ES2225735T3 - Caperuza de entrada de aire para motores a reaccion, provista de medios de descongelacion. - Google Patents
Caperuza de entrada de aire para motores a reaccion, provista de medios de descongelacion.Info
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Abstract
Caperuza de entrada de aire (9) para motor a reacción (1) en especial para aeronave, estando dicha caperuza de entrada de aire provista de medios de descongelación de su borde de ataque (16) y que comporta con este efecto: - un borde de ataque hueco (16) que delimita una cámara periférica interna (21), cerrada por una primera pared interna (20); - al menos un orificio de escape (18) que ponga en comunicación dicha cámara interna (21) con el exterior y practicado en dicho borde de ataque hueco (16); - un conducto (10) de alimentación de aire caliente bajo presión, apto para ser conectado, por su extremidad trasera opuesta con dicho borde de ataque (16) y que cruce una segunda pared interna (24) a un circuito (14) de aire caliente bajo presión y, a su extremidad delantera hacia el borde de ataque (16) a un inyector (12) que inyecta dicho aire caliente bajo presión en dicha cámara interna (21) del borde de ataque. - una envuelta interna de protección (27, 27.1) que coopera con dichas primera ysegunda paredes internas (20, 24) para delimitar un volumen de aislamiento (28, 28.1) que encierre dicho conducto de alimentación (10); y - una abertura (34) de extracción del aire fuera de dicho volumen de aislamiento (28, 28.1) que encierra dicho conducto de alimentación (10), eligiéndose el área de la sección de paso de esta abertura de extracción (34) de una gama de valores tales que la sobrepresión de aire caliente bajo presión en dicho volumen de aislamiento, que resultara de una eventual avería de dicho conducto de alimentación (10) no sea perjudicial para dicha envuelta interna de protección.
Description
Caperuza de entrada de aire para motores a
reacción, provista de medios de descongelación.
La presente invención se refiere a la
descongelación de las caperuzas de entrada de aire de los motores
a reacción, en particular motores de aerona-
ves.
ves.
Es sabido que, en caso de necesidad (prevención
contra la formación de hielo o eliminación de hielo ya formado), el
borde de ataque de la caperuza de entrada de dichos motores se
descongela por calentamiento con aire caliente bajo presión,
recogido en dicho motor y llevado a dicho borde de ataque por un
circuito de circulación de aire caliente.
Este aire caliente bajo presión, recogido del
motor, está a una temperatura elevada, por ejemplo del orden de los
400ºC, de modo que dicho conducto irradie calor y que las
estructuras que rodean dicha caperuza de entrada de aire, sensibles
al calor (por ejemplo los paneles acústicos de material compuesto)
tengan que estar protegidas de dicho calor. Asimismo, por razones de
seguridad evidentes, también es necesario prever una protección de
dichas estructuras del entorno en caso de fuga de aire caliente
bajo presión o de rotura de dicho conducto.
A este efecto, por la patente
EP-0 918 149 (US 6 241 189), se conoce una caperuza
de entrada de aire para motor a reacción, en especial para
aeronaves, estando dicha caperuza de entrada de aire provista de
medios de descongelación en su borde de ataque y que comporta para
ello:
- -
- un borde de ataque hueco que delimita una cámara periférica interna, cerrada por una primera pared interna
- -
- al menos un orificio de escape que comunica dicha cámara interna con el exterior y practicado en dicho borde de ataque hueco;
- -
- un conducto de alimentación de aire caliente bajo presión, apto para ser conectado, en su extremidad trasera opuesta a dicho borde de ataque y cruzando una segunda pared interna a dicho circuito de aire caliente bajo presión y, en su extremidad delantera hacia el borde de ataque a un inyector que inyecta dicho aire caliente bajo presión en dicha cámara interna del borde de ataque.
- -
- una envuelta interna de protección que coopera con dichas primera y segunda paredes internas para delimitar un volumen de aislamiento que encierre dicho conducto de alimentación;
- -
- al menos una abertura de introducción de aire en dicho volumen de aislamiento; y
- -
- una abertura de extracción de aire fuera de dicho volumen de aislamiento que encierra dicho conducto de alimentación, eligiéndose el área de la sección de paso de esta abertura de extracción de una gama de valores tales que la supresión de aire caliente bajo presión en dicho volumen de aislamiento, que resultara de una eventual avería de dicho conducto de alimentación no sea perjudicial para dicha envuelta interna de protección.
