ИНТЕГРАЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ СТОЙКИ ДРЕНАЖНОЙ СИСТЕМЫ
DRAINAGE SYSTEM STAND INTEGRAL STRUCTURE

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к компонентам воздушного судна, из которых отводят текучие среды, в том числе к турбореактивным двигателям, применяемым на воздушном судне. В случае турбореактивных двигателей интегральная конструкция стойки дренажной системы используется для отвода текучих сред, выходящих из различных компонентов турбореактивного двигателя, а также для облегчения обнаружения утечки текучих сред из этих компонентов. Кроме того, конструкции стойки дренажной системы могут использоваться совместно с фюзеляжем воздушного судна для облегчения отвода текучих сред, а также для обнаружения и идентификации природы этих текучих сред.
Предпосылки настоящего изобретения
[0002] Турбореактивные двигатели, применяемые в современных воздушных судах, представляют собой сложные единицы оборудования, чье надлежащее функционирование и надежность необходимы для безопасного полета. Современные турбореактивные двигатели содержат важные компоненты, которые обычно генерируют, транспортируют, потребляют и/или содержат текучие среды. Например, компоненты, такие как топливные насосы и гидравлические насосы, распределяют и управляют соответственно потоком авиационного топлива и гидравлической жидкости; компоненты, такие как масляные баки, хранят текучую среду; и компоненты, такие как пусковые двигатели, коробки передач, приводы, компрессоры, генераторы и т.п., требуют подачи смазочных материалов, причем все вышеперечисленные текучие среды могут подтекать или выливаться из соответствующих компонентов или резервуаров.
[0003] Обнаружение утечки текучей среды из турбореактивного двигателя может указывать на то, что компонент двигателя отказал или с большой вероятностью откажет в ближайшем будущем, если не будут приняты соответствующие меры. Обеспечение выпускного отверстия для подтекающих текучих сред является предпочтительным конструкционным решением, чтобы не позволить подтекающей текучей среде собираться внутри и вокруг турбореактивного двигателя, потенциально скрывая другие проблемы и/или вызывая другие отказы.
[0004] Соответственно, турбореактивные двигатели воздушного судна обычно содержат множество дренажных линий, каждая из которых соединена с конкретным компонентом двигателя, чтобы обеспечить отвод текучих сред, которые могут подтекать или вытекать из этих компонентов, а также обеспечить раннее обнаружение утечек, которые могут свидетельствовать о потенциальной необходимости проведения технического обслуживания или наличии других критических условий работы двигателя. В типичной известной конструкции каждая из индивидуальных дренажных линий обычно проходит от индивидуальных компонентов двигателя вдоль турбореактивного двигателя к единому центральному участку, что позволяет какой-либо подтекающей текучей среде выходить через множество выпускных портов, выполненных в обтекаемой конструкции, выступающей из капота двигателя. Каждая из дренажных линий обычно прикреплена к опорной конструкции или стойке (мачте), расположенной внутри капота двигателя, при помощи кронштейнов и крепежных элементов, что предотвращает нежелательное движение, износ и/или поломку дренажных линий. При этом каждая дренажная линия для текучих сред присоединена при помощи фитингов к узлу обтекателя дренажных линий, который также прикреплен к опорной конструкции при помощи монтажных пластин, кронштейнов и крепежных элементов. Обтекатель выступает наружу из капота двигателя и прикреплен к нему.
[0005] В качестве части нормальной эксплуатации воздушного судна наземный персонал и пилоты обычно выполняют и, как правило, обязаны выполнять визуальный осмотр критически важных частей воздушного судна, чтобы выявить любые очевидные состояния, которые могут оказать негативное влияние на безопасность полета. Узел обтекателя дренажных линий для двигателя воздушного судна, являющийся одним из критически важных компонентов воздушного судна, требует особого внимания. Визуальный предполетный осмотр обтекателя дренажных линий может выявить утечку текучих сред из двигателя, что может указывать на отказ критически важного компонента или на потенциальный отказ в будущем, каждый из которых может привести к отказу двигателя, который может в результате привести к катастрофе.
[0006] Например, предполетный осмотр может выявить наличие текучей среды, капающей с обтекателя или накопившейся на его поверхности. Принимая во внимание то, что в обтекателе предусмотрено множество дренажных выпускных отверстий, в некоторых случаях может быть трудно точно определить, из какого выпускного отверстия происходит утечка одной или нескольких текучих сред, что затрудняет, если не делает невозможным, идентификацию требующего внимания компонента двигателя.
[0007] Аналогично, помимо двигателя в воздушном судне имеются и другие компоненты, которые также требуют отвода текучих сред, а также обнаружения и идентификации текучих сред. Эти компоненты включают в себя сливные системы и бункеры для льда воздушного средства, которые также могут выиграть от внедрения улучшенного узла интегральной стойки дренажной системы, расположенного вдоль нижней части фюзеляжа воздушного судна.
[0008] Независимо от того, решается ли вопрос отвода текучей среды из капота двигателя или фюзеляжа, к недостаткам известных конструкций дренажных узлов относится следующее: необходимость приобретения, отслеживания и хранения на складе большого количества индивидуальных компонентов, которые должны быть собраны вместе для формирования готового дренажного узла, который является достаточно надежным и прочным, чтобы противостоять вибрации и внешним силам, воздействующим на подобные конструкции во время полета; общая масса всех индивидуальных компонентов; время, необходимое для сборки, прокладки и фиксации каждой из индивидуальных дренажных линий к опорной конструкции, кронштейнам, пластинам и обтекателю; и, наконец, время, необходимое для установки готового узла на воздушное судно.
