DE3879605T2

DE3879605T2 - Schwingungsdaempfungsbefestigung eines triebwerks.

Info

Publication number: DE3879605T2
Application number: DE8888200976T
Authority: DE
Inventors: Wan T Chee; Charles C Clausen; Ronald C Johnson; Warren E Schmidt
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2008-05-17
Also published as: DE3879605D1; US4821980A; EP0311155A2; EP0311155A3; JPS6490897A; EP0311155B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Anbringen einer Triebswerksanordnung an einem Flugzeug und zum Vorsehen einer Vibrationsisolation zwischen der Triebswerksanordnung und dem Flugzeug.

Hintergrund der Erfindung

Eine Anbringungsverstrebung für ein Flugzeugtriebwerk, das von einem Flügel oder von einer Seite eines Flugzeugrumpfs aufgehängt ist, muß fähig sein, das Drehmoment und die axialen Belastungen, welche von dem Triebwerk erzeugt werden, auszuhalten, und zusätzlich den Rumpf- und den Passagierabschnitt des Flugzeugs gegen Stoß und Vibration, die von dem Triebwerk erzeugt werden, zu isolieren. Es sind mehrere unterschiedliche Methoden im Stand der Technik entwickelt worden, um diese Funktionen zu erfüllen. Zum Beispiel umfaßt eine Anordnung nach dem Stande der Technik, die zum Anbringen von Turbinen- und Niedrigbypass-Turbogebläse-Strahlantriebstriebwerken an einem Flugzeug verwendet wird, eine stoßabsorbierende Trägerstruktur, die entweder an dem Turbinengehäuse oder an dem Turbinen- und Gebläsgehäuse des Triebwerks angebracht wird; eine Gondelstruktur wird dann starr an der Stoßanbringungsstruktur angebracht. Diese Methode erfordert es, daß eine relativ komplizierte Vibrationsstoßanbringungsstruktur und Dichtungen dazu verwendet werden, um die relative Bewegung zwischen dem Triebwerk und der Gondel vorzusehen. In einer anderen Methode wird das Triebwerk innerhalb einer schwere Belastung tragenden Gondelstruktur stoßmontiert, und die Gondel wird mittels einer Verstrebung starr an dem Rumpf angebracht.
Eine Anbringungsanordnung, die zum Anbringen eines Hochbypass-Turbogebläse-Strahltriebwerks an einem Flugzeugrumpf entwickelt worden ist, ist in dem US-Patent 4 044 973 gezeigt. Dieser Triebwerksträger verwendet strukturelle Doppelträger-Joche, die sich um einen Teil des Umfangs des Gebläsegehäuses erstrecken und an dem Rumpf befestigt sind. Beide Joche sind in einer aerodynamischen Verkleidung eingeschlossen und mittels elastomerer Stoßhalterungen an dem Turbogebläsegehäuse angebracht.
Keine der früheren Triebwerksanbringungsausbildungen ist gut für die Verwendung bei der Anbringung von nichtummanteltem Gebläse (Propellergebläse)-Triebwerken an den hinteren Seiten eines Flugzeugrumpfs geeignet. Propellergebläse- Triebwerke müssen in einer Art und Weise angebracht werden, welche große Ausschläge zwischen dem Triebwerk und der Haltestruktur ermöglicht, so daß Niedrigfrequenzvibrationen, die durch Gebläseschaufelunwucht verursacht werden, in der Vertikal-, Axial- und Lateralrichtung isoliert werden. Außerdem muß, da der Schwerpunkt der Propellergebläse- Triebwerks- und -Gondel-Anordnung in der Nähe des extremen hinteren Endes der Haltestruktur ist, das Trägersystem fähig sein, die Vertikal-, Lateral- und Drehmomentbelastungen entlang der Längslänge der Triebswerksanordnung nach vorwärts zu verteilen. Es ist außerdem wünschenswert, daß das Triebwerksträgersystem einen relativ dünnen Querschnitt hat. Die Halteverstrebung, die sich zwischen dem Rumpf und dem Propellergebläse-Triebwerk erstreckt, sollte leichtgewichtig und aerodynamisch sein, um übermäßigen Strömungswiderstand zu vermeiden. Triebwerksträger nach dem Stand der Technik gestatten keine genügende Entkopplung der Vertikal-, Lateral- und Drehmomentbelastungen für die Verwendung bei einer Anbringung eines Propellergebläse-Triebwerks und würden eine relativ schwere Verstrebung erfordern, die eine übermäßige Querschnittsdicke hat, um die außermittige Belastungscharakteristik eines Propellergebläse-Triebwerks zu tragen.