Así, en esta caperuza de entrada de aire
conocida, dicho conducto, con sus empalmes y sus bridas, está
aislado del resto del interior de la caperuza de entrada de aire y
dicha envuelta interna de protección, continua e integral, permite
proteger las estructuras del entorno contra las radiaciones térmicas
y las fugas de aire caliente bajo presión, así como contra los
efectos de una rotura de dicho conducto. Gracias a las aberturas de
introducción y de extracción de aire, se obtiene, en funcionamiento
normal, una ventilación permanente interna del volumen de
aislamiento, lo que limita la radiación térmica del conducto de
alimentación, encontrándose de este modo las estructuras del entorno
sensibles al calor protegidas de cualquier deterioro o
envejecimiento, procedente de la exposición a temperaturas
elevadas. En caso de fugas, de rotura o de explosión del conducto,
se evacúa el aire caliente al exterior a través de la abertura de
extracción, de modo que, ahí de nuevo, dichas estructuras del
entorno están protegidas contra el aire caliente bajo presión.
Esta caperuza de entrada de aire conocida cumple
por lo tanto perfectamente sus funciones de protección térmica de
dichas estructuras del entorno. Sin embargo, se debe señalar que,
en caso de avería del conducto de alimentación, el aire caliente
bajo presión es inmediata y totalmente dirigido hacia el exterior
por dicha abertura de extracción cuya sección, por otra parte, está
calibrada para evitar que la sobrepresión resultante de la rotura
de dicho conducto sea perjudicial para la envuelta interna de
protección. Así, este aire caliente, no solamente se desaprovecha
inútilmente generando al escaparse un aumento del componente de
resistencia sino que además deja de alimentar al inyector y a la
cámara periférica interna, lo que no permite realizar ya la
descongelación del borde de ataque de dicha caperuza. El piloto ya
no puede entonces actuar para impedir la formación de escarcha o
para eliminar una capa de escarcha ya formada con todos los riesgos
que esto comporta, como por ejemplo, el deterioro del motor por
ingestión de trozos de hielo.
Se puede comprobar fácilmente que la caperuza de
entrada de aire descrita en la patente US-4 757 963
presenta los mismo inconvenientes.
La presente invención tiene por objeto remediar
estos inconvenientes y proporcionar una descongelación
satisfactoria de dicho borde de ataque de la caperuza de entrada de
aire, incluso en caso de avería grave de dicho conducto de
alimentación de aire caliente.
Con este fin, según la invención, la caperuza de
entrada de aire para motor a reacción, en especial para aeronave,
estando dicha caperuza de entrada de aire provista de medios de
descongelación de su borde de ataque y comportando con este
efecto:
- -
- un borde de ataque hueco que delimita una cámara periférica interna, cerrada por una primera pared interna;
- -
- al menos un orificio de escape que ponga en comunicación dicha cámara interna con el exterior y practicado en dicho borde de ataque hueco;
- -
- un conducto de alimentación de aire caliente bajo presión, apto para ser conectado, por su extremidad trasera opuesta con dicho borde de ataque y que cruce una segunda pared interna, a un circuito de aire caliente bajo presión y, a su extremidad delantera hacia el borde de ataque, a un inyector que inyecta dicho aire caliente bajo presión en dicha cámara interna del borde de ataque;
- -
- una envuelta interna de protección que coopera con dichas primera y segunda paredes internas para delimitar un volumen de aislamiento que encierre dicho conducto de alimentación; y
- -
- una abertura de extracción del aire fuera de dicho volumen de aislamiento que encierra dicho conducto de alimentación, eligiéndose el área de la sección de paso de esta abertura de extracción de una gama de valores tales que la sobrepresión de aire caliente bajo presión en dicho volumen de aislamiento, que resultara de una eventual avería de dicho conducto de alimentación no sea perjudicial para dicha envuelta interna de protección.
se caracteriza porque:
- -
- se practica dicha abertura de extracción de aire en dicha primera pared para poner en comunicación dicho volumen de aislamiento con dicha cámara periférica interna de dicho borde de ataque; y
- -
- el área de la sección de paso de dicha abertura de extracción está asimismo calibrada para presentar una resistencia al flujo del aire caliente bajo presión al menos igual, pero de preferencia superior a la de dicho inyector.