[0009] Исходя, по меньшей мере, из вышеизложенного, существует очевидная потребность в создании улучшенной конструкции стойки дренажной системы, как описано в настоящем документе.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[0010] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения интегральная стойка дренажной системы для отвода текучих сред из корпуса воздушного судна содержит самонесущую трубчатую секцию, предназначенную для расположения внутри воздушного судна, а также по существу аэродинамический обтекатель, предназначенный для расположения в воздушном потоке. Предпочтительно, трубчатая секция и обтекатель составляют единую интегральную конструкцию, и согласно одному варианту осуществления трубчатая секция и обтекатель изготавливают посредством аддитивного производства из металла, чтобы получить единую интегральную гомогенную конструкцию.
[0011] Трубчатая секция содержит множество в целом одинаково ориентированных каналов для текучей среды, проходящих от верхнего конца трубчатой секции к нижнему концу трубчатой секции, причем каждый канал для текучей среды содержит периферийную поверхность, характеризующуюся по существу одинаковой толщиной по всей самонесущей трубчатой секции, и по меньшей мере часть указанной поверхности является общей с периферийной поверхностью по меньшей мере одного другого одинаково ориентированного канала для текучей среды. Верхний конец каждого канала для текучей среды внутри трубчатой секции выполнен с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде соответственно с одним или более источниками текучей среды. Площадь поперечного сечения самонесущей трубчатой секции по существу соответствует общей ширине множества в целом одинаково ориентированных каналов для текучей среды, с тем чтобы минимизировать указанную площадь поперечного сечения. Предпочтительно, множество каналов для текучей среды внутри трубчатой секции могут быть так ориентированы относительно друг друга, чтобы увеличить структурную стойкость трубчатой секции к воздействию вибрации и других внешних сил, которые могут воздействовать на трубчатую секцию, когда воздушное средство находится в полете. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения соответствующие периферийные стенки, разделяющие соседние каналы для текучей среды в области верхнего конца трубчатой секции и нижнего конца трубчатой секции, толще соответствующих периферийных стенок, разделяющих указанные соседние каналы для текучей среды в области между ними, чтобы создать вогнутый профиль или профиль в виде «песочных часов», дополнительно усиливающие структурную стойкость трубчатой секции к вибрации и другим внешним силам.
[0012] Обтекатель содержит множество каналов для текучей среды обтекателя, каждый из которых присоединен своим верхним концом к соответствующему каналу для текучей среды в области нижнего конца трубчатой секции. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения каждый канал для текучей среды обтекателя присоединен своим нижним концом к соответствующему одному из множества выпускных отверстий для текучей среды, выполненных в секции обтекателя. Согласно одному варианту осуществления предлагаемой интегральной стойки дренажной системы корпус воздушного судна включает в себя капот двигателя воздушного судна, окружающий двигатель воздушного судна, причем самонесущая трубчатая секция расположена в пределах области, ограждаемой капотом двигателя. Обтекатель содержит фланец, который может быть расположен по существу вровень с нижней наружной противолежащей поверхностью капота двигателя, при этом указанный фланец выступает наружу от капота двигателя в воздушный поток. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения корпус воздушного судна представляет собой сам фюзеляж воздушного судна, при этом интегральная стойка дренажной системы обеспечивает отвод внутренних и внешних текучих сред кабины и прикреплена к нижней наружной поверхности фюзеляжа.
[0013] Согласно любому из предпочтительных вариантов осуществления каждый из множества верхних трубопроводов для текучей среды, в которых текучие среды воздушного судна изначально накапливаются и появляются, присоединен одним концом к верхнему концу соответствующего канала для текучей среды в трубчатой секции. Для того чтобы обеспечить присоединение верхних концов каналов трубчатой секции к соответствующим концам трубопроводов для текучей среды, верхний конец трубчатой секции включает в себя разветвляющуюся конструкцию, причем множество каналов трубчатой секции отделяются друг от друга для обеспечения соединения с соответствующими связанными с ними трубопроводами для текучей среды, и трубопроводы для текучей среды телескопически устанавливаются в разветвляющуюся конструкцию и присоединяются к каждому соответствующему каналу, например, посредством пайки, сварки или механического соединения, такого как резьбовое соединение. Каналы для текучей среды внутри трубчатой секции могут иметь такие размеры, чтобы вмещать некоторое количество текучей среды, которая может быть произведена соответствующим источником текучей среды, например, конкретным связанным компонентом авиационного двигателя.
[0014] Обтекатель содержит аэродинамическую переднюю поверхность, заднюю поверхность и противоположные боковые поверхности. Согласно одному варианту осуществления обтекателя вышеупомянутые выпускные отверстия для текучей среды обтекателя выполнены на обеих боковых поверхностях обтекателя. Обтекатель согласно одному варианту осуществления дополнительно содержит по меньшей мере одно ребро для направления текучей среды, связанное с соответствующим одним из по меньшей мере одного выпускного отверстия для текучей среды, при этом ребро для направления текучей среды расположено рядом с нижним краем выпускного отверстия для текучей среды и проходит назад, характеризуясь по существу горизонтальной или аэродинамической, наклоненной вниз ориентацией, вдоль боковой стороны обтекателя, а также проходит вдоль по меньшей мере части переднего края по меньшей мере одного выпускного отверстия для текучей среды. Альтернативно, само выпускное отверстие для текучей среды может быть выполнено каплевидным или иметь другую аэродинамическую геометрию. Согласно еще одному варианту осуществления предлагаемой интегральной стойки дренажной системы обтекатель содержит по меньшей мере одну канавку, связанную по меньшей мере с одним выпускным отверстием для текучей среды, при этом канавка проходит назад от заднего края соответствующего выпускного отверстия для текучей среды вдоль боковой стороны обтекателя к задней поверхности обтекателя.
