BR112014033072B1 - Dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de uma ecu de motor de aeronave, e, processo de utilização do dispositivo - Google Patents

Dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de uma ecu de motor de aeronave, e, processo de utilização do dispositivo Download PDF

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Abstract

DISPOSITIVO DE VENTILAÇÃO E DE ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA DE UM COMPUTADOR DE MOTOR DE AERONAVE. Dispositivo (110) de ventilação e de alimentação elétrica de um computador (112) de motor de aeronave, que compreende uma hélice (124) ligada a meios de acionamento (126) e própria para gerar um fluxo de ar (130) de ventilação do computador, e meios (122) de admissão de ar na proximidade do computador, caracterizado pelo fato de que a hélice é montada nos meios de admissão de ar, e pelo fato de que os meios de acionamento compreendem uma máquina elétrica (126) própria para funcionar como motor para acionar a hélice, e como gerador para alimentar o computador, o rotor dessa máquina elétrica que funciona como gerador sendo acionado pela hélice que é ela própria acionada pelo fluxo de ar que circula ou que sai dos meios de admissão de ar.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de um computador de motor de aeronave, em especial de um turborreator ou turbopropulsor de avião.
[0002] Um computador desse tipo, correntemente chamado ECU (acrônimo de Eletronic Control Unit) no domínio aeronáutico, tem como função regular a potência e a velocidade de rotação do motor em função de vários parâmetros.
[0003] Essa ECU é ligada por meios de conexão/desconexão a meios de alimentação elétrica da aeronave e a um alternador de imã permanente ou PMA (acrônimo de Permanent Magnet Alternator) que é montado dentro da caixa de acessórios ou AGB (acrônimo de Accessory Gear Box) do motor. Quando a aeronave está no solo, a ECU é alimentada eletricamente pelos meios de alimentação da aeronave e, quando a aeronave está em voo, a ECU é alimentada pelo PMA. O PMA é, entretanto, um equipamento volumoso que ocupa um espaço relativamente grande dentro da AGB.
[0004] A ECU é resfriada por ar de ventilação que é trazido na proximidade da ECU ou dentro de um recinto que contém a ECU. Na técnica atual, o motor compreende um vertedouro de coleta de uma parte do fluxo de ar que escoa no exterior do motor, esse ar retirado sendo guiado dentro de um conduto até a ECU. No entanto, a vazão de ar retirada depende notadamente das dimensões do vertedouro do qual o superdimensionamento acarreta um aumento do arrasto correspondente e, portanto, um aumento do consumo específico do motor. Por outro lado, esses meios de ventilação só são eficazes quando a aeronave está em voo. Quando a aeronave está imobilizada no solo, nenhuma vazão de ar é retirada pelo vertedouro e a ECU não é resfriada enquanto esse último deve permanecer operacional durante certas fases de manutenção e quando o motor está parado mas continua a emitir calor por radiação (chamado fenômeno “soack-back”).
[0005] Já foi proposto resfriar uma ECU com o auxílio de um ventilador de hélice, em especial quando a aeronave está imobilizada no solo. O rotor do ventilador é acionado por um motor que é alimentado e comandado pela ECU. No entanto, quando a aeronave está em voo, a ECU é ainda alimentada pelo PMA que é volumoso.
[0006] A presente invenção tem notadamente como objetivo trazer uma solução simples, eficaz e econômica para os problemas da técnica anterior.
[0007] Ela propõe com essa finalidade um dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU de motor de aeronave, que compreende uma hélice ligada a meios de acionamento e própria para gerar um fluxo de ar de ventilação da ECU, e meios de admissão de ar na proximidade da ECU, caracterizado pelo fato de que a hélice é montada nos meios de admissão de ar ou na saída desses meios, e pelo fato de que os meios de acionamento compreendem uma máquina elétrica própria para funcionar como motor para acionar a hélice quando a aeronave está no solo, de maneira a gerar o fluxo de ar de ventilação da ECU, e como gerador para alimentar eletricamente a ECU quando a aeronave está em voo, o rotor da máquina elétrica que funciona como gerador sendo acionado pela hélice que é ela própria acionada por um fluxo de ar retirado no exterior do motor quando a aeronave está em voo, e que circula ou que sai dos meios de admissão de ar.