Así, en caso de avería de dicho conducto de
alimentación, se asegura a dicho inyector un caudal de aire caliente
bajo presión al menos igual al 50% del caudal de aire caliente en
dicho conducto de alimentación. En efecto, el aire caliente bajo
presión se extiende en dicho volumen de aislamiento y pasa a dicha
cámara periférica del borde de ataque a través de dicha abertura de
extracción de aire. Debido al hecho del calibrado específico, según
la presente invención, de dicha abertura de extracción de aire, por
una parte, la sobrepresión resultante de la rotura de dicho conducto
no puede dañar las paredes de dicho volumen de aislamiento y, por
otra parte, la presión que reina en el interior de este último
crece para volverse como máximo igual a la presión de aire caliente
en el interior de dicho conducto de alimentación. De ello resulta
que, al nivel de la zona de fuga del conducto de alimentación, la
presión en dicho volumen de aislamiento actúa como un tapón
inmaterial que tapona de manera virtual dicha zona de fuga y
confina el aire caliente bajo presión, recogido sobre el motor, en
el conducto de alimentación . Dicho aire caliente sigue, por lo
tanto, al menos en parte, alimentando el inyector, lo que permite
una descongelación satisfactoria del borde de ataque de la caperuza
de entrada de aire. Tras circular el aire caliente en dicha cámara
periférica del borde de ataque y haberse enfriado al contacto con
las paredes de este último, es entonces evacuado al aire libre sin
pérdida de carga excesiva a través de dicho orificio de escape del
que está provisto dicho borde de ataque.
Asimismo, el flujo de aire caliente que pasa a
través de la abertura de extracción se mezcla con el flujo de aire
caliente inyectado por el inyector y es arrastrado por este último,
lo que permite que el primero contribuya a la descongelación del
borde de ataque de la caperuza de entrada de aire.
Naturalmente, en funcionamiento normal, cuando
dicho conducto de alimentación de aire caliente ni está roto ni
tiene fugas, dicha abertura de extracción practicada en la primera
pared no presenta ningún inconveniente, al comunicar únicamente dos
recintos calientes, a saber el volumen de aislamiento y la cámara
periférica del borde de ataque.
Se observará que la patente US-5
400 984 describe una caperuza de entrada de aire para motor a
reacción de aeronave en la que se practica una abertura de
extracción de aire en dicha primera pared. Se observará sin embargo
que, en esta última patente:
- -
- dicha abertura de extracción de aire permite una comunicación gaseosa libre, sin ninguna traba, entre dicho volumen de aislamiento y el borde de ataque hueco; y
- -
- asimismo, el orificio que pone en comunicación la cámara interna del borde de ataque hueco con el exterior no se practica en este último sino que por el contrario está previsto en la estructura de piel del compartimento trasero, asegurando la comunicación un conducto acodado entre dicha cámara interna y dicho orificio.
Lo cierto es que es ilusorio pensar que se pueda
utilizar una abertura de extracción tal como la que prevé la
patente US-5 400 984, para sustituir el inyector en
caso de rotura de dicho conducto de alimentación. En efecto, en este
caso, el aire caliente bajo presión procedente del conducto de
alimentación roto y que llene dicho volumen de aislamiento reduce
su presión de inmediato al pasar a dicha cámara periférica del borde
de ataque a través de dicha abertura de extracción y pierde su
energía cinética. Sólo puede entonces extenderse en una zona
cercana de dicha abertura de extracción, sin poder circular en la
totalidad de la cámara periférica interna del borde de ataque. De
ello resulta entonces que las zonas de esta cámara que se han
alejado de la abertura de extracción quedan sometidas a unas
temperaturas relativamente bajas mientras que las situadas cerca de
dicha abertura de extracción alcanzan unas temperaturas muy
elevadas. Por lo tanto es imposible, en estas condiciones, que se
obtenga una descongelación satisfactoria del borde de ataque. Este
efecto nocivo se amplia aun más por el hecho de la pérdida de
carga importante introducida por dicho conducto acodado.