[0015] Согласно другому варианту осуществления интегральной стойки дренажной системы множество выпускных отверстий для текучей среды расположены лишь с одной боковой стороны обтекателя и ориентированы по диагонали от нижнего переднего края секции обтекателя к верхнему заднему краю обтекателя. Знаки, связанные с компонентом двигателя и идентифицирующие его, могут быть нанесены рядом с одним или более из выпускных отверстий для текучей среды.
[0016] Приведенное выше краткое раскрытие является лишь иллюстративным и никоим образом не предназначено для ограничения настоящего изобретения. В дополнение к иллюстративным аспектам, вариантам осуществления и признакам, описание которых приведено выше, дополнительные аспекты, варианты осуществления и признаки станут очевидными при обращении к фигурам, приведенному ниже подробному раскрытию, а также формуле изобретения.
Краткое описание фигур
[0017] Прилагаемые фигуры предназначены для лучшего понимания настоящего изобретения и составляют часть описания. Эти фигуры используются совместно с вариантами осуществления для интерпретации настоящего изобретения, но не являются каким-либо ограничением настоящего изобретения. На фигурах представлено следующее.
[0018] На фиг. 1 представлен вид в перспективе интегральной стойки дренажной системы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий интегральную стойку дренажной системы, трубчатую секцию с ее внутренними каналами для текучей среды и обтекатель, при этом видно выпускные отверстия для текучей среды, расположенные с правой стороны обтекателя.
[0019] На фиг. 2 представлен вид в перспективе интегральной стойки дренажной системы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий интегральную стойку дренажной системы, трубчатую секцию с ее внутренними каналами для текучей среды и обтекатель, при этом видно выпускные отверстия для текучей среды, расположенные с левой стороны обтекателя.
[0020] На фиг. 3 представлен увеличенный вид сзади заднего края обтекателя в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0021] На фиг. 4 представлен увеличенный вид спереди переднего края обтекателя в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0022] На фиг. 5 представлен вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий внутреннее пространство трубчатой секции в соответствии с настоящим изобретением, если смотреть в направлении стрелок линий 5-5, показанных на фиг. 4, вдоль которых выполнен разрез.
[0023] На фиг. 6 представлен вид слева обтекателя, показанного на фиг. 4, в соответствии с настоящим изобретением.
[0024] На фиг. 7 представлен вид в поперечном разрезе фрагмента обтекателя в соответствии с настоящим изобретением, если смотреть в направлении стрелок линий 7-7, показанных на фиг. 6, вдоль которых выполнен разрез.
[0025] На фиг. 8 представлен вид слева обтекателя в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0026] На фиг. 9 представлен вид в поперечном разрезе фрагмента варианта осуществления, показанного на фиг. 8, если смотреть в направлении стрелок линий 9-9, показанных на фиг. 8, вдоль которых выполнен разрез.
[0027] На фиг. 10 представлен вид сверху интегральной стойки дренажной системы, показанной на фиг. 1.
[0028] На фиг. 11 представлен вид снизу интегральной стойки дренажной системы, показанной на фиг. 1.
[0029] На фиг. 12 представлен вид слева верхней части трубчатой конструкции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0030] На фиг. 13 представлен частичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий соединение между трубопроводом для текучей среды и одним каналом верхней части трубчатой секции в соответствии с настоящим изобретением, если смотреть в направлении стрелок линий 13-13, показанных на фиг. 12, вдоль которых выполнен разрез.
[0031] На фиг. 14 представлен вид в перспективе справа одного варианта осуществления обтекателя в соответствии с настоящим изобретением.
[0032] На фиг. 15 представлен вид в перспективе слева одного варианта осуществления обтекателя в соответствии с настоящим изобретением.
[0033] На фиг. 16 представлен вид в поперечном разрезе спереди обтекателя, показанного на фиг. 1, в соответствии с настоящим изобретением, если смотреть в направлении стрелок линий 16-16, показанных на фиг. 6, вдоль которых выполнен разрез.
[0034] На фиг. 17 представлен вид в разрезе сверху обтекателя в соответствии с настоящим изобретением, если смотреть в направлении стрелок линий 17-17, показанных на фиг. 3, вдоль которых выполнен разрез.
[0035] На фиг. 18 представлен вид в разрезе снизу обтекателя в соответствии с настоящим изобретением, если смотреть в направлении стрелок линий 18-18, показанных на фиг. 4, вдоль которых выполнен разрез.
[0036] На фиг. 19 представлен вид в перспективе интегральной стойки дренажной системы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий, в частности, отсутствие выпускных отверстий для текучей среды на правой стороне обтекателя.
[0037] На фиг. 20 представлен вид в перспективе интегральной стойки дренажной системы в соответствии с вариантами осуществления, показанными на фиг. 19, иллюстрирующий, в частности, все выпускные отверстия для текучей среды, расположенные на левой стороне обтекателя.
[0038] На фиг. 21 представлен вид сзади обтекателя в соответствии с вариантами осуществления, показанными на фиг. 19 и 20.
[0039] На фиг. 22 представлен вид спереди обтекателя в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 19 и 20.
[0040] На фиг. 23 представлен вид слева обтекателя в соответствии с вариантами осуществления, показанными на фиг. 19 и 20.
[0041] На фиг. 24 представлен вид снизу интегральной стойки дренажной системы в соответствии с вариантом осуществления, показанными на фиг. 19 и 20.
[0042] На фиг. 25 представлен вид в разрезе сверху обтекателя в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 19-21, если смотреть в направлении стрелок линий 25-25, показанных на фиг. 21, вдоль которых выполнен разрез.
[0043] На фиг. 26 представлен вид в разрезе снизу обтекателя в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 19-22, если смотреть в направлении стрелок линий 26-26, показанных на фиг. 22, вдоль которых выполнен разрез.
[0044] На фиг. 27 представлен вид в вертикальном разрезе сзади обтекателя в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, если смотреть в направлении стрелок линий 27-27, показанных на фиг. 23, вдоль которых выполнен разрез.
