preferencialmente são projetados para inserção em duas fendas correspondentes de primeiro de pistão externo 120, 122 (veja a figura 10C) formadas no primeiro pistão externo 70 e projetadas para inserção em uma fenda correspondente de segundo de pistão interno 124 formada no segundo pistão interno 72 (veja a figura 10E). Conforme mostrado na figura 10A, o conjunto de trava de pistão 90 pode ser conectado a uma primeira linha de suprimento 96 preferencialmente afixada a um elemento de controlador 98, tal como um elemento de controlador de solenoide ou outro elemento de controlador adequado, de modo a acionar os solenoides alinhados 112. A primeira linha de suprimento 96 pode compreender uma linha de suprimento de potência, tal como uma linha de corrente contínua de 28 Volts (VDC), ou uma outra linha de suprimento adequada. A figura 10B é uma ilustração de uma vista em seção transversal parcial do conjunto de trava de pistão 90 da figura 10A. A figura 10B mostra o conjunto de trava de pistão 90 em uma posição travada 102 com os pinos 114, 116 travando o primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72 em conjunto. A figura 10C é uma ilustração de uma vista em perspectiva dianteira do conjunto de trava de pistão 90 da figura 10A em uma posição destravada 104 mostrando os pinos 114, 116 desacoplados das fendas correspondentes de primeiro pistão externo 120, 122 e desacoplado da fenda correspondente de segundo pistão interno 124 (veja a figura 10E). A figura 10D é uma ilustração de uma vista em perspectiva dianteira do conjunto de trava de pistão 90 da figura 10C em uma posição travada 102 mostrando os pinos 114, 116 inseridos nas fendas correspondentes de primeiro pistão externo 120, 122 (veja a figura 10C) e na fenda correspondente de segundo pistão interno 124 (veja a figura 10E) para travamento do primeiro pistão externo 70 e do segundo pistão interno 72 em conjunto. A figura 10E é uma ilustração de uma vista em perspectiva dianteira do conjunto de trava de pistão 90 da figura 10D mostrando os pinos 114, 116 inseridos na fenda correspondente de segundo pistão interno 124 correspondente de segundo pistão interno 124 do segundo pistão interno 72. Esta modalidade é vantajosa porque permite que os pinos 114, 116 sejam movidos para e para fora das fendas de primeiro pistão externo 120, 122 e da fenda de segundo pistão interno 124 com alguma quantidade de rotação axial relativa do primeiro pistão externo 70 e do segundo pistão interno 72.

[00044] Conforme mostrado nas figuras 3, 4, 17 e 18, o sistema de atuação 10 ainda compreende um sistema de controle 75 acoplado à pluralidade de atuadores lineares 30. O sistema de controle 75 é capaz de atuar o segundo pistão interno 72 independentemente do primeiro pistão externo 70 e, assim, operar o bocal de hélice de área variável 74 entre uma posição recolhida de bocal de hélice de área variável 67 (veja a figura 4) e uma posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106 (veja a figura 6). O sistema de controle 75 é adicionalmente capaz de atuar o primeiro pistão externo 70 entre uma posição recolhida de reversor de empuxo 68 (veja a figura 4) e uma posição empregada de reversor de empuxo 110 (veja a figura 12), enquanto o conjunto de trava de pistão 90 está encaixado. A figura 18 é um diagrama de blocos que ilustra uma das modalidades do sistema de controle 75 para o sistema de atuação 10 da exposição. Conforme mostrado nas figuras 4 e 18, o sistema de controle 75 compreende uma fonte de potência 84, tal como uma fonte de potência elétrica, uma fonte de potência hidráulica, uma fonte de potência pneumática, ou uma outra fonte de potência adequada. O sistema de controle 75 ainda compreende uma segunda linha de suprimento 78 conectada à fonte de potência 84. A segunda linha de suprimento 78 pode compreender uma linha hidráulica, uma linha de corrente alternada de 115 Volts (VAC), ou uma outra linha de suprimento adequada. O sistema de controle 75 ainda compreende um elemento de motor 76 conectado à segunda linha de suprimento 78. O elemento de motor 76 pode compreender um motor elétrico, um motor hidráulico, um motor pneumático ou um outro elemento de motor adequado. O elemento de motor 76 pode ser montado na caixa de torque 46 (veja a figura 3). O sistema de controle 75 ainda compreende um eixo de acionamento 80 e uma caixa de transmissão 82, onde o eixo de acionamento 80 é conectado entre o elemento de motor 76 e a caixa de transmissão 82. O sistema de controle 75 ainda compreende o eixo flexível 52 na primeira linha hidráulica 34. O eixo flexível 52 corre através da caixa de transmissão 82 e é conectado ao atuador linear 30 através do parafuso sem-fim 56. O elemento de motor 76 aciona o eixo flexível 52 através do eixo de acionamento 80 e da caixa de transmissão 82 para atuar o bocal de hélice de área variável 74. O sistema de controle 75 pode compreender, ainda, a segunda linha hidráulica 36 que supre fluido hidráulico e aplica pressão hidráulica para acionamento do primeiro pistão externo 70 e do reversor de empuxo afixado 32. O sistema de controle 75 pode compreender um sistema elétrico, um sistema hidráulico, uma combinação de sistema elétrico e hidráulico, ou um outro sistema de controle adequado.

