ЗАМКОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОДВИЖНОГО ОБТЕКАТЕЛЯ ГОНДОЛЫ
LOCK SYSTEM FOR NACELLE MOVABLE FAIRING

Настоящее изобретение относится к замковой системе для бокового подвижного обтекателя гондолы турбореактивного двигателя для соединения с пилоном самолета, причем упомянутая замковая система, с одной стороны, содержит проушину, соединенную с пилоном, и, с другой стороны, стержень, выполненный с возможностью установки на подвижном обтекателе и зацепления с проушиной, когда подвижный обтекатель находится в закрытом положении.
Самолет двигают несколько турбореактивных двигателей, каждый из которых помещен в гондоле, которая также вмещает группу сопутствующих приводов, связанных с действием двигателя, таких как реверсивное устройство, и обеспечивающих различные функции, когда турбореактивный двигатель действует или бездействует.
Гондола в целом имеет трубчатую конструкцию, содержащую воздухозаборник турбореактивного двигателя, центральную секцию, окружающую компрессор турбореактивного двигателя, выходную секцию, вмещающую средство реверсера тяги и окружающую камеру сгорания турбореактивного двигателя, и в целом заканчивается реактивным соплом, выход которого расположен за турбореактивным двигателем.
Современные гондолы вмещают двухконтурный турбореактивный двигатель, выполненный с возможностью производить вращением лопаток осевого компрессора поток горячего воздуха (также называемый первичным потоком), поступающего из камеры сгорания турбореактивного двигателя, и поток холодного воздуха (вторичный поток), который циркулирует вне турбореактивного двигателя через кольцевой канал, также называемый внешним контуром, сформированный между обтекателем турбореактивного двигателя (или внутренней конструкцией гондолы, окружающей турбореактивный двигатель) и внутренней стенкой гондолы. Эти два воздушных потока выходят из турбореактивного двигателя в задней части гондолы.
Поэтому каждый двигающий узел самолета сформирован гондолой и турбореактивным двигателем и прикреплен к фиксированной конструкции самолета, например под крылом или на фюзеляже, с помощью пилона, соединенного с турбореактивным двигателем или гондолой.
Гондола в целом снабжена подвижными обтекателями, которые могут быть открыты с целью доступа к турбореактивному двигателю во время обслуживания. Упомянутые подвижные обтекатели в общем расположены в средней секции, окружающей компрессор, или в газогенераторе турбореактивного двигателя, хотя последние могут быть заменены обтекателями реверсера тяги.
Иными словами, кривизна упомянутых обтекателей приспособлена к форме турбореактивного двигателя и обеспечивает двигателю возможность помещения в гондоле, а также обеспечивает аэродинамическую непрерывность в закрытом положении. Как правило, обтекатели соединены с пилоном, поддерживающим гондолу, средствами крепления, выполненными с возможностью поворота вокруг оси, которая по существу параллельна продольной оси гондолы, и имеют нижний край, который обеспечен фиксирующим средством, удерживающим их в закрытом положении во время полета.
После освобождения фиксирующего средства обтекатели могут быть открыты их шарнирным поворотом вокруг средства крепления, выполненного как единое целое с пилоном.
По причинам, связанным с доступом к двигателю или опоре шасси, например, обтекатели могут быть прикреплены и шарнирно присоединены различными способами к другой области, а не только к области, расположенной под опорой шасси самолета, в частности вокруг оси, по существу перпендикулярной продольной оси гондолы. Такое изменение в положении в общем создает проблему присоединения упомянутых обтекателей к конструкции самолета или непосредственно к гондоле. Действительно, конфигурация каркаса гондолы, известная из уровня техники, использует точки шарнирного поворота обтекателя как конструкционные точки соединения, иногда дополненные соединением между клиновидным элементом обтекателя и наружным щелеобразным каналом на корпусе компрессора.
Такой способ открытия подвижных обтекателей, сформированных получастями конструкции реверсера тяги, описан в патентной заявке FR 0601350, которая еще не опубликована.
Присоединение обтекателей шарнирным способом в другом месте гондолы не позволяет использовать вышеописанное поворотное средство крепления для обтекателей как конструкционное соединение и, более широко, для конструкции гондолы, на пилоне.