[0045] На фиг. 28 представлен увеличенный вид в перспективе справа интегральной стойки дренажной системы в соответствии с фиг. 19, иллюстрирующий, в частности, отсутствие выпускных отверстий для текучей среды на правой стороне обтекателя.
[0046] На фиг. 29 представлен увеличенный вид в перспективе слева интегральной стойки дренажной системы в соответствии с фиг. 20, иллюстрирующий, в частности, наличие выпускных отверстий для текучей среды на левой стороне обтекателя.
Подробное описание фигур
[0047] Далее будет приведено описание нескольких предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые фигуры. При этом хорошо известные способы и структуры подробно не описывались, чтобы излишне не загромождать описание. Следует понимать, что описанные варианты осуществления предоставлены исключительно для описания и интерпретации настоящего изобретения и не являются каким-либо ограничением настоящего изобретения.
[0048] На фиг. 1 и 2 показан первый вариант осуществления интегральной стойки дренажной системы 40 согласно настоящему изобретению и, в частности, легковесная, самонесущая трубчатая секция 50 и обтекатель 60. Трубчатая секция 50 предназначена для установки в пространстве, ограниченном двигателем или фюзеляжем воздушного судна. При использовании в нижней части капота двигателя воздушного судна обтекатель 60 проходит через капот двигателя воздушного судна для расположения в воздушном потоке. Трубчатая секция 50 составляет цельную конструкцию, содержащую множество в целом одинаково ориентированных каналов 55 для текучей среды (как показано на фиг. 5), которые проходят от верхнего конца 51 к нижнему концу 52 трубчатой секции 50. По существу аэродинамический обтекатель 60 включает в себя множество каналов 90 для текучей среды обтекателя (как показано на фиг. 14 -18), причем каждый из каналов 90 для текучей среды обтекателя функционально сообщается по текучей среде с соответствующим каналом 55 для текучей среды трубчатой секции 50. Обтекатель 60 включает в себя переднюю поверхность 61, заднюю поверхность 62 и выпускные отверстия 70 для текучей среды, расположенные вдоль правой боковой стенки 63R и левой боковой стенки 63L. Кроме того, на фиг. 1 и 2 показан установочный фланец 64 обтекателя. Трубчатая секция 50 и обтекатель 60 составляют единую интегральную конструкцию. Хотя показанные в настоящем документе варианты осуществления настоящего изобретения иллюстрируют обтекатель 60, который характеризуется по существу каплевидной формой, предполагается, что другие аэродинамические формы также находятся в пределах объема настоящего изобретения. Более того, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения соответствующие периферийные стенки, разделяющие соседние каналы для текучей среды в области верхнего конца трубчатой секции и нижнего конца трубчатой секции, толще соответствующих периферийных стенок, разделяющих указанные соседние каналы для текучей среды в области между верхним и нижним концами, чтобы создать вогнутый профиль или профиль в виде «песочных часов», что дополнительно усиливает структурную стойкость трубчатой секции к вибрации и другим внешним силам, как показано на примере трубчатой секции 50'.
[0049] В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения предполагается, что интегральная стойка дренажной системы 40 должна быть изготовлена посредством аддитивного производства для создания самонесущей, легковесной, интегральной конструкции, которая минимизирует количество компонентов, исключает необходимость использования отдельных опорных стоек (мачт), кронштейнов и крепежных элементов, может противостоять вибрации и внешним силам, создаваемым различными конкретными двигателями воздушных судов или компонентами фюзеляжа - -, и может легко и быстро устанавливаться. Более конкретно, трубчатая секция 50 и обтекатель 60 предпочтительно могут быть изготовлены посредством аддитивного производства из металла, такого как Titanium Ti-6A1-4V (Марка 5), алюминий или Inconel - сплав никеля, содержащий хром и железо. Предполагается, что подобная интегральная стойка дренажной системы 40, изготовленная посредством аддитивного производства, обеспечит 33% экономию массы по сравнению с известными из уровня техники стандартными конструкциями.
[0050] Трубопроводы 80a-80j для текучей среды (совместно именуемые трубопроводами 80 для текучей среды) соединены с соответствующими каналами для текучей среды в области верхнего конца 53 трубчатой секции 50. Самые верхние концы трубопроводов 80а-80j для текучей среды выполнены с возможностью присоединения к одному или более источникам текучей среды, которые связаны с компонентами двигателя воздушного судно, при помощи соединителей, таких как соединитель 82.
[0051] На фиг. 3 и 4 представлены соответственно виды сзади и спереди обтекателя 60. Обтекатель 60 включает в себя заднюю поверхность 62, которая, как показано на фиг. 1, может характеризоваться наличием по существу тупого или плоского профиля. Альтернативно, как показано на фиг. 11, задняя поверхность 62 может характеризоваться наличием по существу закругленного или клиновидного профиля. Как правило, передняя поверхность 61 является криволинейной и аэродинамической.