[00045] A figura 11 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte de ainda uma outra das modalidades de um sistema de atuação 10 da exposição, em que o sistema de atuação 10 ainda compreende um conjunto de acionamento hidráulico 130. O conjunto de acionamento hidráulico 130 pode ser adicionado ao sistema de atuação 10 para ajudar com a força hidráulica, para facilitar a atuação do segundo pistão interno 72 e para reduzir as cargas de retração sobre o parafuso de avanço 58 e a porca de avanço 59. O conjunto de acionamento hidráulico 130 ajuda o parafuso de avanço 58 na retração do bocal de hélice de área variável 74 quando as cargas são altas. Alternativamente, o conjunto de acionamento hidráulico 130 pode retrair o bocal de hélice de área variável 74 sem a assistência do parafuso de avanço 58. Conforme mostrado na figura 11, o conjunto de acionamento hidráulico 130 compreende uma ou mais passagens de fluxo 132 formadas através do primeiro pistão externo 70. O conjunto de acionamento hidráulico 130 ainda compreende um ou mais elementos de batente 134 formados em uma ou mais porções internas 135 do alojamento de atuador 66. O conjunto de acionamento hidráulico 130 ainda compreende um ou mais elementos de selo de conjunto de acionamento hidráulico 136 que podem ser inseridos entre o primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72. O bocal de hélice de área variável 74 é mostrado na posição recolhida de bocal de hélice de área variável 67, e o reversor de empuxo 32 é mostrado na posição recolhida de reversor de empuxo 68. O conjunto de trava de pino 90 é mostrado em uma posição travada.

[00046] A figura 12 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica P1 sendo aplicada a partir da primeira linha hidráulica 34 e aplicada para atuar o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável afixado 74. O bocal de hélice de área variável 74 é mostrado na posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106, e o reversor de empuxo 32 é mostrado na posição plenamente empregada de reversor de empuxo 110. O conjunto de trava de pistão 90 é mostrado em uma posição travada 102. O bocal de hélice de área variável 74 é empregado a uma distância (d) a partir do reversor de empuxo 32. A distância (d) pode ser, por exemplo, de quatro (4) polegadas (10,16 cm) ou uma outra distância adequada. Quando o bocal de hélice de área variável 74 é movido a partir da posição recolhida 67 para a posição plenamente empregada 106, a área de garganta (não mostrada) do bocal de hélice de área variável 74 preferencialmente é aumentada, de modo a se reduzir a velocidade da exaustão de fluxo de hélice para fora do bocal de hélice de área variável 74 e para reduzir, desse modo, os níveis ambientais de ruído de motor a jato. Por exemplo, quando o bocal de hélice de área variável 74 está em uma posição plenamente empregada 106, a área de garganta pode estar em um máximo, conforme pode ser desejado para regulagens de empuxo alto do motor 16 (veja a figura 1), tais como durante uma decolagem e uma subida, e onde uma redução de ruído também é desejada, de modo a se reduzirem os níveis ambientais de ruído de motor a jato. Quando o bocal de hélice de área variável 74 é movido para a posição recolhida 67, a área de garganta pode ser minimizada ou colocada em uma posição ótima para regulagens de empuxo de motor mais baixo, conforme pode ser desejado para voo de cruzeiro, onde uma redução de ruído não é requerida, mas onde a eficiência do bocal dita uma área de garganta reduzida do bocal de hélice de área variável 74.

