CN106275505B - 安装或移除飞机发动机 - Google Patents

Abstract

机舱可包括反推力装置。内固定结构可包括IFS支撑件和可移动部分，所述IFS支撑件和所述可移动部分在位于所述IFS支撑件与所述可移动部分之间的铰链处铰接打开。所述IFS支撑件可联接到发动机核心。标准地面支撑设备可联接到位于所述IFS支撑件上的附接特征部，以便附接发动机或将发动机从飞机机翼移除，其中所述IFS附接到所述发动机。

Description

安装或移除飞机发动机

技术领域

本公开大体上涉及飞机的涡轮风扇推进系统。更具体地，本公开涉及用于安装推进系统和从飞机移除推进系统的方法。

背景技术

现代飞机可利用由燃气涡轮发动机提供动力的一个或多个涡轮风扇推进系统。推进系统可包括机舱，机舱是一种具有部件的系统，其容纳发动机及其辅助系统，并帮助形成用于飞行的空气动力学表面，包括风扇旁路空气管道。机舱经常包括具有平移套筒和内固定结构的反推力装置。

在常规的反推力装置中，平移套筒和内固定结构在附接到外挂架的铰链处连接在一起并铰接打开。为了在飞机机翼上安装发动机，将起重机联接到外挂架，其中反推力装置被铰接打开或完全移除，并且将电缆联接到起重机和设置在发动机壳体上的附接特征部或其他附接点。随后通过起重机和电缆降低或升高发动机。然而，一些反推力装置设计将因为位于发动机壳体上的附接特征部的不同结构而不允许方便触及它们。例如，在本发明的同一受让人Rohr, Inc. (UTC Aerospace Systems Company)共同未决的美国专利申请14/508,637(其内容据此以引用方式整体并入本文)中提出一种机舱系统，其中若干实施方案包括围绕发动机核心的内固定结构，所述内固定结构不与反推力装置结构的其余部分一起铰接打开，并且因此打开反推力装置不提供对设置在发动机壳体上的附接特征部的容易触及。本发明提出如何将诸如起重机和电缆的地面支撑设备附接到具有这些或类似机舱特征部的发动机的解决方案。

发明内容

安装飞机发动机的方法可包括将第一电缆联接到前部起重机和位于IFS支撑件上的前部附接特征部，其中所述IFS支撑件联接到发动机核心。可将第二电缆联接到尾部起重机和位于IFS支撑件上的尾部附接特征部。可使用第一电缆和第二电缆将飞机发动机升高到外挂架。可将发动机安装件联接到外挂架安装件。

在各种实施方案中，IFS支撑件和至少一个可移动部分可形成内固定结构。内固定机构可在升高期间保持联接到飞机发动机。所述方法可包括将平移套筒铰接闭合以便在平移套筒与内固定结构之间形成旁路管道。所述方法可包括将前部起重机和尾部起重机从外挂架移除。飞机发动机可包括与内固定结构的可移动部分分开形成的分叉面板。可将发动机安装件联接到IFS支撑件。内固定结构可形成围绕发动机核心的防护罩。

组装飞机推进发动机的方法可包括将内固定结构(“IFS”)支撑件附接到发动机核心。可将第一可移动部分联接到IFS支撑件，其中第一可移动部分可相对于IFS支撑件移动，所述第一可移动部分和所述IFS支撑件一起帮助限定围绕发动机核心的防火密封空间。可将地面支撑提升设备安装到位于IFS支撑件上的至少一个附接特征部。可将发动机提升到一定位置以便附接到位于飞机上的发动机安装件。

在各种实施方案中，IFS支撑件和第一可移动部分形成内固定结构。内固定机构可在提升期间保持联接到发动机。可将平移套筒铰接打开以便触及IFS支撑件。可将前部起重机和尾部起重机联接到外挂架，其中多个电缆将前部起重机和尾部起重机联接到至少一个附接特征部。发动机可包括复合分叉面板和金属内固定结构。可将平移套筒围绕IFS支撑件和第一可移动部分闭合。

附图说明

在本说明书的结论部分特别指出并清楚地要求保护本公开的主题。然而，当结合附图考虑时，可以通过参考详细描述和权利要求来获得对本公开的更为完整的理解，其中相同的参考数字表示相同元件。