Por el contrario, en la caperuza del borde de
ataque según la presente invención, se practica el orificio de
escape directamente en el borde de ataque hueco, lo que reduce a un
mínimo la pérdida de carga de escape del flujo de aire caliente
hacia el exterior y, en caso de avería, se sigue pudiendo utilizar
el inyector pese a la rotura del conducto de alimentación. Por
consiguiente, en la cámara periférica del borde de ataque, se
inyecta un flujo de aire caliente bajo presión que entra en
circulación en esta cámara y, en cada momento, el flujo de aire
caliente bajo presión en curso de inyección se mezcla con el flujo
de aire ya en circulación en esta última. Así, gracias a la presente
invención, se puede homogeneizar la temperatura del flujo de aire
en dicha cámara periférica y obtener una descongelación
satisfactoria incluso en la parte de la caperuza alejada de dicho
inyector.
Para mejorar aun más el efecto de arrastre del
flujo de aire caliente que pasa a través de dicha abertura de
extracción por el flujo de aire caliente inyectado por el inyector,
es ventajoso prever, en el interior de dicha cámara periférica
interna del borde de ataque, un deflector apto para desviar el aire
caliente que cruza dicha abertura de extracción, en el mismo
sentido que el aire caliente inyectado por dicho inyector.
Así, el aire caliente que ha cruzado dicha
abertura ya no pierde presión de inmediato después de pasar a
través de ésta sino que, por el contrario, se beneficia de la
presencia de dicho deflector para ponerse igualmente en circulación
y mezclarse con aire caliente ya en movimiento en dicha cámara
periférica interna. Se observará que las dimensiones de dicho
deflector pueden mantenerse suficientemente reducidas respecto a las
dimensiones de dicha cámara, para que la presencia de este
deflector no perturbe el flujo del aire de descongelación ya
presente en dicha cámara.
En la caperuza de entrada de aire según la
presente invención, dicha abertura de extracción de aire puede estar
formada por un único orificio. Sin embargo, con el fin de acelerar,
en la cámara periférica interna del borde de ataque, la
homogeneización de la temperatura entre el flujo de aire caliente
bajo presión en curso de inyección en la cámara y el flujo de aire
ya en circulación en esta última y con el fin de no dañar las
estructuras que la rodean, puede ser ventajoso que la abertura de
extracción esté formada por una pluralidad de orificios cuya suma
de las áreas de sección de paso corresponda al área de la sección
de paso de dicho orificio único. Así, por una parte, el flujo de
aire caliente que pasa en la cámara periférica del borde de ataque
a través de la pluralidad de orificios de extracción de aire al no
estar ya concentrado en un único punto, la zona cercana de dichos
orificios no peligra con ser dañada por la elevada temperatura de
dicho flujo. Por otra parte, los diferentes chorros de aire
resultantes de la presencia de la pluralidad de orificios de
extracción se mezclan con mayor rapidez con el flujo de aire ya en
circulación en la cámara y no representan por lo tanto ningún
peligro para las estructuras que la rodean.
Por otra parte, dicha abertura de extracción de
aire puede estar apartada del conducto de alimentación de aire
caliente bajo presión o rodearlo. En este último caso, puede
entonces presentarse bajo forma de un orificio anular único o de
una pluralidad de orificios repartidos alrededor de dicho
conducto.
Como ya se describió en la patente
US-6 241 189, dicha envuelta interna de protección
puede cooperar para delimitar dicho volumen de aislamiento que
encierra dicho conducto de alimentación, no solamente con dichas
primera y segunda paredes internas, sino también con la cara
interna de la pared externa de dicha caperuza de entrada de aire.
No obstante, ya que dicha envuelta interna de protección puede
presentar unas propiedades elevadas de aislamiento térmico y ser
suficientemente eficaz para proteger térmicamente dichas
estructuras que la rodean es posible reducir el espacio que ocupe la
envuelta interna de protección y por lo tanto su masa, reduciendo
dicho volumen de aislamiento. Para ello, la envuelta interna de
protección puede presentar una forma tubular que delimita junto con
dicho conducto de alimentación un volumen de aislamiento de sección
anular.