[00047] A figura 13 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica recolhida P2 sendo aplicada a partir da segunda linha hidráulica 36 e aplicada para retração do primeiro pistão externo 70 e do reversor de empuxo 32 para uma posição recolhida de reversor de empuxo 68. O bocal de hélice de área variável 74 é mostrado na posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106. O reversor de empuxo 32 é mostrado na posição travada 102.

[00048] A figura 14 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica adicional P2 sendo aplicada a partir da segunda linha hidráulica 36 e aplicada para retração do segundo pistão interno 72 e do bocal de hélice de área variável 74. A pressão hidráulica adicional P2 pode ser aplicada além de ou ao invés de o elemento de motor 76 acionar o conjunto de sincronização 51 para retração do segundo pistão interno 72 e do bocal de hélice de área variável 74. Antes da retração do segundo pistão interno 72, a pressão hidráulica P2 pode ser desativada momentaneamente para se descarregar o segundo pistão interno 72. Uma carga de emprego adicional a partir do elemento de motor 76 também pode ser necessária para o descarregamento da carga de ar do segundo pistão interno 72 sobre o bocal de hélice de área variável 74. O conjunto de trava de pistão 90 é mostrado na posição destravada 104.

[00049] A figura 15 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 11 mostrando uma pressão hidráulica adicional P2 sendo aplicada a partir da segunda linha hidráulica 36 e aplicada para recolher o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74. A pressão hidráulica adicional P2 pode ser aplicada além de ou ao invés de o elemento de motor 76 acionar o conjunto de sincronização 51 para retração do segundo pistão interno 72 e do bocal de hélice de área variável 74. O bocal de hélice de área variável 74 é mostrado na posição recolhida de bocal de hélice de área variável 67. O reversor de empuxo 32 é mostrado na posição recolhida de reversor de empuxo 68. O conjunto de trava de pistão 90 é mostrado na posição travada 102.

[00050] Em uma outra modalidade, conforme mostrado nas figuras 16A a 16C, o sistema de atuação 10 ainda pode compreender um conjunto acumulador 150. O pode ser usado para o armazenamento e o suprimento de um fluido hidráulico 170 (veja a figura 16A) par o segundo pistão interno 72, o qual preferencialmente é na forma do pistão de bocal de hélice de área variável, onde o segundo pistão interno 72 é empregado. O conjunto acumulador 150 pode ser usado quando uma válvula de retenção de linha hidráulica 172 estiver presente na primeira linha hidráulica 34 que é conectada à pluralidade de atuadores lineares 30 (veja, também, a figura 4). Quando o reversor de empuxo 32 está na posição recolhida de reversor de empuxo 68 (veja a figura 4), a válvula de retenção de linha hidráulica 172 isola o reversor de empuxo 32 da pressão de linha de retorno hidráulica de aeronave. Isto pode criar um vácuo a jusante da válvula de retenção de linha hidráulica 172 quando do emprego do bocal de hélice de área variável 74 para uma posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106 (veja a figura 9). O conjunto acumulador 150 evita a criação de um vácuo a jusante da válvula de retenção de linha hidráulica 172, quando do emprego do bocal de hélice de área variável 74.

[00051] A figura 16A é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma modalidade de um conjunto acumulador 150 para uso com as modalidades do sistema de atuação 10 da exposição. O conjunto acumulador 150 compreende um alojamento de acumulador 152 que tem uma abertura de ventilação 164 para se permitir que o ar 168 entre no conjunto acumulador 150. O conjunto acumulador 150 ainda compreende uma válvula de retenção 154 e uma porção de restrição 156. O conjunto acumulador 150 ainda compreende um pistão flutuante 166 acoplado a um ou mais selos 158 e um ou mais mancais 160. O conjunto acumulador 150 ainda pode compreender uma mola de compressão 162. O conjunto acumulador 150 é conectado à primeira linha hidráulica 34, e o conjunto acumulador 150 controla o fluxo de fluido hidráulico 170 para fora de e para o conjunto acumulador 150 para e a partir da primeira linha hidráulica 34. A figura 16B é uma ilustração de um diagrama esquemático do conjunto acumulador 150 da figura 16A mostrando um fluido hidráulico 170 fluindo para fora do conjunto acumulador 150, quando o bocal de hélice de área variável 74 for empregado. Quando o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74 são empregados (veja a figura 6), o pistão flutuante 166 se move para baixo, e o fluido hidráulico 170 é aspirado para fora do conjunto acumulador 150. A figura 16C é uma ilustração de um diagrama esquemático do conjunto acumulador 150 da figura 16A mostrando um fluido hidráulico 170 fluindo para o conjunto acumulador 150, quando o reversor de empuxo 32 estiver sendo empregado. Quando o primeiro pistão externo 70 e o reversor de empuxo 32 são empregados (veja a figura 9), o pistão flutuante 166 se move para cima recarregando o conjunto acumulador 150, e o fluido hidráulico 170 é forçado de volta para o conjunto acumulador 150. A porção de restrição 156 evita um movimento súbito do pistão flutuante 166.