图1示出现有技术机舱的透视图；

图2示出根据本公开的各种实施方案的反推力装置的截面图，其中平移套筒铰接打开；

图3示出根据本公开的各种实施方案的与外挂架分开的发动机的透视图；

图4示出根据本公开的各种实施方案的将发动机从外挂架移除的过程的流程图；并且

图5示出根据本公开的各种实施方案的将发动机安装到外挂架的过程的流程图。

具体实施方式

本文各种实施方案的详细描述参考附图，所述附图以说明方式示出了各种实施方案。虽然对这些各种实施方案的描述足够详细以使得本领域技术人员能够实践本发明，但应理解，可实现其他实施方案并且在不背离本发明的精神和范围的情况下可进行逻辑、化学和机械上的改变。因此，本文的详细描述是仅为了说明而非限制的目的给出。例如，方法或过程描述中的任一个中列举的步骤可以按任何顺序执行而不一定限制于所给出的顺序。此外，对单数的任何引用包括复数实施方案，并且对超过一个部件或步骤的任何引用可包括单数实施方案或步骤。另外，对附接、固定、连接等的任何参考可包括永久的、可移除的、暂时的、部分的、完全的和/或任何其他可能的附接选项。另外，对无接触(或类似短语)的任何参考还可包括减少的接触或最小接触。

公开了用于附接和移除飞机发动机的方法。反推力装置可包括平移套筒和内固定结构(“IFS”)。IFS可包括联接到发动机壳体的IFS支撑件。IFS还可包括联接到IFS支撑件的一个或多个可移动部分。IFS支撑件和可移动部分可与任何分叉壁是分开的(不整合到分叉壁或附接到分叉壁)。IFS可围绕发动机核心。IFS支撑件可包括多个附接特征部。地面支撑设备可附接到位于IFS支撑件上的附接特征部，以便安装或移除发动机，其中IFS联接到发动机核心并围绕发动机核心。

参考图1，示出根据各种实施方案的燃气涡轮发动机的现有技术机舱100。为便于说明，示出x-y-z轴。如参考每幅图于本文中所用，术语前部表示正x方向，术语后部或尾部表示负x方向，术语左表示正y方向，术语右表示负y方向，术语向下表示负z方向，并且术语向上表示正z方向。机舱100可包括入口110、风扇罩(未示出)和反推力装置130。反推力装置130可联接到外挂架140，所述外挂架140可将机舱100安装到飞机机翼。

反推力装置130可包括联接到外挂架140的反推力装置左半部132和反推力装置右半部134。反推力装置左半部132和反推力装置右半部134可在铰链170处铰接打开。反推力装置左半部132和反推力装置右半部134可在铰链170处铰接打开，以便提供对发动机核心150的触及以用于附接发动机核心150或者将发动机核心150从外挂架140移除。当反推力装置左半部132和反推力装置右半部134闭合时，反推力装置左半部132和反推力装置右半部134可一起帮助形成机舱100的外部。反推力装置左半部132和反推力装置右半部134可在机舱100的底部于反推力装置左半部132和反推力装置右半部134的汇合处锁定在一起。

利用现有技术方法，可移除发动机核心150以用于维护或更换。为了移除发动机核心150，可将反推力装置半部132、134铰接打开。可将前部起重机162和尾部起重机164附接到外挂架140。可将前部电缆(其可以是钢丝绳式电缆，或链条，或为适应特定环境可选择的其他适宜提升工具) 166联接到前部起重机162和位于发动机核心150或风扇壳体上的前部附接特征部。可将尾部电缆168联接到尾部起重机164和位于发动机核心150的涡轮部段上的尾部附接特征部。可将发动机核心150从外挂架140卸下，并且可使用前部电缆166和尾部电缆168将发动机核心150降低到吊运车160上。

上文描述的现有技术方法将不适用于以下反推力装置设计：其中简单地打开反推力装置半部不会同时暴露位于发动机上的GSE附接特征部。参考图2，示出根据各种实施方案的这种反推力装置200的截面图，其中平移套筒234被铰接打开。反推力装置200可包括一起帮助限定旁路空气管道238的IFS和平移套筒234。IFS可包括一起形成围绕发动机核心的筒形外壳的IFS支撑件231和可移动部分232。在各种实施方案中，IFS支撑件231可联接到发动机核心并且提供升高或降低发动机的负载路径。反推力装置200可包括与IFS分开的分叉面板236。在各种实施方案中，可移动部分232可以是粘合面板，所述粘合面板由金属内壳板、金属六角形(或其他形状)核心和金属穿孔外壳板形成，全部通过诸如焊接、钎焊或液体界面扩散粘合的适当工艺以已知方式粘合在一起。在各种实施方案中，金属内壳板、金属核心或金属穿孔外壳板中的至少一个可包括钛。

单独分叉面板236可形成为复合粘合面板，其中碳纤维增强的环氧树脂内壳板和外壳板粘合到处于中心的六角形(或其他形状)核心，以便以已知方式形成坚固、轻重量的结构。在各种实施方案中，一个或多个外壳板是穿孔的。