Así, la presente invención permite aportar
soluciones a todos los problemas encontrados en las caperuzas de
entrada de aire de motor en lo referente a:
- -
- la descongelación sistemática del borde de ataque de dichas caperuzas incluso en caso de fugas de aire al nivel del conducto de alimentación;
- -
- la resistencia a las temperaturas elevadas; y
- -
- las facilidades de reparación e inspección; en efecto, al prever que el montaje de dicha envuelta sea amovible en dicha caperuza de entrada de aire, se pueden inspeccionar las piezas que constituyen la protección térmica así como las piezas que la rodean (estructura y sistemas).
Se deducirá de las figuras del dibujo adjunto
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 muestra en perspectiva y explosionada
un motor de aeronave a reacción y sus diversas caperuzas.
La figura 2 es una semi-sección
radial ampliada, según la fecha II de la figura 1 de un modo de
realización de la caperuza de entrada de aire de dicho motor, que
ilustra los medios de descongelación de dicha caperuza según la
invención.
La figura 3 es una sección transversal, parcial y
ampliada, según la línea III-III de la figura
2.
La figura 4 es una sección transversal parcial y
ampliada, según la línea IV-IV de la figura 3.
La figura 5 muestra, en una vista semejante a la
de la figura 3, una variante de realización de la invención en lo
que se refiere a dicha abertura de extracción.
La figura 6 muestra, en una vista semejante a la
figura 3, otra variante de realización de dicha abertura de
extracción.
La figura 7 muestra, en una vista semejante a la
figura 3, aun otra variante de realización de dicha abertura de
extracción.
La figura 8 es una vista semejante a la figura 2
que ilustra una variante de realización de dicha envuelta interna de
protección.
El motor de doble flujo 1 representado
esquemáticamente en la figura 1 comporta, de modo conocido, un
generador central de aire caliente 2, un ventilador 3 y unos pasos
de compresores 4 y está provisto de una fijación 5 de suspensión a
un mástil de soporte (no representado). Al motor 1 están asociados
y fijados un conjunto de toberas 6, dos caperuzas laterales 7 y 8 y
una caperuza de entrada de aire 9.
Como se ilustra esquemáticamente en la figura 1,
la caperuza de entrada de aire 9 comporta un conducto de
alimentación de aire caliente 10, provisto, en su extremidad
trasera dirigida hacia el motor 1, de un elemento de empalme 11, y
en su extremidad delantera alojada en el borde de ataque hueco de
dicha caperuza de entrada de aire, de un inyector 12 provisto de un
empalme 12A. Por otra parte, en un paso de compresores del motor 1
está dispuesta una toma de aire caliente bajo presión 13 que está
conectada a un conducto 14 provisto, con relación al elemento de
empalme 11 del conducto 10 de un elemento de empalme complementario
15.
Así, cuando los elementos de empalme 11 y 15
complementarios están conectados entre sí, del aire caliente bajo
presión recogido en 13 en el motor 1 es conducido por los
conductos 14 y 10 hasta el inyector 12. Éste puede entonces soplar
este aire caliente bajo presión (flechas de trazos 17) al interior
del borde de ataque 16, para descongelarlo. Están previstos unos
orificios de escape 18 para la evacuación al aire libre (flechas
19) del aire caliente que haya circulado en el interior del borde
de ataque 16.
Como muestra detalladamente y a mayor escala la
semi-sección radial de la figura 2, el borde de
ataque hueco 16 está cerrado en el lado trasero por una pared
interna 20, de modo que una cámara periférica anular 21 esté formada
en el interior de dicho borde de ataque 16. El inyector 16 cruza
dicha pared interna 20 de forma estanca y está fijado en ésta.
Puede por lo tanto inyectar el aire caliente bajo presión en la
cámara 21. Los orificios de escape 18 permiten poner en
comunicación dicha cámara 21 con el exterior.
Cuando las caperuzas laterales 7 y 8 están
ensambladas en el generador central 2, delimitan con éstos al nivel
del ventilador 3, un espacio anular periférico 22 en el cual se
encuentra el conducto de aire caliente 14 así como otros conductos
de este tipo (no representados).