[00052] Em uma outra modalidade da exposição, é provido um sistema de atuação 10 para uma aeronave 12 que tem um motor a jato 16. O sistema de atuação 10 compreende uma pluralidade de atuadores lineares 30. Cada atuador linear 30 compreende um alojamento de atuador 66. Cada atuador linear 30 ainda compreende um primeiro pistão externo 70 concêntrico com um segundo pistão interno 72. O primeiro pistão externo 70 é operativamente conectado a um reversor de empuxo 32. O primeiro pistão externo 70 é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável 74. O primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72 são substancialmente posicionados no alojamento de atuador 66. O atuador linear 30 ainda compreende um conjunto de sincronização 51 posicionado no alojamento de atuador 66 para sincronização do primeiro pistão externo 70 e para atuação e sincronização do segundo pistão interno 72. O conjunto de sincronização 51 também sincroniza os primeiros pistões externos 70 e os segundos pistões internos 72 dos outros atuadores lineares 30. O conjunto de sincronização 51 compreende um eixo flexível 52, uma engrenagem para parafuso sem-fim 54, um parafuso sem-fim 56 e um parafuso de avanço 58. O sistema de atuação 10 ainda compreende um conjunto de trava de pistão 90 para seletivamente travar o primeiro pistão externo 70 no segundo pistão interno 72, de modo que eles possam ser atuados em conjunto ou separadamente. O sistema de atuação 10 ainda compreende pelo menos uma primeira linha hidráulica 34 acoplada à pluralidade de atuadores lineares 30. O sistema de atuação 10 ainda compreende um sistema de controle 75 acoplado à pluralidade de atuadores lineares 30. O sistema de controle 75 é capaz de atuar o segundo pistão interno 72 independentemente do primeiro pistão externo 70 e, assim, operar o bocal de hélice de área variável 74 entre uma posição recolhida de bocal de hélice de área variável 67 e uma posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106. O sistema de controle 75 ainda é capaz de atuar o primeiro pistão externo 70 entre uma posição recolhida de reversor de empuxo 68 e uma posição empregada de reversor de empuxo 110 (veja a figura 12), enquanto o conjunto de trava de pistão 90 estiver encaixado.

[00053] A figura 19 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo 200 da exposição. Em uma outra modalidade da exposição, é provido um método 200 para atuação em um único sistema de atuação 10 de um reversor de empuxo 32 e um bocal de hélice de área variável 74 em um motor 16, preferencialmente um motor a jato, de uma aeronave 12 (veja a figura 1A). O método 200 compreende a etapa 202 de provisão de uma das modalidades de sistema de atuação 10 com o reversor de empuxo 32 e o bocal de hélice de área variável 74 combinados (veja as figuras 4, 11 e 17), conforme discutido acima. O sistema de atuação 10 compreende uma pluralidade de atuadores lineares 30 (veja a figura 3), onde cada atuador linear 30 compreende um primeiro pistão externo 70 (veja a figura 4) concêntrico com um segundo pistão interno 72 (veja a figura 4). O primeiro pistão externo 70 é operativamente conectado ao reversor de empuxo 32 (veja a figura 4), e o segundo pistão interno 72 é operativamente conectado ao bocal de hélice de área variável 74 (veja a figura 4). O sistema de atuação 10 ainda compreende um conjunto de trava de pistão 90 (veja as figuras 4, 10A) para seletivamente travar o primeiro pistão externo 70 no segundo pistão interno 72, de modo que eles possam ser atuados em conjunto ou separadamente. O sistema de atuação 10 ainda compreende um sistema de controle 75 (veja as figuras 4, 75) acoplado à pluralidade de atuadores lineares 30.