[0052] Как показано на фиг. 5, каждый канал 55 для текучей среды характеризуется наличием периферийной поверхности 56, имеющей по существу одинаковый диапазон значений толщины стенки по всей самонесущей трубчатой секции 50, причем по меньшей мере часть периферийной поверхности каждого канала 55 для текучей среды является общей с частью периферийной поверхности 56 по меньшей мере одного другого одинаково ориентированного канала 55 для текучей среды. Периферийная поверхность каждого канала для текучей среды включает в себя внутреннюю стенку 57 и наружную поверхность 58. Таким образом, самонесущая дренажная трубчатая секция 40 заменяет индивидуальные дренажные трубки и связанные с ними опорные конструкции, кронштейны и крепежные приспособления, используемые в известных из уровня техники решениях. Показанная трубчатая секция 50 содержит десять проходов 55 для текучей среды, которые имеют различные значения внутреннего диаметра, причем каждый канал характеризуется наличием периферийной стенки 56, которая является общей по меньшей мере с двумя другими соседними одинаково ориентированными проходами. Индивидуальные проходы 55 варьируются в зависимости от потребности в отводе какой-либо конкретной текучей среды. Хотя показанный вариант осуществления включает в себя десять проходов для текучей среды, настоящее изобретение может быть сконфигурировано таким образом, чтобы включать в себя меньшее или большее количество проходов, в зависимости от конкретного применяемого двигателя или фюзеляжа. Согласно показанному варианту осуществления проходы 55 для текучей среды ориентированы аналогичным образом. Хотя каждый из проходов 55 имеет такие размеры, чтобы вмещать текучую среду, производимую связанным с ним компонентом двигателя, следует понимать, что компоновка проходов 55 и, в свою очередь, их соответствующих периферийных стенок 56 служит для создания жесткой, самонесущей конструкции, которая может быть сконфигурирована по мере необходимости, чтобы противостоять вибрации и любым внешним силам, а также вибрации, которые могут воздействовать на трубчатую конструкцию в одном или более конкретных направлениях во время полета. При этом общая периферийная форма или «периметр» трубчатой секции 50 минимизируется для удовлетворения исключительно габаритных потребностей всех проходов 55.
[0053] Следует понимать, что конструкция с «общими стенками», показанная на фиг. 5, а также на других фигурах, предоставляет группу проходов 55, которые образованы с использованием меньшего количества материала и формируют жесткую, самонесущую конструкцию, которая дополнительно устраняет необходимость в каких-либо дополнительных или отдельных опорных кронштейнах или крепежных приспособлениях. Хотя трубчатая секция 50 изображена в виде по существу линейной секции, трубчатая секция 50 может быть при необходимости выполнена с наклонами или изгибами для соответствия установочным требованиям или потребностям в дренаже конкретных компонентов двигателя или фюзеляжа.
[0054] Как показано на фиг. 3, 4 и 6-9, согласно одному предпочтительному варианту осуществления выпускные отверстия 70 для текучей среды выполнены как с правой стороны 63R, так и с левой стороны 63L обтекателя 60, при этом они располагаются в виде ступеней и по диагонали от нижней части 67 к верхней части 66 и от переднего края 61 к заднему краю 62 с обеих сторон обтекателя 60. Расположение выпускных отверстий 70 для текучей среды в виде ступеней и по диагонали вдоль правой и левой сторон обтекателя 60 не дает какой-либо текучей среде, которая может вытекать из какого-либо одиночного выпускного отверстия, стекать каплями вниз в направлении стрелки А, а также потенциально перемещаться к другому выпускному отверстию для текучей среды и попадать в него, что иначе могло бы иметь место, если бы выпускные отверстия 70 характеризовались исключительно вертикальной ориентацией. Более того, ступенчатое смещение положения выпускных отверстий 70 для текучей среды от верхней части 66 к нижней части 65 дополнительно повышает способность обнаруживать какую-либо утечку текучей среды из какого-либо выпускного отверстия и отличать ее от утечки текучей среды из какого-либо другого выпускного отверстия 70. В частности, какая-либо утечка текучей среды, выходящая из выпускного отверстия 70, будет перемещена потоком воздуха к заднему краю 62 обтекателя 60, когда воздушно судно находится в полете, как показано стрелкой В. Какая-либо текучая среда, выходящая из какого-либо выпускного отверстия 70, когда воздушное судно неподвижно, будет, скорее всего, стекать каплями вниз в направлении стрелки А, оставляя линию или потек, которые можно проследить до конкретного выпускного отверстия 70 для текучей среды. Соответственно, показанное расположение улучшает способности обнаружения, из какого выпускного отверстия 70 для текучей среды может выходить одна или более текучих сред, и, в свою очередь, определения, какой компонент двигателя или фюзеляжа нуждается в техническом обслуживании или ремонте.
[0055] Как показано на фиг. 6-9, для дополнительного улучшения способности обнаружения выпускного отверстия 70 для текучей среды, из которого может вытекать какая-либо одна или более текучих сред, предусмотрены ребра 71 для направления текучей среды, выступающие наружу из левой и правой граней 63R и 63R обтекателя 60. В частности, ребра 71 для направления текучей среды служат для улучшения возможности сбора даже небольших количеств текучей среды, которая может выходить из выпускного отверстия 70 для текучей среды, способствуя ее обнаружению при визуальном осмотре.
[0056] Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения ребра 71 для направления текучей среды расположены непосредственно под каждым из нижних краев 74 каждого выпускного отверстия 70 для текучей среды и проходят к задней поверхности обтекателя 60. Каждое ребро для направления текучей среды дополнительно содержит переднюю секцию 70а, которая проходит вдоль переднего края 73 каждого выпускного отверстия 70 для текучей среды. Согласно другому варианту осуществления, показанному на фиг. 14, каждое ребро 70 для направления текучей среды может проходить еще дальше вдоль переднего края 73 каждого выпускного отверстия 71 для текучей среды в точке 70b с образованием направленного вверх ребра для каждого выпускного отверстия 70 для текучей среды, чтобы дополнительно улучшить сбор какой-либо текучей среды и предотвратить перемещение какой-либо текучей среды к соседнему ребру или выпускному отверстию для текучей среды, что в противном случае может повредить способности обнаруживать выпускное отверстие, из которого могла вытекать текучая среда, и, в свою очередь, идентифицировать требующий технического обслуживания компонент двигателя воздушного судна. Ребра 71 для направления текучей среды могут характеризоваться по существу горизонтальной ориентацией или аэродинамической, наклоненной вниз ориентацией. Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения одно или более выпускных отверстий 70 с для текучей среды могут характеризоваться аэродинамической геометрической формой, как показано на фиг. 8.