Por otra parte, la extremidad trasera del
conducto 10 -opuesta al inyector 12- cruza otra pared 24 que cierra
la extremidad trasera de la caperuza 9, cerca del marco 25 de
montaje de dicha caperuza en el motor 1. Esta extremidad trasera
del conducto 10 está por otra parte fijada a dicha pared 24. Así, el
conducto 10 y el empalme 12A están comprendidos entre las dos
paredes 20 y 24, así como otras estructuras, tales como por ejemplo
un panel acústico 26. Dicho panel acústico 26 se realiza en
material compuesto, por ejemplo del tipo nido de abejas, y es
sensible al calor. Puede por lo tanto ser destruido o dañado por el
calor que irradia el conducto 10 o por los eventuales escapes de
aire caliente bajo presión que circula por éste o también, en caso
de que se reviente dicho conducto 10, por el aire caliente bajo
presión que se escapa de éste último.
También, para remediar estos inconvenientes, se
prevé una envuelta interna de protección 27 que coopere con las
paredes 20 y 24 y con la cara interna 9EI de la pared 9E de la
caperuza para delimitar un volumen de aislamiento 28 que encierre
dicho conducto 10 y el empalme 12A y los aísle de las estructuras 26
sensibles al calor.
En el ejemplo representado en las figuras 2 y 3,
la envuelta interna de protección 27 presenta la forma de un canal
invertido y está fijada desmontable en las paredes 20 y 24 y en la
pared externa 9E de la caperuza 9. En este ejemplo, la envuelta
interna de protección 27 está fijada a la pared 24 y la pared
externa 9E a la caperuza 9 por unas piezas angulares 29, 30,
respectivamente. Asimismo, para poder adaptarse a las dilataciones
térmicas y a las vibraciones, la unión, entre el borde delantero de
la envuelta interna de protección 27 y la pared 20 se realiza por
medio de una junta elástica de apoyo 32.
Para aumentar la desmontabilidad de la envuelta
interna de protección, es ventajoso que la parte de la pared
externa 9E a la cual se fija esté constituida por un panel 33, a su
vez desmontable.
Por otra parte, el volumen de aislamiento 28 que
encierra el conducto 10 y el empalme 12A está en comunicación con
dicha cámara periférica 21 por una abertura de extracción de aire
34 formada, en el ejemplo de las figuras 3 y 4, por un orificio
34.1 único practicado en la pared 20. El área de la sección de paso
de dicha abertura de extracción de aire 34 se elige, por una parte,
de una gama de valores tales que la sobrepresión de aire caliente
bajo presión en dicho volumen de aislamiento 28, que resultaría de
una eventual avería de dicho conducto 10, no sea perjudicial para
dicha envuelta interna de protección 27. Por otra parte, dicha área
se elige de dicha gama de valores, con el fin de facilitar a dicho
inyector 12, en caso de avería de dicho conducto 10, un flujo de
aire caliente bajo presión al menos igual al 50% del caudal de aire
caliente bajo presión en dicho conducto 10. Esto se obtiene
fácilmente haciendo que, para aire caliente bajo presión que se
encuentre en el conducto 10 roto y en el volumen de aislamiento 28,
el trayecto a través de la abertura 34 presente una resistencia al
flujo al menos igual, pero de preferencia superior, a la del
trayecto a través del inyector 12. Se ve además, que el volumen de
aislamiento 28 que encierra dicho conducto 10 está totalmente
cerrado, exceptuando la comunicación con dicha cámara periférica
interna 21 de borde de ataque 16 proporcionada por la abertura de
extracción 34.
Así, en funcionamiento normal, (ver la figura 2),
la envuelta de protección 27 que presenta propiedades térmicas
elevadas es suficientemente eficaz por sí sola para proteger dichas
estructuras que la rodean, de la radiación térmica del conducto 10.
En caso de rotura del conducto 10, el aire caliente bajo presión se
extiende en el volumen de aislamiento 28 y pasa a la cámara
periférica anular 21 del borde de ataque 16 a través del orificio
34.1 (ver las flechas 36 en la figura 4). Debido al calibrado
específico, según la presente invención, de dicho orificio de
extracción 34.1, la sobrepresión resultante de la rotura de dicho
conducto no puede dañar las paredes de dicho volumen de aislamiento
28. Asimismo, la presión que reina en el interior de este último
crece para volverse como máximo igual a la presión de aire
caliente, en el interior de dicho conducto 10. De ello resulta
que, al nivel de la zona de fuga del conducto 10, la presión en
dicho volumen de aislamiento 28 actúa como tapón inmaterial que
tapona de manera virtual dicha zona de fuga y que confina el aire
caliente bajo presión, recogido en el motor 1, en el conducto 10.