Zusammenfassung der Erfindung

Zur Verwendung bei der Anbringung eines Triebwerksanordnung an einem Flugzeug wird eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, die umfaßt einen Träger, der sich benachbart der Triebwerksanordnung generell parallel zu einer Längsachse derselben erstreckt; wobei der Träger wenigstens eine Trägerkonsole umfaßt, an welcher die Triebwerksanordnung angebracht sein kann; einen ersten Holm, der an einem Ende mit einem strukurellen Gerippe des Flugzeugs verbunden ist; wobei sich das andere Ende davon nach auswärts nach dem Träger zu erstreckt; einen zweiten Holm, der an einem Ende mit dem strukturellen Gerippe des Flugzeugs verbunden ist, wobei sich das andere Ende davon nach auswärts erstreckt, um sich drehbar mit dem Träger um eine Achse, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Triebwerksanordnung ist, zu verbinden; wobei der zweite Holm mit einer Vibrationsisolationshalterung mit dem Träger verbunden ist; einen Vibrationsisolationsarm, der drehbar um eine Achse, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Triebwerksanordnung ist, mit dem Träger verbunden ist, wobei sich der Vibrationsisolationsarm generell parallel zu dem ersten Holm erstreckt und elastisch daran an einer Mehrzahl von im Abstand befindlichen Stellen angebracht ist; und eine einschließende Haut, die den ersten und zweiten Holm und den Vibrationsisolationsarm bedeckt und sich zwischen dem strukturellen Gerippe des Flugzeugs und der Triebwerksanordnung erstreckt, um eine generell stromlinienförmige Verstrebung zu definieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Einrichtung gemäß der Erfindung einen zwischen dem ersten und zweiten Holm angeordneten dritten Holm, der auch von der umschließenden Haut bedeckt ist, der an einem Ende mit dem strukturellen Gerippe des Flugzeugs verbunden ist, wobei sich das andere Ende davon nach auswärts erstreckt, um den Träger an einer Verbindungsstelle bzw. einem Gelenk zu verbinden, die bzw. das im wesentlichen freies Spiel hat, wobei der dritte Holm als eine Unterstützung zum Halten der Triebwerksanordnung, sollte der erste oder zweite Holm versagen, dient.
Weiterhin wird zum Anbringen einer Triebwerksanordnung an einem Flugzeug und zum Vorsehen einer Vibrationsisolation zwischen der Triebwerksanordnung und dem Flugzeug ein Verfahren zur Verfügung gestellt, welches umfaßt die Schritte des: drehbar Verbindens eines mit einem Gerippe des Flugzeugs verbundenen Längshalteholms mit einem strukturellen Träger, der sich intern längs einer Seite der Triebwerksanordnung erstreckt, so daß die Triebwerksanordnung an jener Stelle frei ist, sich drehbar um eine Achse zu drehen, die im wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Triebwerksanordnung ist, wobei die Drehverbindung eine Vibrationsisolationshalterung aufweist; drehbaren Verbindens eines Isolatorarms mit dem strukturellen Träger um eine Drehachse, die im wesentlichen quer zu der Längsachse der Triebwerksanordnung ist; elastischen Verbindens des Isolatorarms an einer Mehrzahl von auseinandergelegenen Stellen mit einem Seitenhalteholm, der mit dem Gerippe des Flugzeugs verbunden ist und sich benachbart dem Isolatorarm erstreckt; und aerodynamischen Umschließens des Längs- und Seitenhalteholms und des Isolatorarms mit einer generell glatten, leichtgewichtigen Haut.
Die Triebwerkshalterung, die die vorliegende Erfindung umfaßt, gestattet eine Entkopplung sowohl der vertikalen als auch der lateralen Bewegung durch den Vibrationsisolationsarm und die Drehverbindungen, während das Triebwerksrollmoment kontrolliert wird. Der sich lateral erstreckende Vibrationsisolationsarm und die Gesamtträgergeometrie haben die Tendenz, die elastomeren Vibrationsisolatoren, die dazu verwendet werden, den Vibrationsisolationsarm mit dem ersten Holm zu verbinden und den zweiten Holm mit dem Träger zu verbinden, gegen Wärme abzuschirmen, so daß dadurch ihre Gebrauchslebensdauer verlängert wird. Die Verwendung des Trägers eliminiert die Notwendigkeit einer fixierten Windhaube und einer separaten Feuerwand, wie es in Triebwerkshalterungsausbildungen nach dem Stande der Technik üblich ist, und die trapezförmige Konfiguration des Trägers vermeidet die Notwendigkeit langer, bewegbarer Windhaubenträgergelenkarme und vermindert die Teilezahl im Vergleich mit Ausbildungen nach dem Stande der Technik. Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine beschnittene isometrische Ansicht des Schwanzabschnitts eines Flugzeugs, auf welchem zwei Propellergebläse-Triebwerke auf je einer Seite des Rumpfs unter Benutzung der vorliegenden Erfindung angebracht sind;
Figur 2 ist eine beschnittene isometrische Ansicht der Triebwerkshalterungsanordnung, umfassend die vorliegende Erfindung, wobei die vordere und hintere Verkleidung weggelassen sind;
Figur 3 ist eine beschnittene Aufsicht auf eine Triebwerkshalterung, welche einen Träger im Querschnitt zeigt, an dem das Triebwerk angebracht ist, und ein teilweises Profil der Triebwerksanordnung;
Figur 4 ist eine Aufrißansicht, die einen Querschnitt des Trägers zeigt, und die eine beschnittene Ansicht von zwei Vibrationsisolationshalterungen, eines Vibrationsisolationsarms und eines vorderen Holms zeigt;
Figur 5 ist eine Aufrißansicht des Trägers und eines Teils eines mittleren Holms im Querschnitt;
Figur 6 ist eine Aufrißansicht des Trägers und eines hinteren Holms und einer Vibrationsanbringung im Querschnitt;
Figur 7 ist eine Querschnittsansicht der Triebwerkshalterungsstrebe;
Figur 8 ist eine Querschnittsansicht, welche das Gliederwerk veranschaulicht, das dazu verwendet wird, den vorderen Teil des Triebwerks mit dem Träger zu verbinden; und
Figur 9 ist eine Querschnittsansicht, die das Gliederwerk zeigt, das dazu verwendet wird, den hinteren Teil des Triebwerks mit dem Träger zu verbinden.

Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform

Es sei auf Figur 1 Bezug genommen, wonach der hintere Teil eines Passagier-Typ-Flugzeugs 20 von einer generell konventionellen Ausbildung gezeigt ist, auf welchem zwei nichtummantelte Gebläse (Propellergebläse) -Triebwerksanordnungen 26 und 28 angebracht sind. Die Propellergebläsetriebwerksanordnungen sind auf jeder Seite des rückwärtigen Rumpfs 22 angebracht, und zwar generell benachbart der Stelle, wo die Schwanzanordnung 24 von der Oberseite des Rumpfs aus vertikal ansteigt. Die Backbordseiten-Triebwerksanordnung 26 ist mittels einer Triebwerksanbringungsstrebe 32 gehaltert, welche sich seitlich von dem Rumpf 22 aus erstreckt. Das Steuerbord-Triebwerk 28 ist in entsprechender Weise mittels einer gleichartigen Triebwerksanbringungsstrebe (nicht gezeigt) gehaltert, welche sich seitlich von der entgegengesetzten Seite des Rumpfs aus erstreckt. Die Triebwerksanordnungen 26 und 28 liefern die Hauptantriebskraft zum Drehen von Propellern 30, die an dem hinteren Ende von jeder Triebwerksanordnung angeordnet sind.
Details der Triebwerksanbringungsstrebe 32 sind in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist nur ein Umriß der vorderen und hinteren Verkleidung 58 gezeigt (in Figur 3). Es sei auf Figur 3 Bezug genommen, wonach sich ein vorderer Holm 40, ein mittlerer Holm 60 und ein hinterer Holm 62 generell parallel zueinander von dem strukturellen Rahmen des Rumpfs 22 nach auswärts erstrekken, wo sie an Rippen 34 bzw. 36 bzw. 38 durch Schweißen oder mit einer Trägerplatte (nicht gezeigt) angebracht sind. Die Rippen 34, 36 und 38 umfassen einen Teil des strukturellen Rahmens des Rumpfs 22. Das sich nach auswärts erstreckende Ende des mittleren Holms 60 endet in einer Endplatte 64, die sich in einen vertikalen Schlitz erstreckt, der innerhalb eines Kastenträgers 42 ausgebildet ist. Der Kastenträger 42 ist innerhalb der Einschließung der Triebwerksanordnung 26 angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen parallel zu ihrer Längsachse. Eine Anbringungsanordung 66 wird dazu verwendet, das sich nach auswärts erstreckende Ende des hinteren Holms 62 an dem Kastenträger 42 anzubringen. In der Nähe des Kastenträgers 42 und parallel zu dem Kastenträger 42 ist eine Endrippe 68 angeordnet, welche jeden der Holme 40, 60 und 62 verbindet und eine obere und untere Oberfläche für die Abstützung und Anbringung einer umschließenden Haut 56 definiert. In der Nähe des Rumpfs 22 erstreckt sich eine Endrippe 70 zwischen den Holmen 40, 60 und 62, die in entsprechender Weise eine Halteoberfläche für die umschließende Haut definiert. Ein Simsträger 72 liefert eine Längsabsteifung zwischen jedem der Holme 40, 60 und 62 innerhalb des Gerippes des Rumpfs 22. Die starre Anbringung der Holme 40, 60 und 62 an dem Rumpf und der inneren Verstrebung, die mittels des Simsträgers 72 vorgesehen sind, liefert die strukturelle Steifigkeit und Abstützung, die dazu benötigt wird, die Triebwerksanordnung 26 von der Seite des Rumpfs 22 her freizutragen. Da die Holme 40, 60 und 62 fest an dem Gerippe des Rumpfs 22 angebracht sind, muß irgendeine Vibrationsisolation zwischen dem Rumpf und der Triebwerksanordnung 26 bei der Anbringung des Kastenträger 42 an den Holmen geschehen.
Es sei nun auf Figur 2 übergegangen, wo ein Teil des Gerippes des Flugzeugs 20, das den Rumpf und die Triebwerkshaltestrebe 32 umfaßt, gezeigt ist, wobei die Rumpfhaut entfernt ist. Die vordere und hintere Verkleidung und das Triebwerk sowie die Windhaube, die es normalerweise umschließt, sind in der Zeichnungsfigur weggelassen, um den Kastenträger 42 und andere Details der Anbringungsstrebe besser zu zeigen. Ein Teil der drei Rumpfrippen 34, 36 und 38 liegt in Figur 2 frei, wobei die Rippe 34 die vorderste der drei ist. Ein Vibrationsisolationsarm erstreckt sich von dem Kastenträger 42 generell parallel zu dem vorderen Holm 40 und in der Nähe des vorderen Holms 40. Aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, daß der vordere Holm 40 an dem Vibrationsisolationsarm 44 angebracht ist, aber er ist sonst nicht direkt mit dem Kastenträger 42 verbunden. Der Vibrationsisolationsarm 44 ist drehbar mit dem Kastenträger 42 verbunden und dient dazu, den Kastenträger gegen einen Momentarm abzustützen, der den vorderen Holm 40 umfaßt. Eine Vibrationsisolationshalterung 46 verbindet den Vibrationsisolationsarm mit dem vorderen Holm 40, wie in Figur 2 veranschaulicht ist; jedoch ist die andere Vibrationshalterung, die benachbart dem distalen Ende des vorderen Holms angeordnet ist, nicht gezeigt. Der vordere, mittlere und hintere Holm sind mittels einer glatten Dünnplattenmetallhaut 56 sowohl auf ihrer oberen als auch unteren Oberfläche bedeckt, um eine Drehmomentkastenanordnung 48 zu definieren.
Der Kastenträger 42 umfaßt vier Lufthaubengelenke 50 entlang seiner oberen Oberfläche und gleichartige Gelenke (nicht gezeigt) entlang seiner unteren Oberfläche, mittels deren eine "D"-förmige Lufthaubenanordung verdrehbar zum Einschließen dem Triebwerksanordnung 26 angebracht werden kann. Zusätzlich weist der Kastenträger 42 eine vordere Triebwerkshalterungskonsole 52 und eine hintere Triebwerkshalterungskonsole 54 auf, auf welchen eine Triebwerksanordnung an dem Träger angebracht werden kann, wie unten beschrieben wird.
Unter normalen Umständen wird die direkte Belastung, die durch die Triebwerksanordnung 26 auf die Triebwerksanbringungsstrebe 32 ausgeübt wird, primär durch den vorderen Holm 40 und den hinteren Holm 62 getragen, wobei der mittlere Holm nur dann Last trägt, wenn die Belastung auf die anderen beiden Holme ein Nachgeben der Halterung bewirkt. Der mittlere Holm 60 ist in einer Art und Weise lose mit dem Kastenträger 42 verbunden, welche keine Vibrationen zwischen dem Triebwerk und dem Rumpf überträgt, sofern nicht ein Defekt in den anderen Holmen auftreten sollte. Da der vordere Holm 40 und der hintere Holm 62 die gesamte Belastung, die durch das Gewicht, das Drehmoment, den Luftströmungswiderstand und den Schub der Triebwerksanordnung 26 repräsentiert wird, in die Drehmomentkastenanordnung 48 übertragen, ist es jedoch wichtig, daß diese Holme gegen Vibration, die von dem Triebwerk erzeugt wird, isoliert werden. Außerdem ist es wahrscheinlich, daß eine große Unwucht in den Propellern 30 den Kastenträger 42 und die Vibrationsisolationshalterungen, die dazu benutzt werden, den vorderen Holm 40 an dem Vibrationsisolationsarm 44 und den hinteren Holm 62 an dem Kastenträger 42 anzubringen, einer relativ großen Vertikal- und Lateralbewegung aussetzt, welche von der Triebwerkanbringungsstrebe 32 entkoppelt werden muß.