[0057] На фиг. 8 и 9 конкретно показан дополнительный вариант осуществления обтекателя 60, в котором предусмотрены желоба 75, проходящие от заднего края каждого выпускного отверстия 70 для текучей среды к задней поверхности 62 обтекателя 60, что способствует сбору и удержанию даже небольших количеств текучей среды, которая может выходить из каких-либо одиночных выпускных отверстий 70 для текучей среды, улучшая возможность визуального обнаружения утечек текучих сред и, в свою очередь, визуальной идентификации связанных с ними компонентов двигателя или фюзеляжа, которые нуждаются в ремонте или техническом обслуживании. Согласно одному варианту осуществления уникальные знаки или коды 76 могут быть нанесены рядом с каждым выпускным отверстием 70 для текучей среды, чтобы обеспечивать конкретное определение и идентификацию компонента или системы двигателя, связанных с каждым соответствующим выпускным отверстием 70.
[0058] На фиг. 10 и 11 представлены соответственно виды сверху и снизу одного варианта осуществления предлагаемой интегральной стойки дренажной системы, где выпускные отверстия 70 для текучей среды предусмотрены как с левой стороны 63L, так и с правой стороны 63R обтекателя 60. На фиг. 10 представлено расположение трубопроводов 80 для текучей среды, при этом свободный конец каждого из этих трубопроводов расположен рядом с соответствующим компонентом двигателя или фюзеляжа воздушного судна, к которому они должны быть подсоединены. Следует понимать, что трубопроводы 80 для текучей среды могут быть расположены при необходимости в других конфигурациях для надлежащего размещения и соединения с компонентами двигателя или фюзеляжа воздушного судна, расположение которых обычно варьирует от модели к модели. Более того, следует понимать, что могут использоваться трубопроводы для текучей среды различных диаметров, в зависимости от свойств и типа каждого компонента и связанной с ним текучей среды, к которым они должны быть присоединены для обеспечения отвода. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения трубопроводы 80 для текучей среды характеризуются диаметром в диапазоне от 1/4 дюйма до 3/4 дюйма. На фиг. 11 представлена аэродинамическая форма обтекателя 60 и соответственно передняя и задняя поверхности 61 и 62, а также местоположение 71 ребер 70 для сбора текучей среды на левой стороне 63L и правой стороне 63R обтекателя 60. Следует понимать, что при перемещении воздушного судна в воздушном пространстве какие-либо текучие среды, вытекающие из одного или более выпускных отверстий, будут перемещаться под воздействием внешних сил к заднему краю 62 обтекателя 60.
[0059] На фиг. 12 представлен вид сбоку верхней части 51 трубчатой секции 50, иллюстрирующий разветвляющуюся секцию 53. Как изображено на фигуре, внешние периферийные стенки 56 каждого прохода 55 проходят в наружном направлении от центральной оси трубчатой секции 50, так что периферийные стенки 56 каждого прохода больше не являются общими друг для друга. Самый верхний край каждого первого конца содержит буртик 54, используемый для телескопической установки трубопровода 80 для текучей среды, как показано на фиг. 13. Расширяющаяся компоновка, присущая разветвляющейся секции 53 верхнего конца трубчатой секции 50, служит для облегчения фиксированного соединения индивидуальных трубопроводов 80a-80j для текучей среды с соответствующим проходом 55 для текучей среды, например, посредством пайки, сварки или механического соединения, такого как резьбовое соединение. Эта компоновка дополнительно облегчает и оптимизирует прокладку соответствующих трубопроводов 80 для текучей среды от их верхнего конца у каждого компонента двигателя или фюзеляжа до их нижнего конца, где каждый из трубопроводов соединяется с соответствующим каналом для текучей среды в трубчатой секции 50.
[0060] На фиг. 14 представлен увеличенный вид в перспективе правой стороны 63R обтекателя 60. Обтекатель 60 содержит переднюю поверхность 61 и заднюю поверхность 62, которые согласно показанному варианту осуществления характеризуются в целом клиновидной или закругленной конфигурацией.
[0061] Обтекатель 60 выполнен как одно целое с трубчатой секцией 50, так что каждый из множества по существу одинаково ориентированных каналов для текучей среды трубчатой секции 50 соединяется и сообщается по текучей среде с соответствующей дренажной трубкой 90 обтекателя (как показано на фиг. 16), причем дренажные трубки 90 обтекателя проходят к соответствующим выпускным отверстиям 70 для текучей среды, выполненным на внешних противолежащих поверхностях левой стороны 63L и правой стороны 63R обтекателя 60. Трубчатая секция 50 и обтекатель 60 предпочтительно изготовлены при помощи аддитивного производства для образования единой интегральной гомогенной конструкции. Обтекатель 60 включает в себя фланец 64 обтекателя, а также проходящие в нем каналы 90 для текучей среды обтекателя. В соответствии с настоящим изобретением обтекатель 60 не характеризуется по существу сплошной твердотельной конструкцией, в которой выполнены каналы 90 для текучей среды и выпускные отверстия 70, а скорее характеризуется по существу легковесной полой конструкцией, что подтверждается наличием пустот 65, как показано на фиг. 16-18. Фланец 64 обтекателя прикрепляют к наружной противолежащей поверхности капота двигателя или фюзеляжа, располагая его по существу вровень с этой поверхностью. На фиг. 14 и 15 представлен один вариант осуществления настоящего изобретения, в котором выпускные отверстия 70 для текучей среды расположены как с правой стороны, так и с левой стороны обтекателя 60, при этом возле каждого отверстия выполнено ребро 71 для направления текучей среды, расположенное так, как описано выше.
