ES2222968T3 - Entrada de aire para cabina de grandes dimensiones con transportabilidad mejorada. - Google Patents
Entrada de aire para cabina de grandes dimensiones con transportabilidad mejorada.Info
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Abstract
Entrada de aire del ventilador de un turborreactor de doble flujo, susceptible de ser fijada en la parte delantera de un cárter de motor que rodea dicho ventilador, y que comprende una pared interna (6) anular, un capó externo (5) anular separado de forma radial de la pared interna (6), un tabique trasero (2) anular que une los extremos traseros de la pared interna (6) y del capó externo (5), un tabique delantero (3) anular que une los extremos delanteros de la pared interna (6) y del capó externo (5), una brida trasera (1) anular situada en la prolongación de la pared interna (6) y destinada a la fijación de dicha entrada de aire en la parte delantera del cárter de motor y un labio delantero (4) anular que forma con el tabique delantero (3) un cajón (3, 4) anular de desescarche susceptible de ser conectado a un sistema de desescarche, estando dicha entrada de aire realizada en por lo menos dos partes separables, caracterizada porque el plano de separación (P1) de las dos partes pasa por elexterior del cajón de desescarche (10), de la pared interna (6) y de la brida trasera (1), y recorta un casquete (9) en el capó externo (5) y un segmento circular (8) de borde rectilíneo (12) en el tabique trasero (2), para constituir una parte principal estructural que comprende íntegramente la brida trasera (1), la pared interna (6) y el cajón de desescarche (10) y que comprende la mayor parte del capó externo (5) excepto el casquete (9), y la mayor parte del tabique trasero (2) excepto el segmento circular (8), estando previstos unos medios para fijar posteriormente el casquete (9) y el segmento circular (8) sobre dicha parte principal.
Description
Entrada de aire para cabina de grandes
dimensiones con transportabilidad mejorada.
La invención se refiere al campo de los
turborreactores de avión.
Concretamente se refiere a una entrada de aire
del ventilador de un turborreactor de doble flujo, destinada a ser
fijada en la parte delantera de un cárter de motor que envuelve
dicho ventilador, y que presenta una pared interna anular, un capó
externo separado de forma radial de la pared interna, un tabique
trasero anular que une los extremos traseros de la pared interna y
del capó externo, un tabique delantero anular que une los extremos
delanteros de la pared interna y del capó externo, una brida trasera
anular situada en la prolongación de la pared interna y destinada a
la fijación de dicha entrada de aire en la parte delantera del
cárter de motor y un labio delantero anular que forma con el tabique
delantero un cajón anular de desescarche susceptible de ser
conectado a un sistema de desescarche.
Dicha entrada de aire de forma globalmente anular
constituye la parte delantera de la cabina que rodea el ventilador
de un turborreactor de doble flujo.
Esta entrada de aire debe ser transportada desde
su lugar de fabricación hasta el lugar del montaje final en el
avión, bien para un primer montaje, bien para un segundo montaje
cuando, por razones de mantenimiento, es necesario sustituir una
entrada de aire defectuosa de una cabina.
El transporte de entradas de aire de recambio
hacia los aeropuertos que las necesitan permite reducir el stock de
piezas en tránsito de vuelo permitiendo al mismo tiempo una
inmovilización mínima de los aviones para el mantenimiento.
Por razones de rapidez, es interesante
transportar por avión las piezas de recambio, en particular las
entradas de aire.
Cuando las dimensiones lo permiten, la entrada de
aire está colocada en una sola pieza en un contenedor previsto al
efecto. Este contenedor no puede rebasar ciertas dimensiones para
permitir la introducción del contenedor en la bodega de un número
suficiente de aviones en servicio.
Cuando las dimensiones de la entrada de aire son
demasiado importantes para permitir su transporte en una sola pieza,
esta entrada de aire actualmente se realiza en dos
semi-coquillas unidas según un plano medio. Las dos
semi-coquillas pueden entonces ser transportadas de
forma separada en contenedores más pequeños. Las dos
semi-coquillas se montan a continuación sobre el
terreno.