Ein zusätzliches Problem, das mit dem Anbringen der Propellergebläse-Triebwerksanorndung 26 an dem Flugzeug verbunden ist, bezieht sich auf den Ort ihres Schwerpunkts 88, der in Figur 3 mittels eines Kreuzes angedeutet ist. Obwohl radial auf der Längsachse der Triebwerksanordnung 26 angeordnet, befindet sich der Schwerpunkt 88 der Triebwerksanordnung relativ nahe an dem hinteren Ende des Triebwerks in der Nähe der Propeller 30. Die relativ extreme Verlagerung des Schwerpunkts 88 aus dem nominellen physischen Zentrum der Triebwerksanordnung 26 erlegt der Triebwerkanbringungsstrebe 32 eine wesentlich unausgeglichene Belastung auf; jedoch wirkt der Kastenträger 42 dahingehend, daß er die unausgeglichene Belastung entlang der Längslänge der Triebwerksanordnung 26 verteilt, wobei er eine gute Verteilung der Belastung zwischen dem vorderen Holm 40 und dem hinteren Holm 62 vorsieht. Querplatten 74 sind innerhalb des Kastenträgers 42 angeordnet und erstrecken sich quer zu seiner Längsachse, wobei sie eine Torsionsstabilität, innere Steifigkeit und eine Haltestruktur zum Anbringen des hinteren Holms 62 und des mittleren Holms 60 liefern. Eine hintere Vibrationsisolationshalterung 78, die dazu verwendet wird, den hinteren Holm 62 an dem Kastenträger 42 anzubringen, ist in den Träger integriert und sieht eine Drehverbindung damit vor, die eine Drehachse (in Figur 3 durch eine strichpunktierte Linie 80 repräsentiert) hat, welche mit der Längsachse des Trägers fluchtet. Eine andere Drehhalterung 82 wird dazu verwendet, den Vibrationsisolationsarm 44 an dem Kastenträger 42 anzubringen, und hat eine Drehachse, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der Drehung 80 der hinteren Vibrationshalterung 78 ist.
Die Art und Weise, in welcher der Vibrationsisolationsarm 44 an dem vorderen Holm 40 angebracht ist, ist in Figur 4 gezeigt. Ein Paar Sicherungsstifte 100 werden dazu verwendet, das äußerste Ende des Vibrationsisolationsarms 44 drehbar mit zwei Anbringungsvorsprüngen 104 zu verbinden, die auf der inneren Oberfläche des Kastenträgers 42 ausgebildet sind. Dadurch wird eine Drehachse 106 durch das Zentrum der beiden Sicherungsstifte 100 definiert. Die Drehachse 106 ist senkrecht zur Längsachse des Kastenträgers und zu der Drehachse 80, wie vorher oben angegeben. Die Sicherungsstifte 100 sind so ausgelegt, daß sie sich wegscheren, wenn die auf sie ausgeübte Kraft eine vorbestimmte Grenze übersteigt, ein Ereignis, das in einem katastrophalen Defekt der Triebwerksanordnung 26 oder aufgrund irgendeiner anderen Quelle übermäßiger Belastung auftreten könnte. Es ist beabsichtigt, daß die Scherstifte 100 die Triebwerksanordnung 26 von dem Flugzeug abfallen lassen, wenn es notwendig ist, die strukturelle Unversehrtheit des Flugzeugs zu erhalten.
Der Vibrationsisolationsarm 44 ist an dem sich nach auswärts erstreckenden Ende des vorderen Holms 40 mit einer Vibrationsisolationshalterung 84 angebracht, welche einen elastomeren Einsatz 108 aufweist, der umfangsmäßig um den Vibrationsisolationsarm, eingeschlossen innerhalb eines Halters 110, angeordnet ist. Der Halter 110 ist an der Seite des vorderen Holms 40 unter Verwendung von Schrauben 112 angeschraubt, oder unter Verwendung von anderen geeigneten Befestigungselementen. Das distale Ende des Vibrationsisolationsarms 44 ist in entsprechender Weise mit der Seite des vorderen Holms 40 in der Nähe des Rumpfs 22 unter Verwendung einer Vibrationsisolationshalterung 46 verbunden. Die Vibrationsisolationshalterung 46 umfaßt einen elastomeren ringförmigen Einsatz 120, der umfangsmäßig um eine konisch geformte Oberfläche 114 herum angeordnet ist, welche auf dem Ende des Vibrationsisolationsarms ausgebildet ist; der Einsatz 120 ist innerhalb eines ringförmigen Halters 122 eingeschlossen. Eine Mutter 116 ist auf das Ende des Vibrationsisolationsarms 44 aufgeschraubt, welche dahingehend wirkt, daß sie den elastomeren Einsatz 120 in Längsrichtung um die konisch geformte Oberfläche 114 zwischen zwei Unterlegscheiben 118 zusammendrückt, wenn die Mutter angezogen wird. Der Halter 122 ist an der Seite des vorderen Holms 40 unter Verwendung von Schrauben 112 oder von anderen geeigneten Befestigungselementen befestigt.
Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, weist der vordere Holm 40 eine Mehrzahl von Stegen 124 auf, die sich zwischen seiner oberen und unteren Oberfläche erstrecken und auf der Seite des Holms angeordnet sind, die entgegengesetzt derjenigen ist, auf welcher der Vibrationsisolationsarm 44 angebracht ist. In entsprechender Weise weist, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist, jeder der anderen Holme 60 und 62 gleichartige Verstärkungsstege 124 auf; jedoch sind die Stege auf dem mittleren Holm 60 auf jeder Seite angeordnet, während die Stege auf dem hinteren Holm 62 nur auf der inneren oder vorwärts gewandten Seite des Holms angeordnet sind.
Es sei nun auf Figur 5 Bezug genommen, wo die sich nach auswärts erstreckende Endplatte 64 des mittleren Holms 60 zusammen mit Details ihrer Anbringung an dem Kastenträger 42 gezeigt ist. Zwei Anbringungsplatten 130 sind mit der Endplatte 64 des mittleren Holms 60 unter Verwendung einer Mehrzahl von Nieten 134 verbunden. Zwei Sicherungsstifte 100 erstrecken sich durch Löcher, die in zwei inneren Stegplatten 74 innerhalb des Kastenträgers 42 in der Nähe von jedem Ende der Anbringungsplatte 130 ausgebildet sind. Der Durchmesser der Löcher 135, die innerhalb der Anbringungsplatten 130 ausgebildet sind, ist relativ groß verglichen mit dem Durchmesser der Sicherungsstife 100, so daß dadurch ein im wesentlichen freies Spiel zwischen dem Kastenträger und der Mittelholm-Anbringungsplatte 130 ermöglicht wird. Wegen des Spiels, das in dem Loch 135 vorgesehen ist, überträgt der mittlere Holm 60 keine Belastung zwischen dem Kastenträger 42 und der Triebwerksanbringungsstrebe 32, sofern nicht ein katastrophaler Defekt in einem der anderen beiden Halteholme 40 oder 62 auftritt.
