BR0210206B1 - inversor de empuxo de carenagem pivÈ. - Google Patents

Description

"INVERSOR DE EMPUXO DE CARENAGEM PIVÔ"

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção se refere genericamente a mo- tores de aeronave, e, mais especificamente, a inversores de empuxo para os mesmos.

TÉCNICA PRECEDENTE

Motores de turbina a gás de turbo-ventilador são comumente usados para dar propulsão a uma aeronave em vôo. Em um motor de turbo-ventilador, o ar é pressurizado em um compressor, misturado com combustível, e inflamado em um combustor para gerar gases quentes de combustão que fluem a jusante através de turbinas que extraem energia a partir do mesmo. Uma turbina de alta pressão aciona o compressor, e uma turbina de baixa pressão aciona a ventoinha disposta a montante do compressor.

Empuxo de propulsão é provido pela combinação da exaustão do gás quente de combustão, a partir do motor cen- tral, com o ar pressurizado de ventoinha que se desvia do motor central. Em um motor de turbo-ventilador de conduto longo, o ar da ventoinha se desvia do motor central dentro de uma nacela circundante e é misturado com a exaustão cen- tral, antes da descarga a partir do motor, em um fluxo de exaustão combinado.

Durante aterrissagem da aeronave, é comum empregar inversores de empuxo com o motor nos quais as portas são abertas seletivamente para bloquear a direção posterior da exaustão do motor e redirecionar a mesma na direção avante para proporcionar freagem adicional para a aeronave. Há dois tipos básicos de inversores de empuxo tendo portas montadas quer seja após a saída para o bico de exaustão de descarga, ou, antes da saída a partir daquele bico de saída.

Uma vez que os inversores de empuxo são usados apenas durante aterrissagem da aeronave os mesmos devem ser integrados no motor, com efeito adverso mínimo durante todas as outras condições de operação incluindo: decolagem, deslo- camento em velocidade de cruzeiro, e descida. Contudo, devi- do à complexidade inerente em se proporcionar inversores de empuxo na extremidade de descarga do motor, o estado da téc- nica é repleto de formas de inversores de empuxo tentando minimizar os efeitos adversos dos mesmos, enquanto maximi- zando o desempenho aerodinâmico do motor.

Como um motor da aeronave é configurado especifi- camente para dar propulsão a uma aeronave em vôo, o peso do motor é um fator principal de projeto, e a introdução de um inversor de empuxo deve minimizar o aumento correspondente em peso do motor. A eficiência de propulsão do motor é ainda um outro fator significativo de projeto, que também é afeta- do adversamente pela introdução de inversores de empuxo em várias formas.

Por exemplo, um inversor de empuxo após a saída inclui um par de portas do tipo concha de marisco que são estendidas na forma de uma concha de marisco aberta para re- direcionar a exaustão do motor na direção avante durante aterrissagem. Uma vez que as portas estendidas do tipo con- cha de marisco devem ficar estreitamente adjacentes uma à outra nas suas bordas posteriores, quando as portas são re- traídas ou alojadas, as suas bordas posteriores formam tipi- camente uma configuração em V que introduz arrasto aerodinâ- mico indesejável durante operação normal do motor. Arrasto é uma perda de desempenho que reduz a eficiência global do mo- tor com esse tipo de inversor de empuxo.

Em inversores de empuxo do tipo pré-saída, as por- tas do inversor estão localizadas a montante da extremidade de descarga do bico resultando em uma configuração tipica- mente mais complexa para integrar as portas nas suas posi- ções alojada e desdobrada. Especificamente, as portas aloja- das devem minimizar as perdas aerodinâmicas da exaustão ca- nalizada através das mesmas durante operação normal, bem como proporcionar uma superfície externa aerodinâmica para reduzir arrasto sobre a mesma. E, as portas devem ser ade- quadamente vedadas ao bico de exaustão quando alojadas para reduzir ou minimizar vazamento do gás de exaustão através do perímetro convoluto das portas.

Uma vez que o bico de exaustão é de configuração anular, cada uma das duas portas deve arquear adequadamente para combinar com a configuração anular do bico quando alo- jada. As duas portas são realmente arqueadas em suas extre- midades, avançada e posterior, com bordas laterais relativa- mente retas entre as mesmas, e com superfícies internas e externas que devem se fundir adequadamente com as superfí- cies internas e externas correspondentes do conduto de exaustão, no qual elas são montadas.

Aumentando a complexidade do modelo de inversor de empuxo está a necessidade inerente de seu acionamento ade- quado, para abrir as portas com desdobramento, quando exigi- do, e fechar as portas com retração para suas posições alo- jadas, quando não exigido para aterrissagem da aeronave. Vá- rias formas de acionadores são encontradas no estado da téc- nica tendo vantagens e desvantagens diferentes, as quais também aumentam a complexidade da vedação efetiva das por- tas .