Esta división afecta a la estructura de la
entrada de aire y provoca su debilitamiento, ya que todos sus
componentes son divididos en dos: la brida trasera, el tabique
trasero, el cajón de desescarche, el capó externo y la pared
interna. Por lo tanto, es necesario establecer una unión muy rígida
entre las dos semi-coquillas para reconstituir la
rigidez de la estructura. El sistema de fijación de las dos
semi-coquillas origina un incremento de masa muy
importante.
Además, se plantea un problema de montaje de las
dos semi-coquillas, cuando la entrada de aire se
encuentra en el lugar del ensamblaje. Es necesario utilizar un
utillaje pesado y voluminoso para poner en posición las dos
semi-coquillas. Este montaje es largo y el coste
suplementario debido al personal cualificado necesario para el
montaje final de la entrada de aire puede resultar importante.
Por último, la división de la entrada de aire en
dos semi-coquillas conlleva por el mismo motivo la
división del cajón de desescarche. Por lo tanto, es necesario
asegurar una estanqueidad perfecta del cajón de desescarche durante
la unión de las dos semi-coquillas en el lugar del
ensamblaje.
El objetivo de la invención es proponer una
entrada de aire realizada en dos partes separables y que pueden
ensamblarse, pudiendo estas dos partes ser transportadas en un
contenedor por avión y pudiendo ser fácilmente reunidas en el lugar
del ensamblaje, que palia los inconvenientes de las dos
semi-coquillas mencionadas anteriormente.
La invención alcanza su objetivo por el hecho de
que el plano de separación de las dos partes pasa por el exterior
del cajón de desescarche, de la pared interna y de la brida trasera,
y recorta un casquete en el capó externo y un segmento circular de
borde rectilíneo en el tabique trasero, con el fin de constituir una
parte principal estructural que comprende íntegramente la brida
trasera, la pared interna y el cajón de desescarche y que comprende
la mayor parte del capó externo excepto el casquete, y la mayor
parte del tabique trasero excepto el segmento circular, estando
previstos unos medios para fijar posteriormente el casquete y el
segmento circular sobre dicha parte principal.
Gracias a la disposición del plano de separación
según la invención, la parte principal conserva su integridad
estructural, y no se plantean problemas de estanqueidad en el cajón
de desescarche durante el ensamblaje de la entrada de aire. Además,
las líneas de corte presentan una longitud netamente disminuida en
relación a las líneas de corte en dos semicilindros según la técnica
anterior. El incremento de masa debido a los medios de unión de las
dos partes está netamente disminuido puesto que los medios de unión
no participan en la rigidez de la estructura.
Además, la dimensión del contenedor de la parte
principal se disminuye en la dirección sensiblemente perpendicular
al plano de separación.
La disposición del plano de separación se
elegirá de tal forma que la anchura de la parte principal en la
dirección sensiblemente perpendicular al plano de separación sea
minimizada. Este plano de separación puede ser por ejemplo
sensiblemente perpendicular al borde de ataque del labio y la parte
principal se monta por medio de su brida trasera sobre un soporte
oblicuo dispuesto en el contenedor.
Se concibe que, con la solución propuesta,
resulte fácil montar el segmento circular y el casquete sobre la
parte principal o bien antes de la fijación de la entrada de aire
sobre el cárter de motor, o bien después del montaje de la parte
principal sobre el cárter de motor.
El casquete y el segmento circular pueden formar
una pieza secundaria pre-ensamblada o estar
mantenidos separados antes del montaje sobre la pieza principal.
La línea de corte del casquete puede ser
curvilínea y estar contenida en un plano geométrico que contiene el
borde rectilíneo del segmento circular. Pero el casquete puede
igualmente ser de forma trapezoidal o rectangular. Preferentemente,
ciertos bordes del casquete estarán contenidos en un plano
geométrico, para facilitar la mecanización de los medios de fijación
del casquete sobre unas bandas montadas sobre los bordes de corte de
la parte de capó externa solidaria de la parte principal.