IFS支撑件231和可移动部分232可配合在一起，使得它们形成围绕发动机核心的大体筒形的防火密封室。可移动部分232在接头212处配合在一起。防火密封件可配合在这些接头212中，以便围绕发动机核心创建一个密封的环境，其趋向于将火或热气朝向前部或尾部引导而远离机舱。可移动部分232可紧固或夹紧到彼此，以便围绕发动机创建一个防护罩，其防止在发动机发生故障时对机翼和机身造成损坏。

可穿过IFS支撑件231设置穿孔以便使管道、电线、线束、导管和发动机安装结构穿过IFS并到达发动机核心。这些穿孔中的一个或多个可被密封以维持IFS内的防火密封环境。可增加措施来提供对过增压发动机核心舱的泄压。

因为可移动部分232和IFS支撑件231限定并形成围绕发动机核心的防火密封室，所以分叉面板236不被暴露于围绕发动机核心的高温环境，并且可由先前描述的复合面板制成而无需任何热毯保护或专用防火密封。

与传统反推力装置中不同，分叉面板236和可移动部分232可以是单独的部件。因此，平移套筒234和可移动部分232可独立地铰接打开。平移套筒234可在铰链270处铰接到外挂架240并在闩锁处联接在一起。可移动部分232可联接到IFS支撑件231。可移动部分232可以通过各种方式相对于IFS支撑件231移动，诸如通过铰接、滑动或拆卸。可移动部分232可在铰链275处铰接到IFS支撑件231。IFS支撑件231可安装到发动机壳体。在可移动部分232相对于IFS支撑件231铰接的情况下，图2示出核心发动机的很大部分将保持不方便触及。换句话说，即使可移动部分232被铰接打开，也可能不能够将GSE附接到发动机壳体上形成的附接特征部，因为对它们的触及仍然被IFS结构阻碍。多个附接特征部239可联接到IFS支撑件231。附接特征部239可包括凸耳、有眼螺栓或者适合于承载发动机重量的任何其他类型的部件。

参考图3，示出根据各种实施方案的与外挂架340分开的发动机300的透视图。示出了发动机300，其中为清楚起见，平移套筒被移除。可在平移套筒被移除或铰接打开的情况下执行所描述的方法。可移动部分332和IFS支撑件331被铰接闭合并且保持附接到发动机核心350并包围发动机核心350。多个附接特征部可联接到IFS支撑件331的外部，所述附接特征部在IFS闭合时是可触及的。

起重机362可联接到外挂架340。在各种实施方案中，起重机362可在反推力装置打开之后附接。电缆366可联接到起重机362和位于IFS支撑件331上的附接特征部。IFS支撑件331与发动机核心350之间的连接可足够坚固以支撑发动机300的重量。因此，可在稍加修改或不修改的情况下使用标准地面支撑设备，以便安装和移除具有单独分叉面板和内固定机构的发动机。一旦使用电缆366升高发动机300，就可将发动机安装件382联接到外挂架安装件384。

参考图4，示出根据各种实施方案的用于将发动机从外挂架移除的过程的流程图400。发动机可安装在机翼上。反推力装置平移套筒可在外挂架处铰接打开。可将前部起重机和尾部起重机联接到外挂架(步骤410)。可将一个或多个前部电缆联接到前部起重机和位于IFS支撑件上的前部附接特征部(步骤420)。可将一个或多个尾部电缆联接到尾部起重机和位于IFS支撑件上的尾部附接特征部。可将附接到飞机和发动机两者的线路和其他系统部件从飞机或发动机中的至少一个卸下。可将前部发动机安装件从前部外挂架安装件卸下，并且可将尾部发动机安装件从尾部外挂架安装件卸下(步骤430)。可通过电缆降低发动机，其中IFS包围发动机。可将发动机降低到吊运车上(步骤440)。可将电缆从位于IFS支撑件上的附接特征部分开，并且可在吊运车上运送发动机(步骤450)。

参考图5，示出根据各种实施方案的用于将发动机安装在外挂架上的过程的流程图500。发动机可位于吊运车上，并且吊运车可定位在外挂架下方。IFS支撑件和可移动部分可包围发动机核心。可将前部起重机和尾部起重机联接到外挂架(步骤510)。可将一个或多个前部电缆联接到前部起重机和位于IFS支撑件上的前部附接特征部(步骤520)。可将一个或多个尾部电缆联接到尾部起重机和位于IFS支撑件上的尾部附接特征部。可通过电缆升高发动机，其中IFS包围发动机(步骤530)。可将前部发动机安装件联接到前部外挂架安装件，并且可将尾部发动机安装件联接到尾部外挂架安装件(步骤540)。可重新附接系统和线路。可将电缆和起重机从外挂架和发动机卸下(步骤550)。平移套筒可铰接关闭，从而与IFS一起形成旁路管道的一部分。