Настоящее изобретение устраняет недостатки уровня техники, упомянутые выше, и тем самым обеспечивает замковую систему для бокового подвижного обтекателя гондолы турбореактивного двигателя для соединения с пилоном самолета, причем упомянутая замковая система содержит, с одной стороны, проушину для соединения с пилоном и, с другой стороны, стержень, выполненный с возможностью установки на подвижном обтекателе и зацепления проушиной, когда подвижный обтекатель находится в закрытом положении, при этом упомянутая замковая система отличается тем, что стержень установлен с возможностью поступательного перемещения вдоль по существу продольной оси подвижного обтекателя с целью формирования задвижки, выполненной с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором она зацеплена проушиной и обеспечивает конструктивное соединение между пилоном и подвижным обтекателем, и открытым положением, в котором она отсоединена от проушины и обеспечивает возможность открытия подвижного обтекателя.
Таким образом, предложенная съемная замковая система обеспечивает соединение между пилоном и подвижным обтекателем, а также обеспечивает возможность использования недостающего конструктивного соединения, и разъединение между ними, когда возникает необходимость открыть подвижный обтекатель.
Предпочтительно, проушина имеет зенкованный вход. Такой вход обеспечивает автоматическое совмещение проушины со стержнем, когда упомянутый стержень перемещают в запертое положение.
Предпочтительно замковая система обеспечена средством для перемещения стержня и предпочтительно включает механическое средство для дистанционного управления стержнем.
Предпочтительно средство перемещения содержит по меньшей мере один электрический привод, и поэтому замковая система предпочтительно содержит электрическое средство дистанционного управления стержнем.
Кроме того, замковая система предпочтительно содержит по меньшей мере один датчик положения стержня, выполненный с возможностью соединения по меньшей мере с одним соответствующим средством сигнализации.
Предпочтительно замковая система содержит проушину, которая выполнена как единое целое с подвижным обтекателем с возможностью приема конца стержня, когда упомянутый стержень находится в закрытом положении и проходит сквозь проушину.
Предпочтительно проушина снабжена центрующим штифтом, выполненным с возможностью взаимодействия с гнездом в подвижном обтекателе, предпочтительно имеющим зенкованный вход. Зенкованный вход обеспечивает автоматическую центровку штифта.
Настоящее изобретение также относится к гондоле для турбореактивного двигателя, содержащей переднее входное устройство, центральную секцию, окружающую компрессор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, причем гондола также содержит по меньшей мере один боковой подвижный обтекатель, выполненный с возможностью перемещения из закрытого положения, в котором он обеспечивает внешнюю аэродинамическую непрерывность гондолы, в открытое положение, в котором он обеспечивает доступ к внутренней части гондолы, отличающейся тем, что упомянутый подвижный обтекатель снабжен замковой системой согласно изобретению.
Предпочтительно подвижный обтекатель представляет собой часть конструкции реверсера тяги.
Настоящее изобретение также относится к двигательному узлу, отличающемуся тем, что упомянутый двигательный узел содержит гондолу согласно изобретению, вмещающую турбореактивный двигатель, соединенную с пилоном, снабженную дополнительными элементами замковой системы подвижного обтекателя согласно изобретению.
Согласно первому варианту выполнения двигательный узел содержит по меньшей мере одну проушину, закрепленную в пилоне.
Согласно второму варианту выполнения двигательный узел содержит по меньшей мере одну проушину, соединенную с пилоном через промежуточное плавающее соединение, обеспечивающее рабочее смещение по меньшей мере в одном направлении.
Предпочтительно, максимальное допустимое рабочее смещение в поперечном направлении относительно направления смещения плавающего соединения меньше диаметра входа проушины.
Предпочтительно замковые системы, расположенные вблизи компрессора, содержат проушину, установленную на плавающем соединении.
Осуществление настоящего изобретения будет более понятным из подробного описания, приведенного ниже в сопровождении приложенных чертежей, на которых:
фиг.1 показывает частичный схематический вид гондолы согласно изобретению с боковыми подвижными обтекателями в задней части, являющейся частью конструкции реверсивного механизма.
Фиг.2 показывает поперечное сечение гондолы, показанной на фиг.1, по линии II-II.
Фиг.3 показывает поперечное сечение гондолы, показанной на фиг.1, по линии III-III.
Фиг.4 показывает поперечное сечение первого варианта выполнения замковой системы согласно изобретению в ее закрытом положении.
Фиг.5 показывает замковую систему, показанную на фиг.4, в открытом положении.