Wie in Figur 5 gezeigt ist, ist der Kastenträger 42 kein Gußteil, sondern er ist stattdessen aus einer Mehrzahl von Einzelteilen aufgebaut, umfassend Metallblechplatten 136 und Verstärkungsecken 138, welche beide durch innere Querplatten 74 gehalten werden. Im Querschnitt hat der Kastenträger 42 eine Trapezform, wobei seine kürzere Basis benachbart der Triebwerksanordnung angeordnet ist (siehe Figur 3), und seine längere Basis sieht eine Halteoberfläche für die Windhaube vor, welche die Triebwerksanordnung umschließt.
Der hintere Holm 62 ist in größerem Detail in Figur 6 gezeigt, insbesondere mit Bezug auf den Aufbau der Vibrationshalterung 78, mittels welcher sein sich nach auswärts erstreckendes Ende, das Joch 66, mit dem Kastenträger 42 verbunden ist. Das Joch 66 umfaßt zwei Löcher, durch welche es mit den Sicherungsstiften 100 mit einem Anbringungsträger 150 verbunden ist, der einen offenen rechteckförmigen Abschnitt hat, in welchem eine Vibrationshalterung 78 angebracht ist. Eine mittige Nabe 154 ist innerhalb der mittigen Öffnung des Trägers 150 angebracht, und zwar beabstandet von jeder der inneren Seiten der Öffnung mittels elastomerer Vibrationsisolationskissen 152. Ein Schwenkstift 156 erstreckt sich durch die mittige Nabe 154 in Fluchtung mit der Drehachse 80 (siehe Figur 3) des Kastenträgers 42, und jedes Ende ist in einer der beiden voneinander beabstandeten inneren Querplatten 74 angebracht. Die elastomeren Vibrationsisolationskissen 152 sehen sowohl eine laterale als auch eine vertikale Vibrationsentkopplung des Kastenträgers 42 von dem hinteren Holm 60 vor, während der Schwenkstift 156 den hinteren Holm drehbar mit dem Kastenträger verbindet.
Der innere Aufbau des Drehmomentkastens 48 und der Vibrationsisolationshalterung 84 sind in Figur 7 gezeigt. Verstärkungsstege 160 erstrecken sich entlang der Längslänge der Endrippe 68, wobei sie eine Halterung für die äußere Haut 56 vorsehen, welche die oberen und unteren Oberflächen der Drehmomentkastenanordnung 48 definiert. Ein Ende der Endrippe 68 ist mit dem sich nach auswärts erstreckenden Ende des vorderen Holms 40 mittels einer Mehrzahl von Nieten 132 verbunden. Obwohl nur im Umriß gezeigt, umfassen die vordere und hintere Verkleidung 58 eine Faserglasauflage, die über einem Wabenkern geformt ist, angebracht an dem vorderen und hinteren Rand des Drehmomentkastens 48. Die Verkleidungen 58 sehen eine aerodynamische Vorder- und Hinterkante für die Drehmomentkastenanordnung 48 vor. Die Gesamtdicke der Drehmomentkastenanordnung 48 ist relativ dünn, verglichen mit derjenigen, welche bei einer Triebwerksanbringungsstrebe von konventionellerer Ausbildung erforderlich wäre, wenn sie dazu gebaut wäre, die außermittige Belastung, die durch die Triebwerksanordnung 26 präsentiert wird, zu tragen, und sie muß aufgrund der kritischen Luftströmungserfordernisse der Propeller 30 dünn sein. Die Triebwerkanbringungsstrebe 32 erzeugt einen relativ minimalen Luftströmungswiderstand aufgrund ihres dünnen Querschnitts und ihrer aerodynamischen Form, die durch die vordere und hintere Verkleidung 58 geliefert wird.
Figuren 8 und 9 veranschaulichen die Art und Weise, in welcher ein Triebwerk 86 an dem Kastenträger 42 befestigt wird. Ein Anbringungsträger 164 ist unter Verwendung eines geeigneten Verbinders (nicht gezeigt) an der vorderen Triebwerkshalterungskonsole 52 des Kastenträgers 42 angebracht, und ist mit einem Kastenförmigen Glied 166 mit Anbringungsvorsprüngen 168 verbunden, die auf dem Umfang des Triebwerks 86 angeordnet sind. Der Anbringungsträger 164, die Glieder 166 und die Vorsprünge 168 sind unter Verwendung von Schrauben 170 oder von anderen geeigneten Verbindern verbunden.
In Figur 9 ist ein Anbringungsträger 180 mit der hinteren Anbringunskonsole 54 unter Verwendung von Schrauben oder anderen geeigneten Verbindern (nicht gezeigt) verbunden. Der Träger 180 ist an einem 'U"-förmigen Glied 184 angebracht, und das Glied 184 ist an Anbringungsvorsprüngen 168 angebracht, die auf dem Triebwerk 86 angeordnet sind, und zwar unter Verwendung von Schrauben 170. Außerdem ist eine Drehverbindung (nicht gezeigt) auf dem Träger 180 zum Anbringen einer Schubstange 188 vorgesehen, welche sich zu einer hinteren Stelle (nicht gezeigt) auf dem Triebwerk 86 erstreckt. Diejenigen, die auf dem Fachgebiet erfahren sind, werden erkennen, daß die Anbringungsverbindungen zum Anbringen des Triebwerks 86 an dem Kastenträger 42 leicht zugänglich sind, indem die Lufthaube zurückgeklappt wird, welche die Triebwerksanordnung 26 umschließt, und daß sich das Triebwerk 86 zur Wartung leicht entfernen läßt, indem Schrauben (nicht gezeigt) gelöst werden, welche das Triebwerk an dem Kastenträger anbringen.
Obwohl die Triebwerkanbringungsstrebe 32 zur Verwendung beim Anbringen einer Propellergebläsetriebwerksanordnung 26 in einer sich lateral erstreckenden Position benachbart dem Rumpf 22 offenbart ist, ist es ersichtlich, daß eine gleichartige Anbringungsstrebe für das Anbringen einer Triebwerksanordnung benachbart der unteren Oberfläche eines Flügels oder benachbart der vertikalen Stabilisierungsflosse eines Flugzeugs verwendet werden könnte. Der Kastenträger 42 sieht eine verteilte Längsabstützung für die Triebwerksanordnung 26 vor, während die orthogonalen Drehachsen 80 und 106 der Drehhalterungen 78 und 82 dahingehend wirken, daß sie laterale, vertikale und drehmomentbezogene Bewegung und Vibration, die aus irgendeinem Ungleichgewicht resultiert, welches in der Triebwerksanordnung 26 und den Propellern 30 vorhanden sein kann, entkoppeln. Diese Vorteile sind klar auf andere Arten von Triebwerken und Anbringungsanordnungen anwendbar.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform und daran vorgesehene Modifizierungen offenbart worden ist, werden weitere Abwandlungen jenen von üblicher Erfahrung auf dem Fachgebiet innerhalb des Bereichs der Ansprüche, die folgen, ersichtlich sein. Es ist nicht beabsichtigt, daß die Erfindung durch die Offenbarung beschränkt sein soll, sondern stattdessen, daß ihr Bereich vollständig durch Bezugnahme auf die Ansprüche, die hier unten folgen, bestimmt sein soll.