[00054] O método 200 ainda compreende uma etapa 204 de destravamento do conjunto de trava de pistão 90, quando o primeiro pistão externo 70 e o segundo pistão interno 72 estiverem em uma posição recolhida 109 (veja a figura 4). Conforme mostrado na figura 4, o conjunto de trava de pistão 90 está em uma posição travada 102. Conforme mostrado na figura 5, o pino extensível e retrátil 94 é retraído para uma posição destravada 104, de modo que o primeiro pistão externo 70 não seja acoplado ao segundo pistão interno 72. A figura 5 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 4 mostrando o conjunto de trava de pistão 90 em uma posição destravada 104.

[00055] O método 200 ainda compreende a etapa 206 de uso do sistema de controle 75 para atuar o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74 independentemente do primeiro pistão externo 70 e do reversor de empuxo 32, de modo que o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74 sejam atuados para uma primeira posição plenamente empregada 106 (veja a figura 6). A figura 6 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 4 mostrando o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74 empregados, e mostrando o bocal de hélice de área variável 74 em uma primeira posição plenamente empregada 106, preferencialmente, na posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106. O elemento de motor 76 do sistema de controle 75 atua o conjunto de sincronização 51 para atuar o segundo pistão interno 72, e, por sua vez, atuar o bocal de hélice de área variável 74. O bocal de hélice de área variável 74 é empregado a uma distância (d) do reversor de empuxo 32. A distância (d) pode ser, por exemplo, de quatro (4) polegadas (10,16 cm) ou uma outra distância adequada. O conjunto de trava de pistão 90 é mostrado em uma posição destravada 104.

[00056] O método 200 ainda compreende a etapa 208 de travamento do conjunto de trava de pistão 90, quando o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74 estiverem na primeira posição plenamente empregada 106. A figura 7 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 4 mostrando o segundo pistão interno 72 e o bocal de hélice de área variável 74 empregados, e o bocal de hélice de área variável 74 na posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106. Conforme mostrado na figura 7, o pino extensível e retrátil 94 é estendido para uma posição travada 102, de modo que o primeiro pistão externo 70 seja acoplado ao segundo pistão interno 72. O conjunto de trava de pistão 90 está em uma posição travada 102.

[00057] O método 200 ainda compreende a etapa 210 de uso do sistema de controle 75 para atuação do primeiro pistão externo 70 e do reversor de empuxo 32, de modo que o primeiro pistão externo 70 e o reversor de empuxo 32 sejam atuados para uma segunda posição plenamente empregada 110 (veja a figura 12), preferencialmente, a posição empregada de reversor de empuxo 110, enquanto o conjunto de trava de pistão 90 está travado em uma posição travada 102 (veja a figura 12). A figura 8 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 4, mostrando a pressão hidráulica P1 sendo aplicada a partir da primeira linha hidráulica 34 para atuação do segundo pistão interno 72 e do bocal de hélice de área variável 74. A figura 8 ainda mostra a pressão hidráulica P2 sendo aplicada a partir da segunda linha hidráulica 36 para atuação do primeiro pistão externo 70 e do reversor de empuxo 32. A figura 9 é uma ilustração de um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral em corte do sistema de atuação 10 da figura 4 mostrando o primeiro pistão externo 70 e o reversor de empuxo 32 empregados. O reversor de empuxo 32 está em uma posição meio empregada de reversor de empuxo 107. O conjunto de trava de pistão 90 está em uma posição travada 102.