[0008] No dispositivo de acordo com a invenção, a hélice é configurada para funcionar como turbina quando a aeronave está em voo e como compressor quando a aeronave está no solo. Quando a hélice funciona como turbina, ela é acionada pelo fluxo de ar que circula nos meios de admissão de ar até a ECU, e aciona por sua vez o rotor da máquina elétrica que funciona nesse caso como gerador de corrente ou de tensão para a alimentação da ECU. Quando a hélice funciona como compressor, ela gera um fluxo de ar de ventilação da ECU e ela é acionada pelo rotor da máquina elétrica que funciona como motor e que pode ser comandada pela ECU e ligada a meios de alimentação elétrica da aeronave.
[0009] O dispositivo de acordo com a invenção permite assim assegurar a ventilação da ECU assim como sua alimentação elétrica, sem utilização de um PMA. O PMA da técnica anterior não é portanto necessariamente montado dentro da AGB, o que libera um espaço significativo dentro da AGB para a instalação de um outro equipamento. O acionamento PMA via a AGB pode ser substituído por um acionamento pneumático. O PMA pode ser dotado de uma função motor para assegurar a função de ventilação da ECU. Esse PMA bi-função permite nesse caso se privar de um motor de ventilador dedicado. Por outro lado, em modo alternador, o acionamento sendo realizado com ar, isso permite a supressão de uma linha dentro da caixa de transmissão do motor, e se traduz portanto por um ganho de massa e de volume.
[0010] A invenção permite portanto trazer uma solução aos dois problemas precitados de resfriamento da ECU no solo e de volume do PMA de alimentação elétrica da ECU em voo.
[0011] A máquina elétrica pode ser um motor sem escovas de imã permanente, alimentado por exemplo por um estator trifásico. No caso em que essa máquina é ligada a meios de alimentação elétrica da aeronave para sua alimentação no solo, esses meios de alimentação podem também ser do tipo trifásico. A máquina elétrica que funciona em modo turbina eólica ou em modo compressor ventilador consome uma potência elétrica próxima daquela a gerar para o funcionamento da ECU e que é da ordem de 100-300 W e por exemplo de 150-200 W.
[0012] A máquina elétrica compreende vantajosamente dois estatores ligados eletricamente à ECU por vias independentes. Essa redundância permite melhorar a confiabilidade do dispositivo, em especial quando a função gerador está ativa. Quando a máquina elétrica funciona como geradora, cada estator alimenta uma via ligada à ECU. Em caso de falha de uma dessas vias, a outra via assegura a alimentação elétrica da ECU. Quando a máquina elétrica funciona como motor, uma só via pode ser utilizada para alimentar a máquina elétrica.
[0013] A hélice compreende pás radiais de passo angular fixo ou de passo variável de seus eixos radiais respectivos.
[0014] No caso em que as pás da hélice são fixas, elas podem ter uma orientação que é determinada para otimizar uma das duas funções precitadas (compressor ou turbina) ou que representa um compromisso entre essas duas funções.
[0015] No caso em que as pás da hélice são do tipo de passo variável, a máquina elétrica pode compreender um rotor móvel em translação no interior do estator e do qual uma extremidade é ligada a meios de acionamento e de pivotamento das pás em torno de seus eixos, e a outra extremidade é ligada a um regulador centrífugo.
[0016] O funcionamento de um regulador centrífugo é bem conhecido por um profissional. O regulador centrífugo é configurado para deslocar o rotor em translação no estator da máquina elétrica em função de sua velocidade de rotação. Quando a velocidade de rotação do regulador centrífugo é relativamente baixa, o regulador está em uma primeira posição na qual suas esferas estão aproximadas uma da outra e o rotor está situado em uma extremidade axial do estator. Quando a velocidade de rotação do regulador centrífugo é relativamente alta, o regulador está em uma segunda posição na qual suas esferas estão afastadas uma da outra e o rotor está situado na extremidade axial oposta do estator. Essas velocidades são notadamente função das dimensões da máquina elétrica. É o aumento da velocidade de rotação do regulador e, portanto, das esferas que provoca um deslocamento das esferas radialmente para o exterior (devido às forças centrífugas) e uma translação axial do rotor.