Фиг.6 показывает продольное сечение второго варианта выполнения замковой системы согласно изобретению в запертом положении.
Фиг.7 показывает замковую систему, показанную на фиг.6, в открытом положении.
Фиг.8 показывает представление третьего варианта выполнения замковой системы согласно изобретению.
Фиг.9 показывает вариант выполнения замковой системы, показанной на фиг.6 и 7, включающий проушину, присоединенную к пилону.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан частичный вид гондолы 1 согласно настоящему изобретению для двухконтурного турбореактивного двигателя 2.
Гондола 1 содержит трубчатый корпус для двухконтурного турбореактивного двигателя 2 и может быть использована для направления воздушных потоков, которые он производит лопатками турбины (не показана), а именно горячий воздушный поток, пересекающий камеру 4 сгорания турбореактивного двигателя 2, и холодный воздушный поток, циркулирующий вне турбореактивного двигателя 2.
Таким образом, каждый двигательный узел самолета сформирован гондолой 1 и турбореактивным двигателем 2 и прикреплен к жесткой конструкции самолета, например под крылом 3 или на фюзеляже, с помощью пилона 4, соединенного с турбореактивным двигателем 2.
Конструкция гондолы 1 включает переднюю секцию (не показана), формирующую входное воздушное устройство, центральную секцию 6, окружающую компрессор (не показан) турбореактивного двигателя 2, и заднюю секцию 7, окружающую турбореактивный двигатель 2 и включающую систему реверсера тяги.
Центральная секция 6 включает, с одной стороны, внутренний корпус 6а, окружающий компрессор турбореактивного двигателя 2, и, с другой стороны, внешнюю конструкцию (не показана) корпуса, придающую обтекаемую форму и являющуюся продолжением внешней поверхности входного устройства. Корпус 6а соединен с входным воздушным устройством, которое он поддерживает, и продолжает внутреннюю поверхность упомянутого входного воздушного устройства.
Задняя секция 7 продолжает центральную секцию 6 и включает внешнюю конструкцию 7а, которая включает систему реверсера тяги, формирующую реактивное сопло, и внутреннюю конструкцию 7b обтекателя турбореактивного двигателя 2, который вместе с внешней конструкцией 7а формирует канал 9 для циркуляции потока холодного воздуха.
Более точно, задняя секция 7 реализована в форме двух боковых получастей 8, расположенных с обеих сторон гондолы 1 и формирующих подвижные обтекатели.
Сборка внешней конструкции 7а задней секции 7 и внутренней конструкции 7b каждой получасти удерживается передней рамой 16, которая сама удерживается корпусом 6а, с которой она соединена шарнирным способом с помощью шарнирных соединений (не показаны), расположенных вдоль оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси гондолы.
Приведение в действие каждой получасти 8 может быть осуществлено классическим способом с помощью цилиндров, первым фиксированным концом прикрепленных к корпусу и вторым концом соединенных с передней конструкцией шаровым шарнирным соединением.
Механическое соединение между получастями 8 и остальной частью гондолы 1 выполнено в форме системы, содержащей щелеобразный канал 10 и клиновидный элемент 11, на части, продолженной от внешней поверхности корпуса компрессора 6b, увеличенные детали которого показаны на фиг.1, причем щелеобразный канал в общем расположен на краю корпуса 6b, и клиновидный элемент является частью задней конструкции 7b.
Как описано выше, положение шарнирных соединений не позволяет использовать их как конструктивное соединение между задней конструкцией 7 и пилоном 4.
Для осуществления этого каждая получасть включает верхний край 13 и нижний край 14, каждый из которых обеспечен замковыми системами 20 согласно изобретению, выполненными с возможностью соединения пилона 4 и соответствующей получасти 8, и обеспечен замками (не показаны), обеспечивающими взаимное соединение нижних краев 14 этих двух получастей.
Верхний край 13 каждой получасти 8 обеспечен тремя замковыми системами 20 согласно изобретению в нескольких вариантах выполнения, представленных на фиг.4-9. Упомянутые замковые системы 20 могут быть вровень или, как показано на фиг.1, немного выступающими как в продольном, так и в поперечном направлениях относительно гондолы 1.
Очевидно, могут быть установлено больше или меньше трех замковых систем согласно изобретению.