Ainda um outro fator de projeto significativo para os inversores de empuxo é a integração com o meio de aciona- mento de dispositivos de segurança adequados para prevenir desdobramento não pretendido dos inversores de empuxo exceto para aterrissagem da aeronave. Tal prevenção de desdobramen- to pode ser integrada com o meio de acionamento sem introdu- zir penalidade por peso excessivo, ainda assim proporcionan- do um sistema de acionamento de inversor de empuxo, durável e robusto, para vida útil longa do mesmo.

Conseqüentemente, se deseja proporcionar um inver- sor de empuxo aperfeiçoado, com componentes integrados, para otimizar o desempenho aerodinâmico em um conjunto compacto e robusto.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

Um inversor de empuxo inclui um par de portas co- brindo portais correspondentes em um conduto de exaustão en- tre um bico de entrada e um bico de saída em suas extremida- des opostas. 0 conduto inclui também um par de vigas late- rais tendo acionadores montados nas mesmas, e operativamente unidos às portas para rotação seletiva das mesmas em torno de pivôs correspondentes. Carenagens de bolha são dispostas dentro do conduto e unem, de forma vedada, as portas às vi- gas em torno de pivôs respectivos dentre os pivôs.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A invenção, de acordo com modalidades preferidas e exemplares, em conjunto com objetivos e vantagens adicionais da mesma, é descrita mais particularmente na descrição deta- lhada que se segue, tomada em conjunto com os desenhos ane- xos nos quais:

A Figura 1 é uma vista isométrica de um motor de aeronave de turbina a gás de turbo-ventilador exemplar tendo um inversor de empuxo montado na sua extremidade posterior de acordo com a presente invenção.

A Figura 2 é uma vista isométrica do inversor de empuxo ilustrado na Figura 1 com suas portas estando desdo- bradas, abertas de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

A Figura 3 é uma vista em elevação lateral parci- almente em seção do inversor de empuxo ilustrado na Figura 2 com a porta superior estando desdobrada, aberta e a porta inferior sendo ilustrada retraída, fechada em sua posição alojada, para comparação direta.

A Figura 4 é uma vista em elevação lateral parci- almente em seção de dois pivôs de porta e carenagens de bo- lha de cobertura de acordo com uma modalidade exemplar, quando vista geralmente ao longo da linha 4-4, dentro do conduto de exaustão ilustrado na Figura 1.

A Figura 5 é uma vista em seção, em elevação, através do pivô de porta e carenagem de bolha, ilustrados na Figura 4, e tomada ao longo da linha 5-5.

MODO(S) PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

É ilustrado na Figura 1 um motor 10 de turbina a gás na forma exemplar de um motor de turbo-ventilador confi- gurado para dar propulsão a uma aeronave em vôo. Nessa mo- dalidade exemplar o motor é configurado para ser montado la- teralmente na fuselagem de uma aeronave, próximo à sua cau- da.

O motor pode ter qualquer configuração convencio- nal e inclui tipicamente uma ventoinha 12 de estágio único tendo quatro pás de rotor através das quais o ar ambiente 14a entra no motor durante operação. A ventoinha é acionada por um motor central 16, tendo um compressor que pressuriza uma parte do ar da ventoinha que é então misturado com com- bustível e inflamado em um combustor para gerar gases 14b de combustão quentes que são descarregados através de turbinas correspondentemente de alta e baixa pressão, dispostas a ju- sante do mesmo. A turbina de alta pressão aciona o compres- sor através de um eixo entre os mesmos, e a turbina de baixa pressão aciona a ventoinha através de um outro eixo entre os mesmos.

O ar da ventoinha se desvia do motor central den- tro de um conduto de derivação correspondente definido entre a nacela externa do motor e o invólucro externo do motor central, e se mistura com os gases de combustão na extremi- dade posterior do motor, antes da descarga, como uma corren- te de exaustão 14 comum através de um inversor de empuxo 18 anular montado na extremidade posterior do motor. Porém, para o inversor de empuxo 18, o motor pode ter qualquer con- figuração convencional e é operado de uma maneira convencio- nal para dar propulsão a uma aeronave a partir da decolagem, deslocamento em velocidade de cruzeiro, descida, e aterris- sagem.

Conseqüentemente, o inversor de empuxo 18 é provi- do para uso apenas durante aterrissagem da aeronave para proporcionar empuxo reverso de freagem para auxiliar a parar a aeronave ao longo da pista.