Para facilitar el acceso al sistema de
desescarche, el casquete forma ventajosamente una trampilla de
acceso a este sistema de desescarche. El conducto de traída de
fluido del sistema de desescarche atraviesa entonces ventajosamente
el tabique trasero a nivel del plano de separación de las dos
partes.
Según un primer modo de realización, el plano de
separación está dispuesto en la zona inferior de la entrada de aire.
Esta disposición se aplica particularmente cuando un solo plano de
separación es suficiente para disminuir la anchura de la parte
principal para que pueda entrar sin problema en todas las bodegas de
los aviones de transporte existentes. En efecto, ciertos
turborreactores presentan un abombamiento en su zona inferior debido
a la presencia de elementos auxiliares bajo el cárter de motor.
En un segundo modo de realización, que no excluye
al primero, siendo la entrada de aire por ejemplo más ancha que alta
vista desde la parte delantera, se pueden prever dos planos de
separación laterales diametralmente opuestos y paralelos. En este
caso la parte principal conserva igualmente la integridad del cajón
de desescarche, de la pared interna y de la brida trasera.
En todos los casos se procurará que el tabique
trasero, disminuido por uno o varios segmentos circulares, conserve
una forma anular con una rigidez suficiente a nivel de las líneas de
corte de los segmentos circulares.
El o los segmentos circulares pueden estar
rígidamente fijados sobre la parte principal para restablecer la
integridad estructural de la pared trasera de origen, si es
necesario. En este caso, el o los casquetes pueden estar fijados de
forma amovible sobre la parte principal para formar unas trampillas
de inspección. Pueden estar igualmente montados sobre la parte
principal por medio de bisagras. Estas bisagras pueden estar
articuladas a nivel del borde rectilíneo del segmento circular, del
borde delantero de dicho casquete o de un borde lateral de casquete
si este casquete presenta unos bordes sensiblemente rectilíneos. El
casquete, retirado por corte del capó externo, puede igualmente
estar dividido en sub-elementos formando unas
puertas de acceso al interior de la entrada de aire.
Cabe destacar que el casquete y el segmento
circular presentan unas dimensiones y unos pesos relativamente
pequeños en relación a los de la parte principal. Por lo tanto, son
manipulables por el personal de montaje o de mantenimiento sin
utillaje especial.
Otras ventajas y características de la invención
se pondrán claramente de manifiesto a partir de la lectura de la
siguiente descripción proporcionada a título de ejemplo y haciendo
referencia a los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una sección según un plano
vertical medio de una entrada de aire según la invención;
la figura 2 es una vista de la parte trasera en
perspectiva de la entrada de aire de la figura 1 que muestra el
plano de separación de la entrada de aire en dos partes;
la figura 3 es una vista a mayor escala de la
zona inferior de la entrada de aire de la figura 2;
la figura 4 muestra diversas variantes posibles
de corte del casquete;
la figura 5 es una vista lateral de la parte
principal estructural;
la figura 6 muestra la disposición de la parte
principal en un contenedor adaptado al gálibo de la puerta de acceso
de la bodega de un avión, estando esta parte principal representada
en sección ;
la figura 7 es una vista frontal de un tabique
trasero después del corte de un segmento circular en la zona
inferior;
la figura 8 es una vista frontal de un tabique
trasero después del corte según dos planos de separación;
la figura 9 muestra una fijación rígida del
segmento circular sobre el tabique trasero;
la figura 10 es una vista exterior de un casquete
fijado sobre el capó trasero de forma amovible;
la figura 11 es una sección según la línea
XI-XI de la figura 10;
la figura 12 muestra un segmento circular montado
de forma articulada sobre el tabique trasero, estando el casquete en
posición cerrada;
la figura 13 muestra el movimiento basculante del
casquete y del segmento circular de la figura 12 hacia la posición
de abertura de la trampilla;
la figura 14 muestra una fijación rígida del
segmento circular sobre el tabique trasero y una articulación del
casquete sobre el tabique trasero;
la figura 15 es idéntica a la figura 14 con el
casquete en posición de apertura;
las figuras 16 y 17 muestran un casquete de forma
trapezoidal articulado por la parte delantera sobre la parte
principal; y
las figuras 18 y 19 muestran un casquete en dos
partes articuladas lateralmente sobre el capó exterior.