Dicho aire caliente continua por tanto, al menos en parte,
alimentando el inyector 12. Por consiguiente, en la cámara
periférica 21 del borde de ataque 16, el inyector inyecta un flujo
de aire caliente bajo presión que entra en circulación en esta
cámara y, en cada momento, el flujo de aire caliente bajo presión
en curso de inyección se mezcla con el flujo de aire ya en
circulación en esta última. Así se puede homogeneizar la temperatura
del flujo de aire en dicha cámara periférica 21 y obtener un
descongelado satisfactorio del borde de ataque 16 de la caperuza de
entrada de aire 9, incluso en las partes de la caperuza 9 alejadas
de dicho inyector. Tras haber circulado en dicha cámara periférica
21 del borde de ataque 16 y haberse enfriado por el contacto con
las paredes de este último, se evacua el aire caliente al aire
libre a través de dichos orificios de escape 18 de los que está
provisto dicho borde de ataque 16.
Como se ilustra en la figura 4, se puede fijar
una lámina deflectora 35 en la pared interna 20, en el interior de
la cámara periférica interna 21 del borde de ataque 16 en la
inmediata proximidad y enfrente del orificio de extracción 34.1 con
el fin de desviar, en el sentido y dirección del aire ya en
circulación en dicha cámara 21 (flechas 17), el aire que pasa a
través de dicho orificio 34.1 (flechas 36). Dicha lámina 35 forma un
ángulo agudo a con la pared 20 suficientemente importante para no
obstruir el orificio de extracción 34.1 y no entorpecer el flujo de
aire que pasa por dicho orificio. Al ser dicho ángulo a agudo y al
ser reducidas las dimensiones de dicha lámina 35, con relación a las
dimensiones de la cámara periférica interna 21, la lámina 35 no
perturba el flujo del aire caliente de descongelación ya en
circulación en dicha cámara 21. Así, el aire que pasa a través del
orificio de extracción 34.1 no se libera de presión inmediatamente
después de haber cruzado este último sino que se beneficia por el
contrario de la presencia de dicha lámina 36 para ponerse en
circulación en el sentido de las flechas 17 y mezclarse con el aire
ya en circulación en la cámara 21.
En la figura 5, se ha representado una variante
de realización de la invención. En esta variante, la abertura de
extracción 34, en lugar de estar constituida por un único orificio
34.1 (como se representa en las figuras 3 y 4) está formada por una
pluralidad de orificios de extracción de aire 34.2 cuya suma de las
áreas de sección de paso se elige de la gama de valores que, por
otra parte, evita que una sobrepresión de aire caliente bajo
presión en el volumen de aislamiento 28 que resulta de una eventual
avería del conducto 10 sea perjudicial para la envuelta de
protección 27 y por otra parte, asegura al inyector 12, en caso de
avería del conducto 10, un caudal de aire caliente bajo presión al
menos igual al 50% del caudal de aire caliente en dicho conducto
10. Así, en caso de avería de dicho conducto 10, el aire caliente
bajo presión se extiende en dicho volumen de aislamiento 28 y pasa,
en forma de chorros puntuales, a dicha cámara periférica 21 del
borde de ataque 16 a través de la pluralidad de orificios de
extracción de aire 34.2 Los diferentes chorros de aire resultantes
de la presencia de la pluralidad de dichos orificios 34.2 se
mezclan más rápidamente con el flujo de aire ya en circulación en la
cámara periférica interna 21 del borde de ataque 16 y no peligra
por lo tanto que dañe las estructuras del entorno 26.
En la figura 6, se ha representado otra variante
de realización de la invención. En esta variante, la abertura de
extracción 34 está formada por un orificio anular 34.3 que rodea el
conducto 10 y/o el empalme 12A.
En la figura 7, en otra variante de realización,
la abertura de extracción 34 se compone de una pluralidad de
orificios 34.4 repartidos alrededor de dicho conducto 10 y/o del
empalme 12A.
