BRPI0803639B1 - pilar de suspensão de um motor sob uma asa de avião, e, motor de avião - Google Patents

Abstract

PILAR DE SUSPENSÃO DE UM MOTOR SOB UMA ASA DE AVIÃO, E, MOTOR DE AVIÃO Pilar de suspensão (12) de um motor (10) sob uma asa de avião (14), próprio para ser fixado por uma extremidade em um cárter do motor (10) e por uma outra extremidade à asa, que compreende pelo menos uma articulação acionada por um macaco (44) que permite modificar a posição em altura do motor (10) no solo e em vôo.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um pilar de suspensão de um motor sob a asa de um avião, assim como a um motor fixado sob uma aba de um pilar desse tipo.

[0002] Nos turborreatores de fluxo duplo, o ar na entrada da turbomáquina se divide em um fluxo primário ou fluxo quente que atravessa um compressor que alimenta uma câmara de combustão disposta a jusante e em um fluxo secundário ou fluxo frio, que fornece uma parte grande do impulsor, que escoa em torno do compressor e que é ejetado com os gases quentes.

[0003] A fim de limitar o consumo de carburante e o nível sonoro, os fabricantes de motores procuram aumentar a taxa de diluição que é igual à relação entre a vazão de ar frio e a vazão de ar quente, o que leva a um aumento do diâmetro da turbomáquina. Ora, devido ao fato da instalação desses motores sob as asas, o aumento da taxa de diluição é limitado pela necessidade de que se tenha uma distância mínima entre a nacela, quer dizer o invólucro exterior da turbomáquina, e o solo.

[0004] Por razões de segurança, o motor é geralmente posicionado a montante da asa para evitar em caso de uma explosão de um disco de rotor, por exemplo, que os fragmentos atinjam as partes da asa onde o carburante é estocado. Pela mesma razão, os motores não são integrados à asa.

[0005] Uma primeira abordagem consistiria em aumentar a altura do trem de pouso a fim de aumentar a distância entre a turbomáquina e o solo. No entanto, essa solução não é satisfatória pois ela leva a um aumento substancial do custo e da massa do avião. Uma segunda abordagem consiste em aproximar a turbomáquina da asa e, portanto, em reduzir a distância entre a nacela e a asa. O ar que circula dentro desse espaço é assim acelerado, o que pode gerar a formação de ondas de choque que induzem um aumento grande do arrasto aerodinâmico.

[0006] É preferido, entretanto, na técnica atual, conservar uma proteção em relação ao solo suficiente e aproximar o motor da asa, apesar dos inconvenientes que isso compreende.

[0007] A presente invenção tem como objeto um pilar de suspensão de um motor de avião, que evita esses inconvenientes da técnica anterior de modo simples, eficaz e econômico.

[0008] Ela propõe, para isso, um pilar de suspensão de um motor sob uma asa de avião, próprio para ser fixado por uma extremidade em um cárter do motor e por uma outra extremidade à asa, caracterizado pelo fato de que ele compreende pelo menos uma articulação e um meio motorizado que permite modificar a posição em altura do motor entre uma posição “cruzeiro” e uma posição decolagem-pouso.

[0009] A integração de acordo com a invenção de uma articulação ao pilar permite um movimento relativo do motor em relação à asa e em relação ao solo. A invenção permite assim adaptar a posição do motor em relação à asa em função das diferentes fases de vôo. Quando o avião está no solo ou em fase de decolagem ou então de pouso, o motor é aproximado da asa de maneira a que a distância entre a nacela e o solo seja suficiente. Em fase de cruzeiro, o motor pode ser afastado da asa, o que permite limitar o arrasto aerodinâmico e assim otimizar o consumo de carburante.

[0010] Além disso, um tal pilar articulado permite facilitar as operações de manutenção permitindo para isso um abaixamento do motor.

[0011] O meio motorizado de modificação da posição em altura do motor, pode ser por exemplo um macaco elétrico ou hidráulico.

[0012] Esse macaco permite controlar o deslocamento do motor em relação à asa. No caso de um macaco hidráulico, esse último pode ser ligado ao circuito hidráulico do trem de pouso por exemplo, permitindo assim sua alimentação em potência.