在本文详细描述中，对“一个实施方案”、“实施方案”、“各种实施方案”等的参考表明所描述的实施方案可包括某一特定特征、结构或特性，但是每个实施方案可能不一定都包括所述特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指同一实施方案。此外，当结合一个实施方案来描述某一特定特征、结构或特性时，应当认为，无论是否明确描述，使得此类特征、结构或特性结合其他实施方案起作用是在本领域的技术人员知识范围内的。在阅读本说明书之后，对相关领域的技术人员来说，如何在替代实施方案中实施本公开将是显而易见的。

本文已就具体实施方案描述了益处、其他优点以及问题的解决方案。此外，本文所含的各个附图中所示出的连接线旨在代表各个元件之间的各种功能关系和/或物理联接。应注意，在实际系统中可存在许多替代或另外的功能关系或物理连接。然而，所述益处、优点、问题解决方案，以及可使得任何益处、优点或解决方案出现或变得更为显著的任何元素，都不应解释为是本发明的关键、必需或必要特征或元素。本发明的范围因此仅受所附权利要求书的限制，其中除非明确指出，对单数形式元件的参考不旨在表示“一个且仅有一个”，而是“一个或多个”。此外，在权利要求书中使用类似于“A、B或C中的至少一个”的短语的情况下，旨在所述短语被解释为表示：A单独可存在于实施方案中，B单独可存在于实施方案中，C单独可存在于实施方案中，或者元素A、B和C的任何组合可存在于单个实施方案中；例如，A和B、A和C、B和C或者A和B和C。贯穿附图，不同的交叉影线被用来表示不同零件但不一定表示相同或不同材料。

此外，不管本权利要求中是否明确陈述了元件、部件或方法步骤，本公开中的元件、部件或方法步骤并不旨在专用于公众。本文中没有权利要求元素要根据美国法典第35篇第112条(f)款的规定来加以解释，除非所述元素使用短语“用于 的装置”明确陈述。如本文中所使用的，术语“包括”(“comprises”)“包括”(“comprising”)或其任何其他变换形式旨在涵盖非排他的包括，以使得包括一系列元件的过程、方法、物品或设备并不仅仅包括这些元件，还可以包括未明确列出或这些过程、方法、物品或设备所固有的其他元件。

Claims (15)

1.一种安装飞机发动机的方法，其包括：

将第一电缆联接到前部起重机和位于内固定结构（“IFS”）支撑件上的前部附接特征部，其中所述IFS支撑件联接到发动机核心；

将第二电缆联接到尾部起重机和位于所述IFS支撑件上的尾部附接特征部；

使用所述第一电缆和所述第二电缆将所述飞机发动机升高到外挂架；以及

将发动机安装件联接到外挂架安装件。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述IFS支撑件和至少一个可移动部分形成内固定结构。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述内固定结构在升高期间保持联接到所述飞机发动机。

4.如权利要求2所述的方法，其还包括将平移套筒铰接闭合，以便在所述平移套筒与所述内固定结构之间形成旁路管道。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述飞机发动机包括与所述内固定结构的可移动部分分开形成的分叉面板。

6.如权利要求2所述的方法，其中所述内固定结构形成围绕所述发动机核心的防火障。

7.如权利要求1所述的方法，其还包括将所述前部起重机和所述尾部起重机从所述外挂架移除。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机安装件联接到所述IFS支撑件。

9.一种组装飞机推进发动机的方法，其包括：

将用于内固定结构(“IFS”)的内固定结构(“IFS”)支撑件附接到发动机核心；

将所述IFS的第一可移动部分安装到所述IFS支撑件，其中所述第一可移动部分可相对于所述IFS支撑件移动，所述第一可移动部分和所述IFS支撑件一起帮助限定围绕所述发动机核心的防火密封空间；

将地面支撑提升设备安装到位于所述IFS支撑件上的至少一个附接特征部；以及

将所述发动机提升到一定位置以便附接到位于飞机上的发动机安装件。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述IFS支撑件和所述第一可移动部分形成内固定结构。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述内固定结构在提升期间保持联接到所述发动机。

12.如权利要求10所述的方法，其还包括将平移套筒铰接打开以便触及所述IFS支撑件。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述发动机包括复合分叉面板和金属内固定结构。

14.如权利要求9所述的方法，其还包括将前部起重机和尾部起重机联接到外挂架，其中多个电缆将所述前部起重机和所述尾部起重机联接到所述至少一个附接特征部。

15.如权利要求9所述的方法，其还包括将平移套筒围绕所述IFS支撑件和所述第一可移动部分闭合。

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