[0017] Em variante, a máquina elétrica pode compreender um rotor do qual uma extremidade é circundada por um cubo de sustentação das pás e em torno do qual um anel é montado móvel em rotação e é ligado por pequenas bielas a meios de pivotamento das pás em torno de seus eixos radiais respectivos, o cubo sendo deslocável em rotação em torno do rotor que compreende pelo menos um dedo radial que atravessa uma fresta circunferencial do cubo e um orifício do anel, a deflexão angular do anel em torno do cubo sendo função da deflexão angular do dedo radial do rotor dentro da fresta do cubo.
[0018] O anel pode ser centrado e guiado em rotação em torno do cubo. O rotor pode compreender dois dedos radiais diametralmente opostos e que atravessam cada um deles uma fresta circunferencial do cubo e um orifício do anel. Os dedos radiais do rotor são introduzidos sem folga nos orifícios do anel. As frestas do cubo têm dimensões circunferenciais determinadas em função das deflexões angulares precitadas, que são da ordem de 20-60°.
[0019] O deslocamento dos dedos radiais dentro das frestas do cubo provoca o deslocamento das pás em rotação em torno de seus eixos. Em uma primeira posição na qual cada dedo radial está situado em uma extremidade circunferencial da fresta correspondente, as pás da hélice podem ter uma orientação [ótima para o funcionamento da hélice como compressor e, em uma segunda posição oposta na qual cada dedo radial está situado na extremidade oposta da fresta, as pás da hélice podem ter uma orientação ótima para o funcionamento da hélice como turbina. O rotor do motor/gerador deve ser acionado em rotação em um primeiro sentido, por exemplo horário, para que os dedos radiais estejam na primeira posição precitada e acionem em rotação o cubo, o anel e as pás para funcionar como compressor, e no sentido oposto (anti-horário) para que os dedos radiais estejam na segunda posição precitada e acionem em rotação o cubo, o anel e as pás para funcionar como turbina.
[0020] A presente invenção se refere também a um processo de utilização do dispositivo tal como descrito acima, caracterizado pelo fato de que, quando a aeronave está em voo, o ar que circula nos meios de admissão atravessa e aciona em rotação a hélice que aciona por sua vez em rotação o rotor da máquina elétrica para alimentar a ECU que é resfriada pelo ar que sai dos meios de admissão e, quando a aeronave está no solo, meios de alimentação elétrica da aeronave alimentam a ECU e a máquina elétrica para o acionamento da hélice que gera um fluxo de ar de ventilação da ECU.
[0021] A invenção será melhor compreendida e outras características, detalhes e vantagens dessa última aparecerão mais claramente com a leitura da descrição que se segue, feita a título de exemplo não limitativo e em referência aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é uma vista bastante esquemática de um dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU de motor de aeronave, de acordo com a técnica anterior; - a figura 2 é uma vista esquemática de um outro dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU de motor de aeronave, de acordo com a técnica anterior; - a figura 3 é uma vista esquemática de um dispositivo de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU de motor de aeronave, de acordo com a invenção; - as figuras 4 e 5 são vistas esquemáticas em corte axial de uma máquina elétrica para um dispositivo de acordo com a invenção, e representam respectivamente duas posições axiais diferentes do rotor no estator dessa máquina; - a figura 6 é uma vista esquemática em corte axial de uma variante de realização da máquina elétrica para um dispositivo de acordo com a invenção; e - a figura 7 é uma vista em corte de acordo com a linha AA da figura 6.
[0022] É primeiramente feito referência à figura 1 que representa um dispositivo 10 de acordo com a técnica anterior de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU 12 de motor de aeronave, e em especial de uma turbina de avião, tal como um turbopropulsor ou um turborreator.
