IT8224279A1

IT8224279A1 - Presa d'aria per motore a turbina a gas

Info

Publication number: IT8224279A1
Application number: IT1982A24279A
Authority: IT
Original assignee: Rolls Royce
Priority date: 1981-11-21
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1984-05-16
Also published as: DE3242248A1; FR2516979A1; JPS5893938A; IT1153044B; US4713934A; FR2516979B1; IT8224279A0; JPS6340254B2; CA1205295A; DE3242248C2

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una presa d'aria per motore a turbina a gas ed in particolare una presa d'aria per motore a turbina a gas atta ad eliminare un corpo estraneo pesante ingerito, come un uccello, dall'aria che fluisce ivi attraverso prima che tale aria penetri nel compressore del motore.

L'ingestione di corpi estranei pesanti, come uccelli, da parte di motori a turbina a gas pu? provocare gravi danni e, in certi casi, condurre.ad un arresto totale del motore. Una soluzione al problema dell'ingestione di corpi estranei pesanti ? stata di munire la presa d'aria del motore di un separatore ad inerzia che utilizza l'inerzia del corpo per dirigerlo in un condotto di derivazione del motore da dove viene scaricato. Questo, tuttavia, ? indesiderabile dato che richiede la previsione di un flusso di aria permanente attraverso il condotto di derivazione ci? che ? dannoso per la prestazione del motore. Inoltre, tali condotti di derivazione possono essere costosi da fabbricare.

Uno scopo della presente invenzione ? di provvedere una presa d'aria per motore a turbina a gas atta ad eliminare un corpo estraneo pesante ingerito, come un uccello, dall'aria che fluisce ivi attraverso e che, prima dell'ingestione di un corpo estraneo pesante, non ? dannosa per la prestazione del motore.

Secondo la presente invenzione, una presa d'aria per motore a turbina a gas comprende un condotto primario avente una entrata di aria ed una uscita .di aria, detta uscita dell'aria essendo atta ad erogare l'aria da detto condotto primario al compressore di un motore a turbina a gas, detto condotto primario essendo di forma almeno parzialmente arcuata per cui qualsiasi corpo estraneo superiore ad un peso prestabilito che viene ingerito attraverso detta entrata dell'aria urta contro una porzione della parete di detto condotto primario, detta porzione di parete interna essendo frangibile e definisce una barriera tra detto condotto primario ed un condotto secondario, detti condotto secondario e porzione di parete frangibile essendo atti e disposti in modo tale che qualsiasi corpo che viene ad urtarla rompe detta porzione di parete frangibile, penetra in detto condotto secondario ed ? successivamente scaricato da esso in un punto distante da detto condotto primario.?

Detta porzione della parete di detto condotto primario di preferenza ? resa frangibile praticando in essa delle linee di indebolimento.

Detta porzione di detta parete di detto condotto primario pu? essere formata da un foglio di una lega leggera, dette linee di indebolimento essendo costituite da regioni di spessore ridotto di detto foglio.? Dette regioni di spessore ridotto di detto foglio possono e'ssere disposte in modo tale che quando detto foglio ? attraversato da un corpo estraneo, si divide lungo almeno alcune di dette linee di indebolimento per definire una pluralit? di piano cernierati, ognuno dei quali rimane collegato a detto foglio.?

Detta porzione della parete di detto condotto primario, detto condotto primario e detto condotto secondario sono di preferenza configurati e dimensionati in modo tale che detto corpo estraneo pu? essere un uccello.

Detta presa d'aria pu? essere atta ad essere disposta sul lato inferiore di un motore a turbina a gas.

