BRPI0712611A2

BRPI0712611A2 - sistema de escape de motor

Info

Publication number: BRPI0712611A2
Application number: BRPI0712611-5A
Authority: BR
Inventors: Charles Hollimon; John R Barber Jr; John Sherrer; Robert Larame
Original assignee: Bell Helicopter Textro Inc
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2012-10-23
Also published as: US20100229569A1; DE07872523T1; EP2032828A4; EP2032828A2; WO2008097247A2; CA2654751C; CA2654751A1; EA200802441A1; WO2008097247A3; KR20090020658A; WO2008097247A8; CN101466940B; CN101466940A; AU2007346730A1; JP2009540195A; US8123159B2; MX2008015788A

Abstract

SISTEMA DE ESCAPE DE MOTOR. Trata-se de um sistema de escape para uma aeronave que inclui um duto de escape primário para comunicar o gás de escape proveniente de uma saída de escape do motor e que é configurado para movimento com o motor. Um duto de escape secundário encontra-se em comunicação fluida com o duto de escape primário e é montado de maneira móvel na fuselagem da aeronave. O sistema inclui meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme entre o duto primário e o duto secundário.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE ESCAPE DE MOTOR".

Campo Técnico

O campo técnico é o de sistemas de escape de motor.

Descrição do Estado da Técnica

Nos sistemas de escape convencionais de aeronaves, um ejetor de escape tem um duto de gás de escape primário conectado a um flange do motor para receber o gás de escape do motor e passar o gás de escape através do duto de gás de escape primário. O ejetor de escape convencional também possui um duto de gás de escape secundário do motor conectado à fuselagem da aeronave e internamente concêntrico com o duto de escape primário. No entanto, desvios, vibrações ou outros movimentos relativos do motor em relação à fuselagem da aeronave fazem com que o gás de escape primário se torne não- concêntrico com o duto de gás de escape secundário.

Por exemplo, a Figura 1 mostra um sistema de escape de motor do estado da técnica, compreendendo um duto de escape primário 13 e um duto de escape secundário 15. O duto de escape primário 13 é conectado diretamente ao motor 17 e se move com o motor 17, ao passo que o duto de escape secundário .15 é conectado à fuselagem da aeronave 19 e permanece em uma posição geralmente fixa em relação à fuselagem da aeronave 19. Quando o motor 17 se move em relação à fuselagem da aeronave 19, o duto primário 13 e o duto secundário 15 podem se tornar não-coaxiais e não-concêntricos. A Figura 1 ilustra isso, uma vez que o eixo geométrico 21 do duto primário 13 não está coaxial com o eixo geométrico 23 do duto secundário 15.

Quando o duto primário 13 não está concêntrico com o duto secundário 15, o fluxo de gás de escape no duto secundário 15 pode ser desviado direcionalmente, resultando em fraco desempenho do ejetor. O desalinhamento pode provocar várias condições indesejadas, inclusive o fluxo de gás de escape turbulento dentro do duto secundário 15 e/ou a colisão direta de partes do fluxo do gás de escape quente 25 contra a superfície interna 27 do duto secundário 15. Ambas essas condições podem resultar no superaquecimento de partes do duto secundário 15. Além disso, a ejeção do gás de escape ainda menos ideais pode incluir temperaturas mais elevadas no compartimento do motor, temperaturas mais elevadas do gás de escape, efeitos estes que podem ter impacto negativo sobre outros componentes da aeronave.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista lateral em seção transversal de um sistema de escape de motor do estado da técnica

A Figura 2 é uma vista oblíqua de uma concretização de um sistema de escape de motor.

A Figura 3 é uma vista de cima do sistema de escape de motor da Figura 1. A Figura 4 é uma vista lateral do sistema de

escape de motor da Figura 1. A Figura 5 é uma vista de extremidade do sistema de escape de motor da Figura 1.

A Figura 6 é uma vista lateral de corte transversal do sistema de escape de motor da Figura 1.

Descrição da Concretização Preferida

Para resolver a questão de que os dutos de escape de aeronaves se tornam indesej avelmente não-concêntricos devido ao movimento relativo entre o motor e a fuselagem da aeronave, um sistema de escape de motor oferece um meio para ligar os dois dutos um ao outro de modo que, com o movimento do motor relativo à fuselagem da aeronave, os dois dutos permaneçam concêntricos. Portanto, caso ocorra movimento do motor por qualquer razão, o duto secundário montado na fuselagem da aeronave é empurrado ou puxado para a posição de alinhamento em uniformidade com o duto primário, mantendo o desempenho máximo do ejetor.

Referindo-se agora às Figuras 2 a 6 nos desenhos, uma concretização de um sistema de escape de motor .101 é ilustrada. O sistema de escape 101 compreende um duto de escape primário tubular 103 (mostrado apenas na Figura 6), um duto de escape secundário tubular 105, e uma junta deslizante 107 para permitir o movimento axial relativo entre os dutos 103, 105 O duto de escape primário 103 e o duto de escape secundário 105 também são mantidos em alinhamento por um tirante de ligação .109. O duto de escape secundário 105 é conectado à fuselagem da aeronave 111 e é suportado por escoras verticais 113 e uma escora lateral 115, que, de preferência, são escoras conectadas, em cada extremidade, a conectores de rolamento único. As escoras verticais 113 suportam cargas verticais, e a escora lateral 115 suporta cargas laterais. De preferência, as conexões das escoras estão localizadas no, ou muito próximo do centro de gravidade para evitar momentos indesejados.