Каждая замковая система 20 включает проушину 21, которая связана с пилоном 4, и стержень 22, который установлен на подвижном обтекателе 8 с возможностью зацепления проушиной 21, когда упомянутый подвижный обтекатель 8 находится в закрытом положении. С этой целью, стержень 22 установлен так, что может быть поступательно перемещен вдоль оси, которая по существу параллельна верхнему краю 13 подвижного обтекателя 8, между запертым положением, в котором он зацеплен проушиной 21 и обеспечивает конструктивное соединение между пилоном 4 и подвижным обтекателем 8, и рассоединенным положением, в котором он отсоединен от проушины 21 и обеспечивает подвижному обтекателю 8 открытое положение.
Следует отметить, что поскольку задняя конструкция 7 включает систему реверсера тяги, она тесно связана с конструкцией турбореактивного двигателя 2. Фактически, упомянутый турбореактивный двигатель, в соответствии с его конструкцией и использованием, может быть подвергнут некоторым смещениям относительно корпуса самолета и, следовательно, относительно пилона 4, главным образом по причине эффекта теплового расширения частей. Система щелеобразного канала 10 и клиновидного элемента 11, в частности, чувствительна к таким эффектам.
Для преодоления этого недостатка проушину 21 замковой системы 20, расположенную близко к компрессору, соединяют с пилоном 4 через промежуточное плавающее соединение с помощью соединительной тяги 23, которая пересекает пилон 4 так, что соединяет соответствующие замковые системы 20 каждой получасти 8, и тем самым обеспечивает возможность небольшого перемещения упомянутой соединительной тяги 23 в поперечном направлении относительно гондолы 1.
Такая плавающая система может быть установлена для всех замковых систем 20 или только для расположенных ближе к компрессору, вследствие чего может быть обеспечена возможность использования фиксированной системы соединения, как показано на фиг.9, для замковых систем 20, которые расположены достаточно далеко и меньше страдают от теплового расширения.
Фиг.2 показывает расположение такого плавающего соединения. Следует отметить, что соединительная тяга 23 может быть выполнена с более чем одной степенью свободы и может иметь заданные углы поворота.
Фиг.3 показывает расположение фиксированного соединения в пилоне 4 с помощью металлической арматуры 24.
Первый вариант выполнения замковой системы 20 согласно изобретению представлен на фиг.4 и 5, показывающих относительное положение зацепления стержня 22 с проушиной 21 и их рассоединенное положение, обеспечивающее возможность открытия подвижного обтекателя 8.
Проушина 21, установленная на соединительной тяге 23, пересекающей пилон 4, имеет поперечный канал 25, выполненный с возможностью принимать стержень 22, с раззенкованным входом 26.
Раззенкованный вход 26 обеспечивает выравнивание соединительной тяги 23 одной получасти 8 относительно другой.
Следует отметить, что соединительная тяга 23 выполнена с возможностью свободного перемещения в одном направлении под прямым углом относительно пилона 4, причем упомянутое перемещение ограничено внешним ограничителем 27, и максимально допустимое значение перемещения меньше максимального диаметра раззенкованного входа 26.
Соответствующий стержень 22 установлен на подвижном обтекателе 8 внутри втулки 29 с целью выравнивания с поперечным каналом 25 проушины 21, когда подвижный обтекатель 8 находится в закрытом положении.
Упомянутая втулка 29 включает средство поступательного перемещения стержня, например с помощью системы из винта 30 и гайки 31, связанной с силовым компонентом 32, соединенным с источником 33 электроэнергии. Втулка 29 также снабжена первым датчиком 34 положения и вторым датчиком 35 положения стержня 22, причем упомянутые датчики связанны электрически со средством (не показано) сигнализации закрытого или открытого положения стержня 22.
Следует отметить, что втулка 29 может включать гибкое устройство 36 сопряжения, используемое между упомянутой втулкой и подвижным обтекателем 8 с целью лучшего выравнивания стержня 22 в поперечном канале 25 проушины 21 для уменьшения усилия в замковой системе 20 во время ее действия.
При своем действии замковая система 20 согласно изобретению также обеспечивает эффективным способом хороший захват. Фактически, если стержень 22 выдвинут из втулки 29 до закрытия подвижного обтекателя 8, упомянутый стержень 22 входит в контакт с внешней частью соединительной тяги 23 или проушины 21, и подвижный обтекатель 8 не может быть полностью повторно закрыт вокруг турбореактивного двигателя 2. Любая возможная преграда в поперечном канале 25 проушины 21 может быть обнаружена датчиками 34, 35 положения стержня 22, поскольку упомянутый стержень не сможет пройти должным образом в канал 25 проушины 21.