L'invenzione sar? ora descritta, a titolo di esempio, in relazione agli uniti disegni in cui:

la Figura 1 ? una vista laterale in sezione di una presa d'aria secondo la presente invenzione collegata ad un motore a turbina a gas;

la Figura 2 ? una vista secondo la freccia A della presa d'aria mostrata in Figura 1;

la Figura 3 ? una vista della porzione frangibile della presa d'aria mostrata in Figura 1;

la Figura 4 ? una vista laterale della porzione frangibile mostrata in Figura 3 dopo che ? stata colpita da un corpo estraneo;

la Figura 5 ? una vista in sezione eseguita secondo la linea B-B in Figura 3.

Facendo riferimento alla Figura 1 un motore a turbina a gas illustrato generalmente dalle linee a tratto e punto in 10 ? munito di una scatola di ingranaggi di riduzione 11 avente una flangia di presa di moto 12 per azionare un?elica (non mostrata). Il motore a turbina a gas 10 e la sua scatola di ingranaggi di riduzione 11 sono racchiusi in una.gondola 13, parte della quale ? mostrata in Figura ? . La gondola 13 contiene anche un condotto primario 14 avente una entrata di aria 15 ed una uscita di aria 16.?L?entrata dell?aria 15, che si pu? vedere anche in Figura 2, ? di sezione trasversale circa ellittica ed ? posizionata al disotto della scatola di ingranaggi di riduzione 11.' L?uscita dell?aria 16 ? di forma generalmente anulare ed ? atta ad erogare l?aria dal condotto primario 14 al compressore 17 del motore a turbina a gas 10. Di conseguenza il condotto primario 14 cambia dalla forma circa ellittica dell?entrata dell?aria 15 alla forma generalmente emulare dell?uscita dell?aria 16. Si comprender? tuttavia che l?entrata dell?aria 15 potrebbe essere posizionata al disopra della scatola di ingranaggi di riduzione 11 se necessario.'

Al fine di poter posizionare l'entrata dell'aria 15 al disotto della scatola di ingranaggi di riduzione 11, il condotto primario 14 ? di forma parzialmente arcuata come si pu? vedere in Figura 1. Di conseguenza, l'aria che passa attraverso il condotto primario 14 nel suo tragitto verso il compressore 17 del motore a turbina a gas ? diretta per seguire un percorso tortuoso. Se l'aria che passa attraverso il condotto primario 14 trascina un corpo estraneo, e se tale corpo ? superiore ad un certo peso, questo non seguir? il percorso del flusso di aria ma urter? invece contro una porzione 18 della parete 14a del condotto primario 14.?

La porzione 18 della parete 14a che ? colpita da un qualsiasi corpo estraneo superiore ad un certo peso ? frangibile in modo da essere attraversata da tali corpi. Pi? specificatamente la porzione di parete 18, che ? illustrata pi? dettagliatamente in Figura 3, ? fatta da un foglio di lega di alluminio che ? stato indebolito praticando in esso delle linee di indebolimento 19.?Le linee di indebolimento 19 sono formate sottoponendo ad attacco chimico la porzione di parete 18 per formare riduzioni locali nel suo spessore di parete.?Le linee di indebolimento 19 sono disposte in modo che quelle che sono adiacente alla periferia 20 della porzione di parete 18 sono pi? spesse della parte rimanente. Questo affinch? se la porzione di parete 18 viene colpita da un corpo estraneo superiore ad un certo peso, questo si suddivider? nel modo mostrato in Figura 4 per definire una pluralit? di piani cernierati 21 con le linee di indebolimento 19 di maggiore spessore che fungono da cerniere mentre le linee di indebolimento 19 rimanenti pi? sottili si fratturano.?