[0023] A ECU 12 é ligada eletricamente por meios 14 de conexão/desconexão a meios 16 de alimentação elétrica da aeronave e a um PMA 18 que é montado dentro da AGB 20 do motor e do qual o rotor é acionado por essa AGB.
[0024] A turbomáquina compreende um vertedouro (não representado) de retirada de uma parte do fluxo de ar que escoa em torno do motor quando a aeronave está em voo, esse vertedouro sendo ligado a meios 22 de admissão de ar até a ECU 12 para seu resfriamento.
[0025] Em voo, a ECU 12 é alimentada pelo PMA 18 e é resfriada pelo fluxo de ar fornecido pelos meios de admissão 22. No solo, a ECU 12 é alimentada pelos meios de alimentação 16 da aeronave e não é resfriada, o que é problemático.
[0026] A figura 2 representa um outro dispositivo 10’ da técnica anterior de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU 12 de motor de aeronave, esse dispositivo diferindo daquele da figura 1 pelo fato de que ele compreende por outro lado um ventilador 24 de geração de um fluxo de ar de ventilação da ECU 12 quando a aeronave está no solo.
[0027] A hélice do ventilador 24 é acionada em rotação por um motor 26 que é comandado pela ECU 12.
[0028] Em voo, a ECU 12 é alimentada pelo PMA 18 e é resfriada pelo fluxo de ar fornecido pelos meios de admissão 22. No solo, a ECU 12 é alimentada pelos meios de alimentação 16 da aeronave e é resfriada pelo fluxo de ar fornecido pelo ventilador 24.
[0029] No entanto, o problema de volume do PMA não está resolvido pois o PMA é ainda necessário na técnica anterior para assegurar a alimentação elétrica da ECU 112 em voo. Além disso, o motor 26 é dedicado para acionar o ventilador 24.
[0030] A invenção permite corrigir esse problema graças ao dispositivo 110 da figura 3 que compreende uma ECU 112, uma hélice 124 de ventilador montada nos meios 122 de admissão de ar e configurada para funcionar como turbina ou como compressor, e uma máquina elétrica 126 (M/G) que é própria para alimentar eletricamente a ECU 112 quando a hélice funciona como turbina e para acionar em rotação a hélice quando essa última funciona como compressor.
[0031] A ECU 112 e a máquina elétrica 126 são ligadas por meios 114 de conexão/desconexão aos meios 116 de alimentação elétrica da aeronave. A AGB 120 não compreende um PMA, portanto o acionamento é mecânico do PMA (não há linha dedicada).
[0032] Quando a aeronave está no solo, os meios 116 alimentam a máquina elétrica 126 (que funciona como motor) e a ECU 112 é resfriada pelo fluxo de ar 130 fornecido pela hélice 124 (que funciona como um compressor). A hélice 124 é solidária do rotor da máquina elétrica 126 cuja rotação é comandada e regulada pela ECU 112.
[0033] A máquina elétrica 126 é de preferência um motor sem escovas de imã permanente cujo estator é alimentado por uma rede trifásica da aeronave. A potência fornecida a essa máquina é por exemplo da ordem de 150 W.
[0034] A máquina elétrica 126 compreende vantajosamente dois estatores independentes ligados eletricamente à ECU 112 por vias independentes. Uma só dessas vias pode ser utilizada para a alimentação elétrica da máquina 126.
[0035] Quando a aeronave está em voo, a ECU 112 é alimentada pela máquina elétrica 126 (que funciona como geradora) e é resfriada pelo fluxo de ar 132 que sai dos meios 122 de admissão de ar, que são ligados a montante a meios de retirada de ar do tipo vertedouro por exemplo. Esse fluxo de ar 132 passa através da hélice 124 e aciona a mesma em rotação em torno de seu eixo antes de servir para a ventilação da ECU 112. A hélice 124 funciona nesse caso como turbina que é acionada pelo fluxo de ar 132 e que aciona por sua vez o rotor da máquina elétrica 126 para gerar uma corrente ou uma tensão elétrica de alimentação da ECU 112.