[0062] На фиг. 16 представлен вид в поперечном разрезе обтекателя 60, демонстрирующий часть трубчатой секции 50, при этом разрез выполнен вдоль линий 16-16, показанных на фиг. 6. Следует понимать, что хотя поперечное сечение каждого канала 55 для текучей среды, как показано на фиг. 5, представляет собой в целом круглое поперечное сечение, форма поперечного сечения каждой соответствующей дренажной трубки для текучей среды обтекателя не обязательно должна оставаться круглой. Круглые формы поперечного сечения могут изменяться по мере того, как каждая дренажная трубка для текучей среды обтекателя переходит от по существу вертикальной ориентации к по существу горизонтальной ориентации, и, в частности, по мере ее прокладки для подхода к ступенчатому расположению соответствующего выпускного отверстия 70 для текучей среды вдоль каждой боковой стороны обтекателя 60, как описано выше. На фиг. 16 дополнительно представлена конструкция обтекателя 60 и расположенные внутри дренажные трубки 90 для текучей среды обтекателя, а также показано наличие пустот 65 во внутреннем пространстве, ограниченном обтекателем 60, причем все это направлено на минимизацию массы с достижения значительной ее экономии.
[0063] На фиг. 17 и 18 представлены виды в разрезах, выполненных соответственно вдоль линий 17-17 и 18-18, показанных на фиг. 3 и 4. На фиг. 17, в частности, представлена самая верхняя по существу вертикальная часть каналов 90 для текучей среды обтекателя, когда они переходят от каналов 55 для текучей среды трубчатой секции в обтекатель 60. Дренажные каналы 90 для текучей среды обтекателя, связанные с двумя противоположными, выше всего расположенными выпускными отверстиями 70 для текучей среды, показаны с по существу некруглым поперечным сечением, отражающим переход этих двух каналов к ориентациям их наружных выпускных отверстий. Хотя указанные каналы (трубки) характеризуются по существу некруглым поперечным сечением, площадь поперечного сечения каждой дренажной трубки 90 для текучей среды обтекателя является по существу эквивалентной площади поперечного сечения соответствующего ей прохода 55 для текучей среды. Каждый канал 90 для текучей среды обтекателя характеризуется наличием периферийной поверхности 92, имеющей по существу одинаковый диапазон значений толщины, которая отделяет каждый канал от других соседних каналов 90 для текучей среды обтекателя, когда канал 90 для текучей среды обтекателя проходит к соответствующему ему выпускному отверстию 70 для текучей среды и больше не является частью конфигурации с совместными или общими стенками, как дополнительно показано на фиг. 16. На фиг. 18 дополнительно представлены расположение и ориентация нескольких каналов 90 для текучей среды обтекателя внутри обтекателя 60 и соответствующих им выпускных отверстий 70 для текучей среды, а также их позиционирование на противоположных сторонах 63 L и 63R обтекателя 60.
[0064] На фиг. 19-29 представлен альтернативный вариант осуществления предлагаемой интегральной стойки дренажной системы, в котором все выпускные отверстия 120 для текучей среды расположены вдоль одной боковой стороны обтекателя 110, чтобы минимизировать риск того, что наземный персонал, осуществляющий осмотр воздушного судна, может непреднамеренно осмотреть лишь одну боковую сторону обтекателя 110 и потенциально пропустить утечку текучей среды из выпускных отверстий 120 для текучей среды, находящихся на боковой стороне обтекателя, скрытой от взгляда. Для обозначения элементов, которые являются общими с рассмотренными выше вариантами осуществления, используются одинаковые ссылочные позиции.
[0065] На фиг. 19 и 20 представлен альтернативный вариант осуществления интегральной стойки дренажной системы 100, в котором все выпускные отверстия 120 для текучей среды расположены лишь с одной боковой стороны 113L обтекателя 110. По существу аэродинамический обтекатель ПО включает в себя переднюю поверхность 111, заднюю поверхность 112 и соответствующую левую сторону 113L и правую сторону 113R. Обтекатель 110 дополнительно включает в себя установочный фланец 114, что позволяет установить интегральную стойку дренажной системы на капот двигателя или фюзеляж воздушного судна. На фиг. 21-23 представлены виды спереди, сзади и слева этого другого варианта осуществления обтекателя 110.
[0066] Как показано на фиг. 21-23 и фиг. 28 и 29, выпускные отверстия 120 для текучей среды расположены лишь с левой стороны 113L обтекателя 110, при этом они располагаются в виде ступеней и по диагонали от нижней части 117 к верхней части 116 и от переднего края 111 к заднему краю 112 обтекателя 110. Расположение выпускных отверстий 120 для текучей среды в виде ступеней и по диагонали вдоль только левой стороны 113L обтекателя ПО не дает какой-либо текучей среде, которая может вытекать из какого-либо одиночного выпускного отверстия, стекать каплями вниз в направлении стрелки А, а также потенциально перемещаться к другому дренажному выпускному отверстию или попадать в него, что иначе могло бы иметь место, если бы выпускные отверстия 120 характеризовались исключительно вертикальной ориентацией. Более того, ступенчатое смещение положения выпускных отверстий 120 для текучей среды от верхней части 117 к нижней части 116 и от передней части 111 к задней части 112 дополнительно повышает способность обнаруживать какую-либо утечку текучей среды из какого-либо выпускного отверстия 120 и отличать ее от утечки текучей среды из какого-либо другого выпускного отверстия 120, а также особенно полезно при необходимости использования большого числа выпускных отверстий 120. В частности, какая-либо утечка текучей среды, выходящая из выпускного отверстия 120, будет перемещена потоком воздуха к заднему краю 112 обтекателя 120, когда воздушно судно находится в полете, как показано стрелкой В. Текучая среда, выходящая из какого-либо выпускного отверстия 120, когда воздушное судно неподвижно, будет, скорее всего, стекать каплями вниз в направлении стрелки А, оставляя линию или потек, которые можно проследить до конкретного выпускного отверстия 120 для текучей среды. Соответственно, показанное расположение улучшает способность обнаружения, из какого выпускного отверстия 120 для текучей среды может выходить одна или более текучих сред, и, в свою очередь, определения, какой компонент двигателя или фюзеляжа нуждается в техническом обслуживании или ремонте.