[0013] Além disso, em caso de perda de pá, o macaco hidráulico pode absorver uma parte da energia liberada pela dessolidarização de uma pá com seu ponto de fixação.

[0014] Vantajosamente, a articulação compreende pelo menos um quadrilátero deformável que compreende duas pequenas bielas das quais as extremidades são articuladas em torno de eixos horizontais transversais em duas partes do pilar, das quais uma é fixada no cárter do motor e a outra na asa.

[0015] De acordo com uma característica da invenção, as duas pequenas bielas são paralelas e têm comprimentos idênticos.

[0016] As duas pequenas bielas podem também ter comprimentos diferentes o que permite por acionamento do macaco inclinar o motor em relação à horizontal em fase de decolagem a fim de otimizar a entrada de ar dentro da turbomáquina.

[0017] A invenção se refere também a um motor de avião fixado sob uma asa por um pilar de suspensão, caracterizado pelo fato de que o pilar é do tipo descrito acima.

[0018] Tipicamente, a variação da posição em altura do motor sob a asa é de cerca de 20 cm.

[0019] A invenção será melhor compreendida e outros detalhes, vantagens e características da invenção aparecerão com a leitura da descrição seguinte feita a título de exemplo não limitativo, em referência aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é uma vista esquemática em corte axial de um pilar de suspensão de acordo com a invenção, o motor estando na posição alta; - a figura 2 é uma vista esquemática em corte axial desse pilar, o motor estando na posição baixa.

[0020] É feito primeiro referência à figura 1 que representa esquematicamente um turborreator 10 fixado por um pilar 12 a montante e sob a asa 14 de um avião.

[0021] O turborreator compreende uma nacela (não representada) fixada em um cárter 18 de forma cilíndrica que circunda a parte dianteira do motor do qual somente a parte a jusante é visível e uma roda de ventoinha (não visível) montada no interior do cárter 18. Essa roda de ventoinha é acionada em rotação pela turbina do turborreator, de um modo bem conhecido pelo profissional.

[0022] Por ocasião do funcionamento do motor, o ar que entra a montante, representado pelas flechas E é dividido em um fluxo primário e um fluxo secundário, respectivamente. O fluxo primário alimenta um compressor de entrada, e depois é misturado com carburante e queimado dentro da câmara de combustão. Os gases de combustão atravessam uma turbina para em seguida ser ejetados em um cárter de escapamento 20 em tomo de um cone de ejeção 22 como indicado pela flecha P. O fluxo secundário (flecha S), escoa em tomo do corpo do motor e representa o essencial do impulso em um motor com alta taxa de diluição.

[0023] O pilar de suspensão 12 é formado nesse exemplo por duas partes a montante 24 e a jusante 26, a parte a jusante 26 sendo fixada sob a asa 14 do avião e a parte a montante 24 sendo fixada ao turborreator 10. A parte a montante compreende um braço a montante 28 que se estende em oblíquo para baixo e que é fixado em sua extremidade a montante em um cárter de compressor de alta pressão 30. O braço 28 é conectado em sua extremidade a jusante a uma parte 32 da qual a extremidade a jusante é fixada no cárter de escapamento 20. As partes a montante 24 e a jusante 26 do pilar são ligadas em suas extremidades a jusante e a montante por pequenas bielas 42 das quais as extremidades são articuladas nas partes a montante 24 e a jusante 26 em torno de eixos horizontais transversais 34, 36 e 38, 40, respectivamente, de maneira a formar um quadrilátero articulado. No modo de realização representado nos desenhos, as pequenas bielas 42 têm um mesmo comprimento e formam, assim, um paralelogramo deformável.

[0024] Um macaco 44 hidráulico ou elétrico que compreende um cilindro 46 e uma haste de êmbolo 48 é montado entre os eixos de articulação opostos 34, 40 do paralelogramo, uma extremidade do cilindro sendo articulada no eixo de articulação 40 da parte a jusante 26 do pilar 12 enquanto que uma extremidade da haste de êmbolo 48 é articulada no eixo de articulação 34 da parte a montante 24 do pilar 12, essa montagem permitindo modificar a posição do motor em relação à asa, no solo e em vôo.