Las figuras 1 a 3 muestran una entrada de aire de
ventilador de un turborreactor de doble flujo destinada a ser fijada
sobre un cárter anular de motor que rodea el ventilador por medio de
una brida trasera anular 1.
Esta brida trasera 1 está situada en la
prolongación trasera de una pared interna 6 acústica formada en nido
de abeja sensiblemente de revolución alrededor del eje de rotación
del ventilador. La entrada de aire presenta además un capó externo 5
separado de forma radial de la pared interna 6, que está conectado
por su extremo trasero a la pared interna 6 por un tabique trasero 2
radial y anular, y que está conectado por su extremo delantero al
extremo corriente abajo de la pared interna 6 por un tabique
delantero 3. Un labio delantero 4 anular con perfil aerodinámico une
los bordes del tabique delantero 3, y define con este último un
cajón de desescarche delantero 10 de forma anular en la parte
delantera de la entrada de aire. La referencia 11 designa el borde
de ataque del labio delantero, estando este borde de ataque
habitualmente ligeramente inclinado hacia delante en relación al eje
de rotación del turborreactor por razones aerodinámicas en el
despegue del avión.
Esta entrada de aire está destinada a ser montada
en la parte delantera del cárter de motor y constituye el elemento
delantero de la cabina. Está montada o bien en un primer montaje en
el lugar de ensamblaje del motor, o bien en un segundo montaje, en
el caso de sustitución de una entrada de aire dañada por ejemplo a
consecuencia de golpes con cuerpos extraños.
La referencia 7 designa un conducto de traída de
aire caliente y bajo presión hacia el cajón de desescarche 10. Es
muy importante poder acceder fácilmente al conducto 7 para
inspeccionarlo o sustituirlo. En efecto, este conducto 7 transporta
aire a 12 bares y a 450ºC aproximadamente y está por lo tanto muy
solicitado.
Esta entrada de aire, que puede ser de
grandes
dimensiones y tener un diámetro superior a 3 m, debe poder ser transportada en un contenedor por avión hacia el lugar del ensamblaje sobre la cabina.
dimensiones y tener un diámetro superior a 3 m, debe poder ser transportada en un contenedor por avión hacia el lugar del ensamblaje sobre la cabina.
Para ello, la entrada de aire descrita
anteriormente está realizada en dos partes separables y que pueden
ensamblarse según un plano de separación P1 (ver figuras 2 y 3) que
mantiene la integridad estructural de una pieza principal que
comprende totalmente el cajón de desescarche 10, la pared interna 6
y la brida trasera 1. Este plano de separación recorta un casquete 9
en el capó externo 5 y un segmento circular 8, que presenta un borde
rectilíneo 12 que se une al contorno 9a del casquete 9.
Los elementos, casquete 9 y segmento circular 8,
separados de la entrada de aire son de reducidas dimensiones
respecto a las dimensiones de la parte principal estructural.
Como se muestra en la figura 5, el plano de
separación P1 está dispuesto de forma que minimiza en lo posible la
anchura 1 de la parte principal en la dirección perpendicular al
plano P1.
El plano P1 es ventajosamente sensiblemente
perpendicular al borde de ataque 11 del labio delantero 4, para
minimizar la aparatosidad de la parte principal en el sentido de la
anchura 1 y de la altura H.
La parte principal está montada mediante la brida
trasera 1 sobre un soporte oblicuo previsto en el fondo de un
contenedor C de transporte y el borde de ataque 11 está situado en
un plano horizontal, como se observa claramente en la figura 6. La
referencia 20 de esta figura 6 muestra el gálibo de la puerta de
acceso a la bodega de varios aviones y la referencia 21 define el
gálibo interno de la bodega de un avión. Se constata en esta figura
6 que el hecho de retirar un casquete 9 y un segmento circular 8, de
reducidas dimensiones, permite introducir el contenedor, que
contiene la parte principal, en el avión.