O duto de escape primário 103 é conectado diretamente ao motor 117 para permitir que o gás de escape flua do motor 117 através do duto de escape primário 103 para dentro do duto secundário 105. Uma extremidade dianteira do duto de escape secundário 105 é deslizada concentricamente para dentro de, e unida de forma vedada a um flange do motor 119 pelo uso de uma vedação do tipo anel em O 121 na junta deslizante 107, e o uso do anel em O 121 permite a dilatação térmica dos dutos . 103, 105. O anel em O de vedação 107 é, de preferência, uma vedação do tipo anel em O de alta temperatura. A junta deslizante 107 também suporta o duto 105 tanto na direção vertical como horizontal, mas não na direção axial. O controle axial do duto 105 é realizado com o tirante de ligação . 109, que conecta o flange 119 ao duto secundário 105. Os suportes do tirante de ligação 109 são, de preferência, conectores de rolamento único, e essa configuração permite movimento axial relativo entre o motor 117 e o duto secundário 105, mas não permite movimento vertical ou lateral. O único grau de liberdade associado ao tirante de ligação 109 permite movimento do motor para empurrar ou puxar o duto de escape secundário 105 de maneira consistente com o duto primário 103 e mantém o sistema no alinhamento desejado. O sistema de escape oferece várias vantagens, dentre elas: (1) a possibilidade de manter os dutos de escape primário e secundário na orientação desejada; (2) baixo peso; (3) maior confiabilidade e durabilidade; e (4) fácil instalação. A presente descrição inclui referência a concretizações ilustrativas, mas não deve ser interpretada em sentido restrito. Várias modificações e combinações das concretizações ilustrativas, bem como outras concretizações, ficarão visíveis aos versados na técnica ao tomar como referência a descrição.

Claims

1. - Sistema de escape para uma aeronave contendo uma fuselagem e um motor com uma saída de escape, o sistema de escape sendo caracterizado por compreender: um duto de escape primário adaptado para comunicar o gás de escape proveniente da saída de escape do motor e configurado para movimento com o motor; um duto de escape secundário em comunicação fluida com o duto de escape primário e adaptado para ser montado de maneira móvel na fuselagem da aeronave; e meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme entre o duto primário e o duto secundário.

2. - Sistema de escape, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alinhamento relativo é geralmente coaxial.

3. - Sistema de escape, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme compreendem um tirante de ligação adaptado para conectar uma parte de extremidade do duto secundário à saída de escape.

4. - Sistema de escape, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios para manter o alinhamento relativo geralmente uniforme compreendem: um tirante de ligação adaptado para conectar uma parte de extremidade do duto secundário à saída de escape; e pelo menos uma escora adaptada para conectar o duto secundário a uma fuselagem.

5. - Sistema de motor de aeronave, caracterizado por compreender: um motor tendo uma saída de escape; um duto de escape primário em comunicação fluida com a saída de escape e configurado para movimento com o motor; um duto de escape secundário em comunicação fluida com o duto de escape primário e adaptado para ser montado de maneira móvel na fuselagem da aeronave; e meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme entre o duto primário e o duto secundário.

6. - Sistema de motor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o alinhamento relativo é geralmente coaxial.

7. - Sistema de motor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme compreendem um tirante de ligação conectando o duto secundário à saída de escape.

8. - Sistema de motor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme compreendem: um tirante de ligação conectando o duto secundário à saída de escape do motor; e pelo menos uma escora adaptada para conectar o duto secundário a uma fuselagem.

9. - Aeronave, caracterizada por compreender: uma fuselagem; um motor tendo uma saída de escape; um duto de escape primário em comunicação fluida com a saída de escape e configurado para movimento com o motor; um duto de escape secundário em comunicação fluida com o duto de escape primário e montado de maneira móvel na fuselagem da aeronave; e meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme entre o duto primário e o duto secundário.

10. - Aeronave, de acordo com a reivindicação9, caracterizada pelo fato de que o alinhamento relativo é geralmente coaxial.

11.- Aeronave, de acordo com a reivindicação9, caracterizada pelo fato de que os meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme compreendem uma ligação conectando o duto secundário à saída de escape.

12. - Aeronave, de acordo com a reivindicação9, caracterizada pelo fato de que os meios para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme compreendem: uma ligação conectando o duto secundário à saída de escape do motor; e pelo menos uma escora conectando o duto secundário à fuselagem.

13.- Aeronave, caracterizada por compreender: uma fuselagem; um motor tendo uma saída de escape; um duto de escape primário em comunicação fluida com a saída de escape e configurado para movimento com o motor; um duto de escape secundário em comunicação fluida com o duto de escape primário e montado de maneira móvel na fuselagem da aeronave; uma ligação conectando o duto secundário à saída de escape do motor; e pelo menos uma escora conectando o duto secundário à fuselagem; em que a ligação e a pelo menos uma escora cooperam para manter um alinhamento relativo geralmente uniforme entre o duto primário e o duto secundário.