[00058] Durante um ciclo de voo de aeronave, o sequenciamento do bocal de hélice de área variável 74 e do reversor de empuxo 32 de uma ou mais modalidades do sistema de atuação 10 e do método 200 pode compreender uma ou mais das sequências a seguir: (1) o bocal de hélice de área variável 74 pode ser empregado antes da decolagem da aeronave, conforme mostrado na sequência das figuras 4, 5, 6 e 7; (2) o bocal de hélice de área variável 74 pode ser recolhido durante a subida da aeronave, conforme mostrado na sequência das figuras 7, 6, 5 e 4, ou, alternativamente, se o conjunto de acionamento hidráulico 130 for usado, conforme mostrado na sequência das figuras 7, 14, 15 e 4; (3) o bocal de hélice de área variável 74 pode permanecer recolhido durante o voo em cruzeiro da aeronave, conforme mostrado na figura 4; (4) o bocal de hélice de área variável 74 pode ser empregado durante a descida da aeronave, conforme mostrado nas figuras 4, 5, 6 e 7; (5) o bocal de hélice de área variável 74 pode permanecer empregado durante um pouso de aeronave, conforme mostrado na figura 7, e o reversor de empuxo 32 pode ser empregado durante um pouso da aeronave, conforme mostrado na sequência das figuras 8 e 9, ou, alternativamente, o bocal de hélice de área variável 74 pode ser recolhido antes do emprego do reversor de empuxo 32, conforme pode ser requerido para estabilidade da hélice da aeronave; (6) o reversor de empuxo 32 pode ser recolhido após a aeronave parar, conforme mostrado na sequência de figuras 9 (exceto sem P1) e 7; e/ou (7) o bocal de hélice de área variável 74 pode ser recolhido, caso já não tenha sido recolhido como na etapa (5), conforme mostrado na sequência das figuras 7, 6 (hidráulica desativada para descarregamento do segundo pistão interno), 5 e 4.

[00059] As modalidades do sistema de atuação 10 e do método 200 proveem um único sistema de atuação que é comum a ambos o reversor de empuxo 32 e o bocal de hélice de área variável 74, e o sistema de atuação 10 e o método 200 eliminam a necessidade de um sistema de atuação em separado para atuação do bocal de hélice de área variável 74, enquanto se retém a capacidade de atuação do reversor de empuxo. As modalidades do sistema de atuação 10 e do método 200 podem modificar um sistema de atuação hidráulico de reversor de empuxo existente para incluir uma atuação de bocal de hélice de área variável e para incluir recursos tais como pistões concêntricos duplos (primeiro pistão externo 70 e segundo pistão interno 72), um mecanismo para acoplamento e desacoplamento dos pistões concêntricos duplos (conjunto de trava de pistão 90), e um sistema de controle 75 para acionar independentemente o conjunto de sincronização 51 e a atuação do pistão concêntrico duplo. O sistema de controle 75 pode acionar o conjunto de sincronização 51 ou a potência hidráulica ou ambos simultaneamente. O sistema de atuação 10 e o método 200 permitem que o bocal de hélice de área variável 74 se mova entre a posição recolhida de bocal de hélice de área variável 67 (veja a figura 4) e a posição plenamente empregada de bocal de hélice de área variável 106 (veja a figura 6), o que resulta em uma mudança aerodinâmica para o bocal de hélice de área variável 74, e, por sua vez, uma redução de níveis ambientais de ruído de motor a jato. As exigências com referência aos níveis de ruído de motor a jato são estabelecidas pela Administração Federal de Aviação (FAA). As modalidades do sistema de atuação 10 e do método 200 têm dois modos de operação, um para atuação do bocal de hélice de área variável 74 e um para atuação do reversor de empuxo 32. O modo de bocal de hélice de área variável 74 usa um elemento de motor 76, preferencialmente elétrico ou hidráulico, para acionamento do conjunto de sincronização 51. Ter um único sistema de atuação com um atuador comum para o reversor de empuxo 32 e o bocal de hélice de área variável 74 também pode prover a vantagem de uma redução do peso geral da aeronave. Essa redução no peso geral da aeronave pode melhorar a confiabilidade e melhorar a eficiência de combustível da aeronave. Devido ao fato de uma separação de sistema de atuação não ser requerida para o bocal de hélice de área variável, uma duplicação de componentes, tais como atuadores, conjuntos de sincronização, tubulação hidráulica e suporte estrutural associado para os componentes, é eliminada. Uma redução desses componentes pode melhorar a confiabilidade e pode prover uma oportunidade para economias de peso, o que, por sua vez, melhora a eficiência de combinações da aeronave.

[00060] Muitas modificações e outras modalidades da exposição virão à mente de alguém versado na técnica à qual esta exposição se refere tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições precedentes e nos desenhos associados. As modalidades descritas aqui têm por finalidade serem ilustrativas e não pretendidas para serem limitantes ou exaustivas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usados em um sentido genérico e descrito apenas e não para fins de limitação.