En la figura 8 se ha representado aún otro modo
de realización de la invención. En este modo de realización, la
envuelta interna de protección 27.1 es tubular y no coopera ya con
la cara interna 9EI de la pared externa 9E de la caperuza (como es
el caso para la envuelta interna 27 descrita más arriba) para
encerrar el conducto de alimentación de aire caliente bajo presión
10 y el empalme 12A aislándolos de las estructuras 26 sensibles al
calor. Dicha envuelta interna de protección tubular 27.1 delimita un
volumen de aislamiento 28.1 de sección anular alrededor del
conducto 10. Puede estar conectado a la pared interna 20 por la
junta 32. Este último modo de realización permite disminuir el
volumen de aislamiento 28.1 disminuyendo el espacio ocupado por la
envuelta interna de protección 27.1 en la caperuza de entrada de
aire 9 y, así reducir la masa del dispositivo de protección.
Claims (8)
1. Caperuza de entrada de aire (9) para motor a
reacción (1) en especial para aeronave, estando dicha caperuza de
entrada de aire provista de medios de descongelación de su borde de
ataque (16) y que comporta con este efecto:
- -
- un borde de ataque hueco (16) que delimita una cámara periférica interna (21), cerrada por una primera pared interna (20);
- -
- al menos un orificio de escape (18) que ponga en comunicación dicha cámara interna (21) con el exterior y practicado en dicho borde de ataque hueco (16);
- -
- un conducto (10) de alimentación de aire caliente bajo presión, apto para ser conectado, por su extremidad trasera opuesta con dicho borde de ataque (16) y que cruce una segunda pared interna (24) a un circuito (14) de aire caliente bajo presión y, a su extremidad delantera hacia el borde de ataque (16) a un inyector (12) que inyecta dicho aire caliente bajo presión en dicha cámara interna (21) del borde de ataque.
- -
- una envuelta interna de protección (27, 27.1) que coopera con dichas primera y segunda paredes internas (20, 24) para delimitar un volumen de aislamiento (28, 28.1) que encierre dicho conducto de alimentación (10); y
- -
- una abertura (34) de extracción del aire fuera de dicho volumen de aislamiento (28, 28.1) que encierra dicho conducto de alimentación (10), eligiéndose el área de la sección de paso de esta abertura de extracción (34) de una gama de valores tales que la sobrepresión de aire caliente bajo presión en dicho volumen de aislamiento, que resultara de una eventual avería de dicho conducto de alimentación (10) no sea perjudicial para dicha envuelta interna de protección (27, 27.1),
se caracteriza porque:
- -
- se practica dicha abertura de extracción de aire (34) en dicha primera pared (20) para poner en comunicación dicho volumen de aislamiento (28, 28.1) con dicha cámara periférica interna (21) de dicho borde de ataque (16); y
- -
- el área de la sección de paso de dicha abertura de extracción (34) está asimismo calibrada para presentar una resistencia al flujo del aire caliente bajo presión al menos igual, pero de preferencia superior a la de dicho inyector (12).
2. Caperuza de entrada según la reivindicación 1,
caracterizada porque comporta en el interior de dicha cámara
periférica interna (21) del borde de ataque (16), un deflector (35)
apto para desviar el aire caliente que cruza dicha abertura de
extracción de aire (34) en el mismo sentido que el aire caliente
inyectado por dicho inyector (12).
3. Caperuza de entrada según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque dicha abertura
de extracción de aire (34) está formada por un orificio único
(34.1, 34.3).
4. Caperuza de entrada de aire según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque dicha abertura
de extracción de aire (34) está formada por una pluralidad de
orificios (34.2, 34.4).
5. Caperuza de entrada de aire según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicha abertura
de extracción de aire (34) se encuentra apartada de dicho conducto
de alimentación.
6. Caperuza de entrada de aire según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicha abertura
de extracción de aire (34) rodea dicho conducto de
alimentación.
7. Caperuza de entrada de aire según una de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizada porque dicha envuelta
interna de protección (27) coopera asimismo con la cara interna
(9EI) de la pared externa (9E) de dicha caperuza (9) para delimitar
dicho volumen de aislamiento (28) que encierra dicho conducto de
alimentación (10).
8. Caperuza de entrada de aire según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque dicha envuelta
interna de protección (27.1) delimita con dicho conducto de
alimentación (10) un volumen de aislamiento (28.1) de sección
anular.
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