Claims

1. Einrichtung (32) zum Anbringen einer Triebwerksanordnung (26) an einem Flugzeug (20), umfassend

einen Träger (42), der sich benachbart der Triebwerksanordnung (26) generell parallel zu der Längsachse derselben erstreckt; wobei der Träger (42) wenigstens eine Trägerkonsole (52,54) umfaßt, an welcher die Triebwerksanordnung (26) angebracht werden kann,

einen ersten Holm (40), der an einem Ende mit einem strukturellen Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) verbunden ist; wobei sich das andere Ende davon nach auswärts nach dem Träger (42) zu erstreckt;

einen zweiten Holm (62), der an einem Ende mit dem strukturellen Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) verbunden ist, wobei sich das andere Ende davon nach auswärts erstreckt, um sich mit dem Träger (42) drehbar gelagert um eine Achse (80) zu verbinden, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Triebwerksanordnung (26) ist; wobei der zweite Holm (62) mit einer Vibrationsisolationshalterung (78) mit dem Träger (42) verbunden ist;

einen Vibrationsisolationsarm (44), der mit dem Träger (42) drehbar gelagert um eine Achse (106) verbunden ist, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Triebswerksanordnung (26) ist, wobei der Vibrationsisolationsarm (44) sich generell parallel zu dem ersten Holm (40) erstreckt und elastisch daran an einer Mehrzahl von im Abstand befindlichen Stellen (46,84) angebracht ist; und

eine einschließende Haut (56), die den ersten und zweiten Holm (40,62) um den Vibrationsiolationsarm (44) bedeckt und sich zwischen dem strukturellen Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) und der Triebwerksanordnung (26) erstreckt, um eine generell stromlinienförmige Verstrebung (32) zu begrenzen.