Il grado di curvatura del condotto primario 14 e lo spessore delle linee di indebolimento 19 nella porzione di parete 18 sono stabiliti in modo che la porzione di parete 18 viene colpita e attraversata soltanto da un corpo estraneo superiore ad un predeterminato peso. Il valore di questo peso predeterminato ? stabilito in modo che qualsiasi corpo estraneo ingerito attraverso l'entrata dell'aria 15 avente un peso tale da poter danneggiare il motore a turbina a gas 10 se fosse ingerito da esso urta e attraversa la porzione di parete 18/ Il corpo estraneo pi? comune di un tale peso che sia probabile che venga riscontrato da un motore a turbina a gas ? un uccello. Di conseguenza la porzione di parete 18 ? dimensionata in modo tale che se viene cos? colpita, si apre per definire un'apertura sufficientemente grande da permettere il passaggio di un uccello ivi attraverso.' La porzione di parete 18, quando ? intatta, definisce anche una barriera tra il condotto primario 14 ed un condotto secondario 21. Il condotto secondario 21 ? pure racchiuso nella gondola 13 ed ? munito di ,ima uscita 22 sul lato inferiore della gondola 13. Il condotto secondario 21 ? inclinato verso il basso ed ? dimensionato in modo tale che se un corpo estraneo colpisce e attraversa la porzione di parete 18, esso passa nel condotto secondario 21 ed ? in seguito scaricato da esso attraverso l'uscita 22.

Si vedr?,pertanto che se un corpo estraneo superiore ad un peso prestabilito, come un uccello, viene ingerito attraverso l'entrata dell'aria 15, esso urta e attraversa la porzione di parete 18 prima che venga scaricato dalla gondola 13 attraverso il condotto secondario 21.?La frattura della porzione di parete 18 creer? naturalmente un flusso di derivazione dell'aria che penetra nell'entrata dell'aria 15. Tuttavia questo avr? soltanto scarso effetto sulla prestazione di aspirazione e di conseguenza sulla prestazione del motore a turbina a gas 10. La porzione di parete danneggiata 18 pu? essere in seguito sostituita alla prima

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Una presa d'aria per motore a turbina a gas comprendente un condotto primario avente una entrata di aria ed una uscita di aria, detta uscita di aria essendo atta ad erogare aria da detto condotto primario al compressore di un motore a turbina a gas, detto condotto primario essendo di forma almeno parzialmente arcuata per cui qualsiasi corpo estraneo superiore ad un peso prestabilito che ? ingerito attraverso detta entrata di aria urta una porzione della parete di detto condotto primario, detta porzione di parete essendo frangibile e definendo una barriera tra detto condotto primario ed un condotto secondario, detto condotto secondario e la porzione di parete frangibile essendo atti e disposti in modo tale che qualsiasi corpo estraneo che urta e attraversa detta porzione di parete frangibile, penetra in detto condotto secondario ed ? successivamente scaricato da esso in un punto distante da detto condotto primario.

2) Una presa d'aria per motore a turbina a gas secondo la rivendicazione 1 in cui detta porzione della parete di detto condotto primario ? resa frangibile praticando in essa linee di indebolimento.?

3) Una presa d'aria per motore a turbina a gas secondo la rivendicazione 2 in cui detta porzione colpita di detta parete di detto condotto primario ? formata da un foglio di una lega leggera, dette linee di indebolimento essendo costituite da regioni di spessore ridotto di detto foglio.?

4) Una presa d'aria per motore a turbina a gas secondo la rivendicazione 3 in cui dette regioni di spessore ridotto di detto foglio sono disposte in modo tale che quando detto foglio ? attraversate da un corpo estraneo, si divide lungo almeno alcune di dette linee di indebolimento per definire una pluralit? di piani cernierati, ognuno dei quali rimane collegato a detto foglio.

5) Una presa d'aria per motore a turbina a gas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta porzione della parete di detto condotto primario, detto condotto primario e detto condotto secondario sono configurati e dimensionati in modo tale che detto corpo estraneo pu? essere un uccello

6) Una presa d'aria per motore a turbina a gas secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta presa d'aria ? atta ad essere disposta sul lato inferiore di un motore a turbina a gas.

7) Una presa d'aria per motore a tur? *bina a gas essenzialmente come sopra descritto in relazione agli uniti disegni e come ivi illustrato.