[0036] No caso em que a máquina elétrica 126 compreende dois estatores independentes ligados eletricamente à ECU 12 por vias independentes, essas duas vias são utilizadas para alimentar a ECU e corrigir o risco de falha de uma dessas vias. A potência da máquina elétrica 126 fornecida à ECU é por exemplo da ordem de 200 W.
[0037] Como está descrito no que precede, a hélice 124 assegura uma função dupla de turbina e de compressor de acordo com que ela é acionada pelo ar que circula nos meios 122 ou pela máquina elétrica 126.
[0038] Para isso, a hélice 124 pode compreende pás fixas, quer dizer que o passo angular de cada pá em torno de seu eixo radial é fixo. Esse passo pode ser determinado para otimizar uma das duas funções precitadas (compressor ou turbina) ou pode representar um compromisso entre essas duas funções. A rotação da hélice em um sentido (por exemplo horário) em torno de seu eixo permite funcionar como compressor e gerar um fluxo de ar, e o fornecimento de um fluxo de ar a montante da hélice permite fazer a mesma girar e fazê-la funcionar como turbina de acionamento do rotor da máquina elétrica.
[0039] Em variante, a hélice compreende pás de passo variável. As figuras 4 e 5 por um lado, e 6 e 7 por outro lado, representam dois modos de realização diferentes dessa hélice e da máquina elétrica associada.
[0040] No modo de realização das figuras 4 e 5, a máquina elétrica 126 compreende um estator 140 e um rotor 142 móvel em translação axial no interior do estator e que tem uma dimensão axial inferior àquela do estator.
[0041] O rotor 142 tem uma extremidade axial ligada a um regulador centrífugo 144, sua extremidade oposta sendo ligada a meios de acionamento e de pivotamento das pás 125 da hélice 124.
[0042] O regulador centrífugo 144 compreende pelo menos duas esferas distribuídas em uma circunferência centrada no eixo longitudinal A do rotor do motor/gerador 126 e ligadas cada uma delas a uma extremidade de uma haste da qual a extremidade oposta é articulada em torno de um eixo perpendicular ao eixo A na extremidade precitada do rotor. Quando o rotor 142 da máquina elétrica 126 gira, as esferas são solicitadas para o exterior pelas forças centrífugas e são deslocáveis de uma primeira posição representada na figura 4 onde elas estão aproximadas uma da outra e do eixo A, para uma segunda posição representada na figura 5 onde elas estão afastadas uma da outra e do eixo A.
[0043] No exemplo representado, os meios 146 de acionamento das pás 125 compreendem um anel de eixo A ligado à extremidade do rotor 142 oposta ao regulador centrífugo 144, e conectado por pequenas bielas 154 às pás 125, que são cada uma delas móveis em rotação em torno de um eixo radial.
[0044] O deslocamento das esferas da primeira para a segunda posição provoca um deslocamento do rotor 142 de uma extremidade do estator 140 para a extremidade oposta do estator, e um pivotamento das pás em torno de seus eixos radiais, como está visível nas figuras 4 e 5.
[0045] Na variante de realização das figuras 6 e 7, a máquina elétrica 126’ compreende um estator 140’ e um rotor 142’ do qual uma extremidade se estende para além do estator e é circundada por um cubo 148’ que leva as pás 125’ da hélice 124’ e que é livre em rotação nessa extremidade do rotor em uma faixa angular predeterminada.
[0046] O rotor 142’ é solidário de dois dedos radiais 150’ que são diametralmente opostos e são introduzidos em frestas radiais 151’ transpassantes do cubo. Essas frestas 151’ têm uma orientação circunferencial e cada dedo 150’ é móvel na direção circunferencial dentro de uma dessas frestas, entre uma primeira posição (representada na figura 7) na qual ele se apoia sobre uma das extremidades circunferenciais da fresta e uma segunda posição na qual ele se apoia na extremidade circunferencial oposta da fresta. A deflexão angular dos dedos dentro das frestas é função das dimensões circunferenciais das frestas, e é por exemplo da ordem de 3060°.