2. Einrichtung (32) nach Anspruch 1, weiter umfassend einen zwischen dem ersten und zweiten Holm (40,62) angeordneten dritten Holm (60), der auch von der umschließenden Haut (36) bedeckt ist, an einem Ende mit dem strukturellen Gerippe (22) des Flugzeugs (20) verbunden ist, wobei sich das andere Ende davon nach auswärts erstreckt, um den Träger (42) an einer Verbindungsstelle bzw. einem Gelenk zu verbinden, die bzw. das im wesentlichen freies Spiel hat, wobei der dritte Holm (60) als eine Unterstützung zum Halten der Triebwerksanordnung (26), sollte der erste oder zweite Holm (40,62) versagen, dient.

3. Einrichtung (32) nach Anspruch 1 oder 2, worin der Vibrationsisolationsarm (44) mit einem Innenbordvibrationsisolator (46) und mit einem Außenbordvibrationsisolator (84) mit dem ersten Holm (40) verbunden ist.

4. Einrichtung (32) nach Anspruch 3, worin der Innenbord- und der Außenbordvibrationsisolator (46,84) ein generell ringförmiges Glied aus elastomerem Material (120,108) umfassen, das konzentrisch um den Vibrationsisolationsarm (44) angeordnet ist.

5. Einrichtung (32) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Schwerpunkt (88) der Triebwerksanordnung (26) hinterwärts von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Holm (40,62), jedoch näher an dem zweiten Holm (62) als an dem ersten (40) ist.

6. Einrichtung (32) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der erste und zweite Holm (40,62) benachbart ihren sich nach auswärts erstreckenden Enden durch eine enge Rippe (68) verbunden sind.

7. Einrichtung (32) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Träger (42) einen generell trapezförmigen Querschnitt mit inneren Verstärkungsstegen (74) umfaßt.

8. Auf einem Flugzeug (20), eine Verstrebungsanordnung (32) für das aerodynamische Anbringen einer Triebwerksanordnung (26) an dem Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) und das Verteilen einer auf die Triebwerksanordnung (26) wirkenden Mehrzahl von Kräften durch die Verstrebungsanordnung (32) über eine wesentliche längsweise Erstreckung der Triebwerksanordnung (26), während eine Vibrationsisolation zwischen einem Triebwerk (86), das in der Triebwerksanordnung (26) enthalten ist, und einem Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) vorgesehen ist, umfassend

ein Trägermittel (42), das innerhalb der Triebwerksanordnung (26) längs einer Seite derselben angeordnet ist und sich generell parallel zu einer Längsachse der Triebswerksanordnung (26) erstreckt, zum Übertragen einer Schubkraft von dem Triebwerk (86) auf das Flugzeug (20) und zum lösbaren Verbinden der Triebwerksanordnung (26) mit der Verstrebungsanordnung (32), wobei das Trägermittel (42) weiter dahingehend operativ ist, daß es auf die Triebwerksanordnung (26) wirkende Kräfte über seine längsweise Erstreckung verteilt;

einen Momentholm (40), der ein inneres Ende hat, das mit dem Flugzeug (34,36,38) verbunden und von dem Flugzeug (34, 36,38) gehalten ist, und ein äußeres Ende, das sich von dem Flugzeuggerippe nach auswärts nach dem Trägermittel (42) zu erstreckt, aber nicht starr damit verbunden ist;

einen Längshalteholm (62), der ein inneres Ende hat, das mit dem Flugzeuggerippe (34,36,38) verbunden und von dem Flugzeuggerippe (34,36,38) gehalten ist, und ein äußeres Ende, das in einer als Drehpunkt dienenden Verbindung (78) mit dem Trägermittel (42) an einer Stelle endet, die wesentlich näher an einem Schwerpunkt (88) der Triebwerksanordnung (26) angeordnet ist, als es das äußere Ende des Momentholms (40) ist; wobei eine Drehachse (80) der als Drehpunkt dienenden Verbindung (78) im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Triebwerksanordnung (26) ist;

eine erste Vibrationsisolationseinrichtung (152), die innerhalb der als Drehpunkt dienenden Verbindung (78) des Längshalteholms (62) zum Absorbieren von Vibration angeordnet ist;

einen Isolatorarm (44), der ein Ende hat, das mit dem Trägermittel (42) drehbar um eine Drehachse (106) verbunden ist, die im wesentlichen quer zu derjenigen (80) der als Drehpunkt dienenden Verbindung (78) des Halteholms (62) ist, und ein Ende, das sich von der Triebwerksanordnung (26) generell in Fluchtung mit dem Momentholm (40) und benachbart demselben nach auswärts erstreckt;

eine zweite Vibrationsisolationseinrichtung (108,120) zum elastischen Verbinden des Isolatorarms (44) mit dem Momentholm (40) an einer Mehrzahl von auseinandergelegenen Stellen; und

Mittel (56,58) zum aerodynamischen Einschließen des Momentholms (40), des Halteholms (62) und des Isolatorarms (44).

9. Verstrebungsanordnung (32) nach Anspruch 8, worin die Triebwerksanordnung (26) benachbart dem hinterwärtigen Teil des Flugzeugs (20) angebracht ist und worin sich der Momentholm (40) und der Längshalteholm (62) seitlich von einem Rumpfteil (22) des Flugzeuggerippes (34,36,38) erstrecken.

10. Verstrebungsanordnung (32) nach Anspruch 8 oder 9, worin die Triebwerksanordnung (26) Kräften unterworfen ist, die aus dem Triebwerksschub, dem Luftströmungswiderstand und der Schwerkraft resultieren, welche alle Komponenten haben, die längs wenigstens einer der drei orthogonalen Achsen gerichtet sind, wovon eine Achse im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Triebwerksanordnung (26) ist.