[0025] Por ocasião do funcionamento da turbomáquina 10, são distinguidas várias fases de vôo durante as quais a distância entre a turbomáquina 10 e a asa 14 deve ser modificada. Na parada e por ocasião da decolagem, o macaco permite manter a turbomáquina 10 na posição alta a fim de conservar uma distância turbomáquina / solo máxima, a turbomáquina 10 estando então próxima da asa 14. Durante a fase de cruzeiro, o macaco 44 permite afastar a turbomáquina 10 da asa 14 para limitar os efeitos de arrasto aerodinâmico e, portanto, reduzir o consumo de carburante. Finalmente, no pouso, a turbomáquina 10 é levada de volta para a posição alta que corresponde à decolagem a fim de encontrar uma proteção em relação ao solo suficiente. O macaco permite, por exemplo, deslocar a turbomáquina 10 em uma altura de cerca de 20 cm.

[0026] Deve ser notado que o aumento do arrasto aerodinâmico e, portanto, o aumento do consumo de carburante devido à proximidade da turbomáquina 10 em relação à asa 14 durante as fases de decolagem e de pouso é amplamente compensado pela baixa de consumo realizada durante a fase de cruzeiro graças ao afastamento da turbomáquina 10 para limitar o arrasto e à utilização de uma turbomáquina 10 com alta taxa de diluição. Além disso, as fases de decolagem e de pouso são fases que duram pouco tempo comparativamente com a fase de cruzeiro.

[0027] Em variante, as extremidades do macaco podem ser fixadas nos dois outros eixos de articulação opostos 36, 38 do paralelogramo, o macaco trabalhando em um sentido inverso em relação à configuração representada nos desenhos.

[0028] Em uma outra variante, é possível prever um quadrilátero articulado de cada lado do macaco 44 a fim de assegurar uma melhor resistência da turbomáquina 10 e repartir do melhor modo possível o impulso da turbomáquina 10 no conjunto do pilar 12.

[0029] Em mais uma outra variante, as pequenas bielas 42 têm comprimentos diferentes, o que permite modificar a inclinação do eixo 50 da turbomáquina em relação à sas ao mesmo tempo em que se afasta ou se aproxima a turbomáquina da asa, a fim notadamente de melhorar os desempenhos da turbomáquina 10 na decolagem.

[0030] Em outras variantes da invenção, a articulação do pilar pode ser prevista entre o pilar e o motor, ou entre o pilar e a asa.

Claims (7)

1. Pilar de suspensão (12) de um motor (10) sob uma asa de avião (14), próprio para ser fixado por uma extremidade em um cárter do motor e por uma outra extremidade à asa (14), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma articulação que liga duas partes do pilar (24, 26), uma própria para ser fixada no cárter do motor (10) e a outra na asa do avião (14) e um meio motorizado que liga a parte do pilar fixada ao cárter à parte do pilar fixada à asa e que permite modificar em voo a posição em altura do motor (10) entre uma posição de “cruzeiro” e uma posição de decolagem/pouso.

2. Pilar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a articulação compreende pelo menos um quadrilátero deformável que compreende duas pequenas bielas (42) das quais as extremidades são articuladas em tomo de eixos horizontais transversais (34, 36, 38, 40) em uma e na outra parte do pilar (12), respectivamente.

3. Pilar de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o meio motorizado compreende um macaco (44) hidráulico ou elétrico que compreende um cilindro (46) articulado em uma parte (24) do pilar (12) e uma haste de êmbolo (48) articulada na outra parte (26) do pilar (12).

4. Pilar de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que as duas pequenas bielas (42) são paralelas e têm comprimentos idênticos.

5. Pilar de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que as duas pequenas bielas (42) têm comprimentos diferentes.

6. Motor (10) de avião fixado sob uma asa por um pilar de suspensão, caracterizado pelo fato de que o pilar (12) é do tipo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

7. Motor (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a variação da posição em altura do motor (10) sob a asa é de cerca de 20 cm.

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