[0047] O cubo 148’ é circundado por um anel 152’ que é centrado e guiado em rotação sobre o cubo em torno do eixo longitudinal A da máquina elétrica 126’. O anel 152’ compreende orifícios radiais 153’ atravessados pelas extremidades livres dos dedos 150’, para o acionamento em rotação do anel em torno do eixo A na faixa angular precitada. O anel 152’ é ligado por pequenas bielas 54’ (por exemplo em forma de L), a meios de acionamento das pás em torno de seus eixos.
[0048] O deslocamento dos dedos radiais 150’ nas frestas 151’ do cubo 148’ provocam uma rotação do anel 152’ em relação ao cubo 148’ e um pivotamento das pás 125’ em torno de seus eixos. A título de exemplo, quando o rotor 142’ da máquina elétrica 126’ é deslocado no sentido horário, os dedos radiais 150’ vêm para a segunda posição precitada e as pás da hélice 124’ são orientadas de modo a que o funcionamento em compressor da hélice seja otimizado. A rotação da hélice no sentido horário permite nesse caso gerar um fluxo de ar de ventilação. Quando o rotor 142’ é deslocado no sentido anti-horário, os dedos radiais 150’ vêm para a primeira posição precitada e as pás da hélice 124’ são orientadas de modo a que o funcionamento como turbina da hélice seja otimizado. O fluxo de ar que atravessa a hélice aciona a mesma nesse caso no sentido anti-horário.

Claims (9)

1. Dispositivo (110) de ventilação e de alimentação elétrica de uma ECU (112) de motor de aeronave, que compreende uma hélice (124) acionada por meios motores (126) e apta a gerar um fluxo de ar (130) de ventilação da ECU, e meios (122) de admissão de ar na proximidade da ECU, caracterizado pelo fato de que a hélice (124) inclui pás radiais de passo angular fixo ou de passo variável e é montada nos meios de admissão de ar ou na saída desses meios, e em que os meios motores compreendem uma máquina elétrica (126) apta a funcionar como motor para acionar a hélice quando a aeronave está no solo, de maneira a gerar o fluxo de ar (130) de ventilação da ECU, e como gerador para alimentar eletricamente a ECU quando a aeronave está em voo, o rotor dessa máquina elétrica funciona como gerador sendo acionado pela hélice que é ela própria acionada por um fluxo de ar retirado no exterior do motor quando a aeronave está em voo, e circulando ou saindo dos meios de admissão de ar.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (126) é um motor sem escovas de imã permanente, por exemplo de estator trifásico.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (126) é ligada a meios (116) de alimentação elétrica da aeronave para seu funcionamento como motor no solo.
4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (126) é comandada pela ECU (112) e tem uma potência da ordem de 100-300 W e por exemplo de 150-200 W.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (126) compreende dois estatores ligados eletricamente à ECU (112) por vias independentes.
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (126) compreende um rotor (142) móvel em translação no interior do estator (140) e do qual uma extremidade é ligada a meios (146) de acionamento e de pivotamento das pás em torno de seus eixos, e a outra extremidade é ligada a um regulador centrífugo (144).
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a máquina elétrica (126’) compreende um rotor (142’) do qual uma extremidade é circundada por um cubo (148’) de sustentação das pás e em torno do qual um anel (152’) é montado móvel em rotação e é ligado por pequenas bielas (154’) a meios de pivotamento das pás em torno de seus eixos radias respectivos, o cubo sendo deslocável em rotação em torno do rotor que compreende pelo menos um dedo (150’) radial que atravessa uma fresta (151’) circunferencial do cubo e um orifício (153’) do anel, a deflexão angular do anel em torno do cubo sendo função da deflexão angular do dedo radial do rotor dentro da fresta do cubo.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o rotor (142’) compreende dois dedos radiais (150’) diametralmente opostos e que atravessam cada um deles uma fresta (151’) circunferencial do cubo (148’) e um orifício (153’) do anel (152’).