11. Verstrebungsanordnung (32) nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, weiter umfassend einen Unterstützungsholm (60), der ein inneres Ende hat, das mit dem Flugzeuggerippe (34,36,38) zwischen dem Längshalteholm (62) und dem Momentholm (40) verbunden ist, und ein äußeres Ende, das Mittel (64,130) zum losen Verbinden des Unterstützungsholms (60) mit dem Kastenmittel (42) hat, so daß er keine signifikante Halterung daran vorsieht, sofern nicht ein Versagen in wenigstens einem aus dem Momentholm (40), dem Isolatorarm (44) und dem Längshalteholm (62) auftritt.

12. Verstrebungsanordnung (32) nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 11, worin das Trägermittel (42) einen stegverstärkten Kastenträger von generell trapezförmiger Querschnittsgestalt umfaßt, welcher mit dem Triebwerk durch wenigstens ein Glied (166,184) verbunden ist.

13. Verstrebungsanordnung (32) nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12, worin das Triebwerk (86) einen nichtummantelten Propeller (30) antreibt, der auf einem hinterwärtigen Ende der Triebwerksanordnung (26) angebracht ist.

14. Verstrebungsanordnung (32) nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 13, worin die Mittel (56,58) zum aerodynamischen Einschließen des Momentholms (40), des Halteholms (62) und des Isolatorarms (44) eine vorwärtige und eine hinterwärtige Profilierungs- bzw. Umkleidungsanordnung (58) und eine obere und untere Haut (56), die auf Oberflächen aufgebracht ist, welche durch die Erstreckung des Momentholms (40) und des Längshalteholms (62) definiert sind, umfassen.

15. Verstrebungsanordnung (32) nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 14, worin sich der Isolatorarm (44) um mehr als eine Hälfte der Länge des Momentholms (40) erstreckt.

16. Verstrebungsanordnung (32) nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 15, worin die zweite Vibrationsisolationseinrichtung (108,120) ein elastisches ringförmiges Glied (120) umfaßt, das konzentrisch um das sich nach auswärts erstreckende Ende des Isolatorarms (44) innerhalb eines ersten Halters (122), der an dem Momentholm (40) befestigt ist, angeordnet ist, und eine elastische Vibrationsisolationshalterung (108), die um das und benachbart dem Ende des an dem Trägermittel (42) angebrachten Isolatorarms (44) angeordnet und in einem zweiten Halter (110) gehalten ist, der an dem sich nach auswärts erstreckenden Ende des Momentholms (40) befestigt ist.

17. Verfahren zum Anbringen einer Triebwerksanordnung (26) an einem-Flugzeug (20) und zum Vorsehen einer Vibrationsisolation zwischen der Triebwerksanordnung (26) und dem Flugzeug (20), umfassend die Schritte des:

drehbar Verbindens eines mit einem Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) verbundenen Längshalteholms (62) mit einem strukturellen Träger (42), der sich intern längs einer Seite der Triebwerksanordnung (26) erstreckt, so daß die Triebwerksanordnung (26) an jenem Punkt frei ist, sich drehbar um eine Achse (80) zu drehen, die im wesentlichen parallel zu einerLängsachse der Triebwerksanordnung (26) ist, wobei die als Drehpunkt dienende Verbindung eine Vibrationsisolationshalterung (78) aufweist;

drehbaren Verbindens eines Isolatorarms (44) mit dem strukturellen Träger (42) um eine Drehachse (106), die im wesentlichen quer zu der Längsachse der Triebwerksanordnung (26) ist;

elastischen Verbindens des Isolatorarms (44) an einer Mehrzahl von auseinandergelegenen Stellen (46,84) mit einem Seitenhalteholm (40), der mit dem Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) verbunden ist und sich benachbart dem Isolatorarm (44) erstreckt; und

aerodynamischen Umschließens des Längs- und Seitenhalteholms (62,40) und des Isolatorarms (44) mit einer generell glatten, leichtgewichtigen Haut (56).

18. Verfahren nach Anspruch 17, worin die Triebwerksanordnung (26) einen Schwerpunkt (88) hat, der wesentlich gegenüber ihrem geometrischen Zentrum versetzt ist und relativ näher an dem Längshalteholm (62) als an dem Seitenhalteholm (40) angeordnet ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, worin der strukturelle Träger (42) einen generell trapezförmigen Querschnitt mit einer Mehrzahl von inneren Verstärkungsstegen (74) umfaßt, wobei der strukturelle Träger (42) an einer Mehrzahl von Stellen (52,54) zum Halten eines in der Triebwerksanordnung (126) angeordneten Triebwerks (86) lösbar verbunden ist.

20. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 19, worin der Isolatorarm (44) elastisch mit dem Seitenhalteholm (40) mittels wenigstens eines ringförmig gestalteten Halters (108,110,120,122) verbunden ist, der konzentrisch um den Isolatorarm (44) angeordnet ist.

21. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 20, weiter umfassend den Schritt des losen Verbindens des strukturellen Trägers (42) mit dem Gerippe (34,36,38) des Flugzeugs (20) mit einem Unterstützungsarm (60), der dahingehend operativ ist, daß er die Triebwerksanordnung (26) in dem Fall hält, daß einer aus dem Längs- und Seitenhaltearme (42,40) versagt.

22. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 21, worin der Schritt des aerodynamischen Umschließens die Schritte des Vorsehens einer vorwärtigen und einer hinterwärtigen Profilierung bzw. Umkleidung (58) und des Anbringens der leichtgewichtigen Haut (56) an Oberflächen, die durch die Erstreckung des Seiten- und Längshalteholms (40,62) definiert sind, umfaßt.