Claims

1. Sistema de atuação (10) para um motor de turbina a gás que inclui um reversor de empuxo (32) e um bocal de hélice de área variável (74), o sistema compreendendo: uma pluralidade de atuadores lineares (30), cada atuador linear (30A) compreendendo um primeiro pistão externo (70) concêntrico com um segundo pistão interno (72), em que o primeiro pistão externo (70) é operativamente conectado a um reversor de empuxo (32) e o segundo pistão interno (72) é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável (74); um sistema de controle (75) acoplado à pluralidade de atuadores lineares (30) para operação do bocal de hélice de área variável (74) entre uma posição recolhida e uma posição empregada, caracterizado por um conjunto de trava de pistão (90) para seletivamente travar o primeiro pistão externo (70) no segundo pistão interno (72), em que o conjunto de trava de pistão (90) compreende um solenoide (92, 112) acoplado a um pino extensível e retrátil (94, 114, 116).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de trava de pistão (90) compreende o solenoide (92, 112) acoplado a um par de pinos extensíveis e retráteis (94, 114, 116), em que os pinos (94, 114, 116) são projetados para inserção em fendas (120, 122, 124) correspondentes formadas no primeiro pistão externo (70) e no segundo pistão interno (72).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (75) compreende uma fonte de potência (84), uma linha de suprimento (78), um elemento de motor (76), um eixo de acionamento (80), uma caixa de transmissão (82), uma primeira linha hidráulica (34), um eixo flexível (52) e uma segunda linha hidráulica (36).

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um único sistema de atuação (10) é comum a ambos o reversor de empuxo (32) e o bocal de hélice de área variável (74).

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (75) é capaz de acionar o primeiro pistão externo (70) entre uma posição recolhida do reversor de empuxo (32) e uma posição empregada do reversor de empuxo (32) enquanto o conjunto de trava de pistão (90) é engatado.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle (75) é capaz de acionar o segundo pistão interno (72) independente do primeiro pistão externo (70).

7. Método (200) para atuação em um único sistema de atuação (10) de um reversor de empuxo (32) e um bocal de hélice de área variável (74) em um motor a jato de aeronave, o método caracterizado pelo fato de compreender: a provisão (202) de um sistema (10) combinado de atuação de reversor de empuxo e bocal de hélice de área variável, compreendendo: uma pluralidade de atuadores lineares (30), cada atuador linear compreendendo um primeiro pistão externo (70) concêntrico com um segundo pistão interno (72), em que o primeiro pistão externo (70) é operativamente conectado a um reversor de empuxo (32) e o segundo pistão interno (72) é operativamente conectado a um bocal de hélice de área variável (74); um conjunto de trava de pistão (90) para seletivamente travar o primeiro pistão externo (70) no segundo pistão interno (72); em que o conjunto de trava de pistão (90) compreende uma solenoide (92, 112) acoplado a um pino extensível e retrátil (94, 114, 116); um sistema de controle (75) acoplado à pluralidade de atuadores lineares (30); o destravamento (204) do conjunto de trava de pistão (90), quando o primeiro pistão externo (70) e o segundo pistão interno (72) estiverem em uma posição recolhida; o uso (206) do sistema de controle (75) para atuação do segundo pistão interno (72) e do bocal de hélice de área variável (74) independentemente do primeiro pistão externo (70) e do reversor de empuxo (32), de modo que o segundo pistão interno (72) e o bocal de hélice de área variável (74) sejam atuados para uma primeira posição empregada; o travamento (208) do conjunto de trava de pistão (90), quando o segundo pistão interno (72) e o bocal de hélice de área variável (74) estiverem na primeira posição empregada; e o uso (210) do sistema de controle (75) para atuação do primeiro pistão externo (70) e do reversor de empuxo (32), de modo que o primeiro pistão externo (70) e o reversor de empuxo (32) sejam atuados para uma segunda posição empregada, enquanto o conjunto de trava de pistão (90) está travado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a provisão de um conjunto de assistência hidráulico para o sistema combinado (10) de reversor de empuxo e bocal de hélice de área variável, em que o conjunto de assistência hidráulico ajuda com a força hidráulica e facilita uma atuação do primeiro pistão externo (70) e do reversor de empuxo (32).

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a provisão de um conjunto acumulador para armazenamento e suprimento de fluido hidráulico para o segundo pistão interno (72).

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o método permite que o bocal de hélice de área variável (74) se mova entre a posição recolhida e a posição empregada, o que resulta em uma mudança aerodinâmica no bocal de hélice de área variável (74) e, por sua vez, uma redução de níveis de ruído ambiente de motor a jato.