[0067] Для того чтобы дополнительно повысить способность обнаружения выпускного отверстия 120 для текучей среды, из которого может подтекать какая-либо одна или более текучих сред, ребра 121 для направления текучей среды выступают наружу из левой стороны 113L обтекателя 120 и служат для улучшения возможности сбора даже небольших количеств текучей среды, которая может выходить из выпускного отверстия 120 для текучей среды, способствуя ее обнаружению при визуальном осмотре. Как и в ранее описанном варианте осуществления, ребра 121 для направления текучей среды расположены непосредственно под каждым из нижних краев 118 каждого выпускного отверстия 120 для текучей среды и проходят к задней поверхности обтекателя 112. Каждое ребро 121 для направления текучей среды дополнительно содержит переднюю секцию 110(a), которая проходит вдоль переднего края 119 каждого выпускного отверстия 120 для текучей среды. Согласно другому варианту осуществления каждое ребро 121 для направления текучей среды может проходить еще дальше вдоль переднего края каждого выпускного отверстия 120 для текучей среды к верхнему краю каждого выпускного отверстия 120 для текучей среды, образуя удлиненный конец 110(b) ребра, чтобы дополнительно улучшить сбор какой-либо текучей среды и предотвратить перемещение какой-либо текучей среды к соседнему ребру или выпускному отверстию для текучей среды, что в противном случае может повредить способности обнаруживать, из какого выпускного отверстия могла вытекать текучая среда, и, в свою очередь, идентифицировать требующий технического обслуживания компонент двигателя или фюзеляжа воздушного судна. Обтекатель 110 может дополнительно содержать желоба (как показано на фиг. 8 и 9), проходящие от заднего края каждого выпускного отверстия 110 для текучей среды к задней поверхности обтекателя 110, чтобы способствовать сбору и удержанию текучей среды, которая может выходить из каких-либо единичных выпускных отверстий 120 для текучей среды, дополнительно улучшая возможность визуального обнаружения утечек текучих сред и, в свою очередь, идентификации связанных с ними компонентов двигателя или фюзеляжа, которые нуждаются в ремонте или техническом обслуживании.
[0068] На фиг. 24 представлен вид снизу этого альтернативного варианта осуществления интегральной стойки дренажной системы, показанного на фиг. 19 и 20, при этом ребра 121 для направления текучей среды расположены лишь с левой стороны 113L обтекателя 110.
[0069] На фиг. 25 и 26 представлены виды в разрезе обтекателя 110, иллюстрирующие вертикально ориентированные части каналов 122 для текучей среды обтекателя, когда они переходят из каналов 155 для текучей среды трубчатой секции в обтекатель 110 и выходят вдоль левой стороны 113L в выпускные отверстия 120 для текучей среды. На фиг. 26 дополнительно представлено расположение и ориентация каналов 130 для текучей среды обтекателя внутри обтекателя 110, а также соответствующих им выпускных отверстий 120 для текучей среды, расположенных с левой стороны 113L обтекателя 110.
[0070] На фиг. 27 представлен вид в разрезе обтекателя 110 и части трубчатой секции 155, при этом разрез выполнен вдоль линии 27 -27, показанной на фиг. 23, и представленный вид иллюстрирует конструкцию обтекателя 110 и расположенные внутри трубки 130 для текучей среды обтекателя, а также наличие пустот 115 во внутреннем пространстве, ограниченном обтекателем 110.
[0071] На фиг. 28 и 29 представлены выпускные отверстия 120 для текучей среды, расположенные лишь с левой стороны 113L обтекателя 110, при этом они располагаются в виде ступеней и по диагонали от нижней части 117 к верхней части 116 и от переднего края 111 к заднему краю 112 обтекателя 110. Как описано выше, расположение выпускных отверстий 120 для текучей среды в виде ступеней и по диагонали повышает способность обнаруживать какую-либо утечку текучей среды из какого-либо выпускного отверстия 120 и отличать ее от утечки текучей среды из какого-либо другого выпускного отверстия 120, а также особенно полезно при необходимости использования большого числа выпускных отверстий 120.
[0072] Настоящее изобретение позволяет осуществить предварительную сборку полностью интегральной стойки дренажной системы 40, 100 и связанных с ней трубопроводов для текучей среды, что облегчает и ускоряет ее установку на воздушное судно.
[0073] Хотя настоящее изобретение было подробно описано в контексте отвода текучих сред из компонентов двигателя воздушного судна, оно может быть аналогичным образом применено для отвода или выпуска текучих сред из компонентов и систем, расположенных в герметизированном фюзеляже воздушного судна как внутри, так и снаружи кабины. Например, согласно приведенному в настоящем документе раскрытию настоящее изобретения может быть адаптировано для сбора и отвода воды из сливных систем и бункеров для льда воздушного средства.
[0074] Хотя в настоящем документе были раскрыты различные аспекты и реализации, другие аспекты и реализации будут очевидны для специалистов в данной области техники. Различные аспекты, варианты осуществления и реализации, раскрытые в настоящем документе, предназначены для иллюстрации и не предназначены для ограничения, при этом истинный объем настоящего изобретения указан в прилагаемой формуле изобретения вместе с полным объемом эквивалентов, которые попадают под объем формулы изобретения. Также следует понимать, что используемая в настоящем документе терминология предназначена только для описания конкретных реализаций и не предназначена для ограничения. Любая модификация, эквивалентная замена или уточнение вариантов осуществления без отклонения от сущности и принципа настоящего изобретения должны рассматриваться как подпадающие под объем правовой охраны настоящего изобретения.