9. Processo de utilização do dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que, quando a aeronave está em voo, o ar que circula nos meios de admissão (122) atravessa e aciona em rotação a hélice (124) que aciona por sua vez em rotação o rotor da máquina elétrica (126) para alimentar a ECU (112) que é resfriada pelo ar que sai dos meios de admissão e, quando a aeronave está no solo, meios (116) de alimentação elétrica da aeronave alimentam a ECU e a máquina elétrica para o acionamento da hélice que gera um fluxo de ar de ventilação da ECU.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL231727B (en) 2014-03-26 2018-10-31 Israel Aerospace Ind Ltd System and method for temperature control
FR3025591B1 (fr) 2014-09-05 2016-10-14 Technofan Dispositif de ventilation, aeronef comportant un tel dispositif de ventilation et procede de surveillance associe
FR3027287B1 (fr) * 2014-10-16 2018-01-12 Technofan Equipement d'un compartiment moteur d'un aeronef, moteur, compartiment moteur et aeronef associes
GB201506838D0 (en) * 2015-04-22 2015-06-03 Eaton Ltd Aircraft fuel pump
CN105484943B (zh) * 2015-12-23 2018-03-27 上海旗升电气股份有限公司 一种实现旋转设备作业现场的仪器仪表持续供电的装置
US10794637B2 (en) * 2016-10-03 2020-10-06 Ge Aviation Systems Llc Circular heatsink
RU2673279C1 (ru) * 2017-06-05 2018-11-23 Максим Антонович Варюхин Вычислительный блок электронного вычислительного устройства
EP3789220B1 (en) * 2019-09-04 2021-11-10 Thermo King Corporation Bracket for a power module of a transport refrigeration unit
US20220065163A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 General Electric Company Ground operations of a hybrid electric propulsion system
CN112398110B (zh) * 2020-10-30 2022-08-09 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种冲压风扇发电方法、装置、系统、飞机及存储介质

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4351150A (en) * 1980-02-25 1982-09-28 General Electric Company Auxiliary air system for gas turbine engine
US4504030A (en) * 1982-12-06 1985-03-12 United Technologies Corporation Cooling means
US4608819A (en) * 1983-12-27 1986-09-02 General Electric Company Gas turbine engine component cooling system
US4601202A (en) * 1983-12-27 1986-07-22 General Electric Company Gas turbine engine component cooling system
FR2586335B1 (fr) * 1985-08-14 1989-04-28 Snecma Support de calculateur de turbomachine d'aviation
US4674704A (en) * 1985-12-03 1987-06-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Direct air cooling system for airborne electronics
US6651929B2 (en) 2001-10-29 2003-11-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Passive cooling system for auxiliary power unit installation
CA2546685C (fr) 2003-11-21 2012-09-11 Airbus Systeme de refroidissement d'un fluide d'un aeronef et aeronef equipe d'un tel systeme
JP2005291025A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Calsonic Kansei Corp 自動車用熱交換器のファン構造
US7448219B2 (en) * 2004-06-21 2008-11-11 Boeing Co Hingeless flapper valve for flow control
RU2384488C2 (ru) * 2004-08-16 2010-03-20 Эйрбас Дойчланд Гмбх Устройство и способ охлаждения воздуха и их применение на летательном аппарате
DE102008025960B4 (de) * 2008-05-30 2010-10-07 Airbus Deutschland Gmbh System zur Ventilation eines Flugzeugbereichs
US8141545B2 (en) * 2008-08-08 2012-03-27 Honda Motor Co., Ltd. System and method for crankcase gas air to fuel ratio correction
US8678144B2 (en) 2009-07-17 2014-03-25 Shimano, Inc. Hydraulic caliper brake for a bicycle
FR2956379B1 (fr) * 2010-02-17 2012-08-24 Technofan Appareil de ventilation pour aeronef
US20110271655A1 (en) * 2010-05-10 2011-11-10 Poisson Richard A Separate cooling plate for aircraft engine electric control
FR2969123B1 (fr) * 2010-12-16 2012-12-28 Microturbo Procede et systeme d'alimentation et de ventilation en air d'une installation de groupe auxiliaire de puissance d'aeronef

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