El plano de separación P1 no es necesariamente un
plano geométrico, como se muestra en la figura 4.
Cuando P1 es un plano geométrico, el contorno GW1
del casquete 9 es curvilíneo. En este caso, el plano P1 es tangente
al cajón de desescarche 10, como se muestra en las figuras 2 y
3.
El contorno del casquete 9 puede presentar una
configuración trapezoidal como se representa con la referencia GW2
en la figura 4, o una configuración sensiblemente rectangular como
se representa con la referencia GW3. En este caso, el casquete 9 se
obtiene preferentemente por un corte del capó exterior 5 según unos
planos secantes perpendiculares en la figura 4 para la referencia
GW2, o según unos planos secantes sobre el eje del ventilador para
la referencia GW3.
Como se muestra en las figuras 2 a 5 y 7, el
plano de separación P1 está dispuesto por ejemplo en la zona
inferior de la entrada de aire. Pero se procura que el borde 12 del
segmento circular 8 esté suficientemente alejado del borde interno
del tabique trasero 2 para asegurar la integridad estructural de la
parte de tabique trasero 2 de la parte principal.
La figura 8 muestra un ejemplo de corte de una
entrada de aire por dos planos de separación P1 y P'1 laterales y
diametralmente opuestos. Aquí también se procura que los bordes 12
de los dos segmentos circulares 8 estén suficientemente alejados del
borde interno del tabique trasero 2 por razones estructurales.
Como se aprecia en las figuras 2 y 3, el conducto
de traída 7 atraviesa ventajosamente el tabique trasero 2 a nivel
del borde rectilíneo 12 del segmento circular 8.
El segmento circular 8 y el casquete 9 pueden
estar fijados sobre la parte principal para formar una entrada de
aire completa antes del montaje de esta entrada de aire sobre el
cárter de motor. Pero la parte principal puede ser montada
previamente sobre el cárter de motor, y a continuación el segmento
circular 8 y el casquete 9. El segmento circular 8 y el casquete 9
se utilizarán ventajosamente en todos los casos como trampilla de
inspección dando acceso a los órganos situados en el interior de la
entrada de aire, por ejemplo al conducto 7.
El casquete 9 y el segmento circular 8 pueden
estar fijados sobre unas bandas 15 previstas en el borde de los
cortes del capó externo 5 y del tabique trasero 2 de la parte
principal por bulonado por ejemplo.
Las figuras 9 a 19 muestran diferentes soluciones
para la fijación del segmento circular 8 y del casquete 9.
En las figuras 9 a 11, se observa que el segmento
circular 8 puede estar fijado sobre el tabique trasero 2 por
bulonado de bridas previstas a nivel del borde rectilíneo 12. Las
bandas 15 están fijadas por remachado sobre la cara interna del capó
externo 5 a lo largo del contorno 9a. El casquete 9 está fijado por
bulonado sobre las bandas 15.
Las figuras 12 y 13 prevén una articulación 19 a
nivel del borde rectilíneo 12 del segmento circular 8. Esta zona
está además protegida por un cortafuegos 18. El casquete 9,
solidario del segmento circular 8, puede pivotar alrededor de la
articulación 19. Están previstos unos medios para inmovilizar el
casquete 9 sobre el capó externo 5, puede tratarse de pernos o
enganches por ejemplo.
Las figuras 14 y 15 muestran un casquete 9
montado de forma pivotante sobre el tabique trasero 2 por medio de
una articulación 19 prevista cerca del borde rectilíneo 12 del
segmento circular 8, pero este último está fijado sobre el tabique
trasero 2. La articulación 19 soporta diversos herrajes 22 unidos al
casquete 9. Para evitar cualquier estorbo con el capó de motor, la
unión corriente abajo entre el casquete 9 y el capó externo 5 está
dispuesta por delante del eje de articulación 19.