Также следует отметить, что подвижный обтекатель 8 этой переключающей конструкции обычно содержит уплотнение в месте его соединения с пилоном 4. Упомянутое уплотнение обеспечено уплотнителями, которые выполнены предпочтительно из армированного силикона. Они обеспечивает свободное от напряжения сопротивление соединению подвижного обтекателя 8 с пилоном 4. Возможное смещение соединительной тяги 23, а также раззенкованный вход 26 проушины 21 должны учитывать предел прочности упомянутого уплотнения и не допускать его разрушения.
Средство поступательного перемещения стержня 22 также может включать связанную электронную защиту против закупорок и включать электронное управление, которое обеспечивает условия фиксации перед активацией стержня 22.
Способ перемещения и передачи сигналов для такой замковой системы не требует большого количества электроэнергии. Следовательно, мощность, отбираемая из бортовой сети самолета, может быть низкой, вследствие чего уменьшена опасность поражения электрическим током во время обслуживания.
При действии системы целесообразно применять последовательность фиксации, предпочтительно начинающуюся с замковых систем 20 согласно настоящему изобретению перед задействованием других фиксирующих средств, особенно вдоль нижнего края 14 подвижного обтекателя 8. Порядок активации замковых систем 20 согласно изобретению не важен.
Втулка 29, которая вмещает стержень 22, расположена в области подвижного обтекателя 8, вследствие чего доступ к ней затруднен. Такое средство, доступ к которому с целью визуальных проверок затруднен, не должно нуждаться в регулировке. Кроме того, для улучшения надежности фиксации может быть целесообразным обеспечение зазора между стержнем 22 и проушиной 21, величина которого не больше, чем зазор, который обеспечивает свободное перемещение стержня 22 в проушине 21, так называемый "рабочий зазор".
Замковые системы 20 согласно изобретению обеспечивают захват без напряжения и также могут быть использованы для обеспечения захвата вдоль нижнего края 14 подвижных обтекателей 8. В таком случае один из подвижных обтекателей 8 обеспечен проушиной 21, тогда как другой обеспечен подвижным стержнем 22, формирующим задвижку.
Также следует отметить, что могут быть использованы источники энергии других типов, в частности механические с активацией с помощью троса. В таком случае область активации троса предпочтительно может быть расположена в нижней части гондолы.
Фиг.6 и 7 показывают второй вариант выполнения замковой системы 20 согласно изобретению.
На этих чертежах видно, что замковая система 20 имеет проушину 37, выполненную как единое целое с конструкцией реверсивного механизма или соединенную с ней и имеющую поперечный канал 38, ориентированный вдоль оси стержня 22 и поперечного канала 25 проушины 21. Таким образом, конец 39 стержня 22 может быть введен в проушину 37 после прохождения сквозь проушину 21, и таким способом может быть обеспечен более надежный конструктивный захват. Иными словами, использование упомянутой проушины 37 исключает деформацию стержня 22 во время действия замковой системы, который может быть перемещен дальше через промежуточную проушину 21 под действием усилия, приложенного к упомянутому стержню 22.
Конец 39 стержня 22, который вводят в проушину 37, может иметь диаметр меньше диаметра основной части стержня 22.
Предпочтительно, гибкое устройство сопряжения может быть использовано между концом 39 стержня 22 и каналом 38 для улучшения выравнивания упомянутого стержня 22 и облегчения его действия. Оно даже может при взаимодействии с гибким устройством 36 сопряжения втулки 29 демпфировать вибрацию и уменьшать силу трения в устройстве сопряжения между стержнем 22 и проушиной 21.
Фиг.8 показывает третий вариант выполнения замковой системы согласно изобретению, включающий центрующий штифт 40, который закреплен на проушине 21 и взаимодействует с соответствующим гнездом 41, выполненным в конструкции подвижного обтекателя 8. Предпочтительно, с целью центровки, гнездо 41 имеет зенкованный вход 42. В таком случае соединительная тяга 23 предпочтительно имеет дополнительный зазор в продольном направлении пилона 4.
Хотя настоящее изобретение было описано на примере конкретных вариантов выполнения, очевидно, что оно никоим образом не ограничено этим описанием и что оно включает все технические эквиваленты описанного средства, а также их комбинации, если таковые являются частью настоящего изобретения.