El cierre del casquete 9 sobre el capó externo 5
puede efectuarse por una serie de pernos o mediante enganches
dispuestos de forma que el cierre sea lo más seguro posible.
Las figuras 16 y 17 muestran un segmento circular
8 rígidamente fijado sobre el tabique trasero 2 y un casquete 9
unido por unos herrajes 22 a una articulación 19 dispuesta corriente
abajo sobre el tabique delantero 3. El casquete 9 tiende a cerrarse
por la presión del aire ejercida sobre la cabina.
Las figuras 18 y 19 muestran un casquete 9 de
forma trapezoidal dividida en dos piezas según una línea media para
constituir dos batientes 9b, 9c articulados lateralmente por medio
de herrajes 22 sobre un eje de articulación 19. Estos batientes se
mantienen en posición cerrada por medio de enganches por ejemplo o
por cualquier otro medio apropiado.
Claims (11)
1. Entrada de aire del ventilador de un
turborreactor de doble flujo, susceptible de ser fijada en la parte
delantera de un cárter de motor que rodea dicho ventilador, y que
comprende una pared interna (6) anular, un capó externo (5) anular
separado de forma radial de la pared interna (6), un tabique trasero
(2) anular que une los extremos traseros de la pared interna (6) y
del capó externo (5), un tabique delantero (3) anular que une los
extremos delanteros de la pared interna (6) y del capó externo (5),
una brida trasera (1) anular situada en la prolongación de la pared
interna (6) y destinada a la fijación de dicha entrada de aire en la
parte delantera del cárter de motor y un labio delantero (4) anular
que forma con el tabique delantero (3) un cajón (3, 4) anular de
desescarche susceptible de ser conectado a un sistema de
desescarche, estando dicha entrada de aire realizada en por lo menos
dos partes separables, caracterizada porque el plano de
separación (P1) de las dos partes pasa por el exterior del cajón de
desescarche (10), de la pared interna (6) y de la brida trasera (1),
y recorta un casquete (9) en el capó externo (5) y un segmento
circular (8) de borde rectilíneo (12) en el tabique trasero (2),
para constituir una parte principal estructural que comprende
íntegramente la brida trasera (1), la pared interna (6) y el cajón
de desescarche (10) y que comprende la mayor parte del capó externo
(5) excepto el casquete (9), y la mayor parte del tabique trasero
(2) excepto el segmento circular (8), estando previstos unos medios
para fijar posteriormente el casquete (9) y el segmento circular (8)
sobre dicha parte principal.
2. Entrada de aire según la reivindicación 1,
caracterizada porque el plano de separación (P1) se elige de
forma que se minimice la anchura 1 de la parte principal en la
dirección sensiblemente perpendicular al plano de separación
(P1).
3. Entrada de aire según la reivindicación 2,
caracterizada porque el plano de separación (P1) es
sensiblemente perpendicular al borde de ataque (11) del labio
delantero (4).
4. Entrada de aire según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la línea de
corte (9a) del casquete (9) es curvilínea y está contenida en un
plano geométrico que contiene el borde rectilíneo (12) del segmento
circular (8).
5. Entrada de aire según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el casquete (9)
presenta un contorno rectangular o trapezoidal.
6. Entrada de aire según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el casquete (9)
forma una trampilla de acceso al interior.
7. Entrada de aire según la reivindicación 6,
caracterizada porque el sistema de desescarche presenta un
conducto (7) de traída de fluido que atraviesa el tabique trasero
(2) a nivel del plano de separación (P1).
8. Entrada de aire según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el plano de
separación (P1) está dispuesto en la zona inferior de dicha entrada
de aire.
9. Entrada de aire según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque presenta dos
planos de separación laterales (P1, P'1) diametralmente
opuestos.
10. Entrada de aire según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el segmento
circular (8) está rígidamente fijado sobre la parte principal
mediante bridas.
11. Entrada de aire según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el casquete (9)
está montado sobre la parte principal mediante bisagras (19).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR0010567A FR2812911B1 (fr) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | Entree d'air pour nacelle de grandes dimensions a transportabilite amelioree |
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|---|---|
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