O inversor de empuxo 18 de acordo com uma modali- dade exemplar da presente invenção é ilustrado fechado na Figura 1 e aberto na Figura 2 em isolamento a partir do mo- tor. Como mostrado inicialmente na Figura 2, o inversor de empuxo inclui um conduto de exaustão 20 geralmente anular tendo um eixo 22 central axial através do mesmo. O conduto de exaustão define o limite externo para descarregar as cor- rentes de gás e da ventoinha na corrente de exaustão 14 co- mum, e é circundado por uma carenagem 24 externa adequada que se funde harmonicamente com a superfície externa da na- cela do motor para reduzir arrasto de fricção sobre a mesma durante operação.

O conduto de exaustão 20 inclui uma entrada 26 na sua extremidade a montante para receber a exaustão 14 a par- tir do motor. Uma saída anular ou bico de descarga 28 está disposto na extremidade oposta, axialmente a jusante do con- duto de exaustão para descarregar a exaustão a partir do mesmo durante operação normal do motor para propulsão avante em vôo. Como mostrado nas Figuras 1 e 2, o conduto de exaustão inclui também um par de vigas 30 laterais, diame- tralmente opostas, estendendo-se axialmente entre a entrada e as extremidades de bico do conduto nos seus lados horizon- tais, esquerdo e direito.

Um par de saídas ou portais 32 laterais diametral- mente opostos é disposto circunferencialmente entre as vigas laterais e espaçados à frente do bico de saída 28. Os dois portais são dispostos nos lados, superior e inferior, do conduto de exaustão e se estendem em um arco entre as duas vigas laterais para proporcionar saídas laterais superior e inferior para o fluxo de exaustão durante operação do inver- sor de empuxo.

A operação de inversão de empuxo é efetuada por um par de portas 34 de inversor de empuxo, disposto em portais respectivos dentre portais, com cada porta tendo um formato geralmente arqueado na forma típica de portas de inversor de empuxo do tipo concha de marisco. As portas individuais po- dem ser formadas de qualquer maneira convencional incluindo revestimentos interno e externo com nervuras de reforço en- tre os mesmos. Ε, o conduto de exaustão 2 0 também pode ser configurado de qualquer forma convencional, com um revesti- mento interno liso para confinar a exaustão durante opera- ção, e circundado pela carenagem externa 24 a qual tem pre- ferivelmente painéis removíveis para acesso aos recursos in- ternos do inversor de empuxo.

Como mostrado nas figuras 2 e 3, cada uma das duas portas 34 é montada giratoriamente em seus lados circunfe- renciais opostos a duas vigas laterais, mediante pivôs 3 6 correspondentes. Cada porta desse modo inclui dois pivôs dispostos em seus lados a montante da borda posterior da porta, que definem um único eixo pivô para abrir ou fechar as portas individuais, mediante giro, em seus portais res- pectivos .

Como mostrado na figura 3, cada um dos pivôs 36 está na forma preferida de um braço 3 6a de suporte interno unido de forma fixa a uma viga lateral respectiva mediante prendedores adequados, por exemplo, e estendendo-se verti- calmente no sentido para cima ou no sentido para baixo na forma de um cantiléver a partir do mesmo. Cada pivô inclui também um braço 3 6b de suporte externo unido fixamente a uma porta respectiva em seus lados opostos e espaçado a montante a partir da borda posterior da porta. Um prendedor 36c une de forma giratória, em conjunto, os pares respectivos de braços internos e externos de qualquer maneira convencional para permitir que cada porta abra e feche, mediante giro, em torno de um único eixo pivô correspondente das mesmas.

Como mostrado nas Figuras 2 e 3, é provido meio para acionar as portas para seletivamente abrir com desdo- bramento, e fechar com retração, as portas, em torno dos pivôs correspondentes. Na modalidade preferida ilustrada, o meio de acionamento inclui um par de acionadores laterais 38 montados fixamente em vigas respectivas dentre duas vigas laterais, e unidos operativamente às portas para rotação se- letiva das mesmas em torno dos pivôs para desdobrar as por- tas durante operação do inversor de empuxo e alojar as por- tas durante todas as outras operações normais do motor quan- do a inversão de empuxo não é exigida.

Como mostrado esquematicamente na figura 3, os acionadores são unidos operativamente a um controlador 40 adequado configurado para controlar toda operação do inver- sor de empuxo, como exigido. Por exemplo, os acionadores 38 podem ser hidraulicamente acionados, e o controlador 40 é configurado para estender ou retrair as hastes de saída dos acionadores para abrir ou fechar as portas, mediante giro, como desejado.

Como mostrado na Figura 1 e na metade inferior da figura 3, cada porta 34 fecha o portal 32 correspondente quando alojada, com a sua superfície externa se fundindo harmonicamente com a carenagem externa de inversor de empu- xo. Uma vez que o inversor de empuxo é anular, as duas por- tas são arqueadas na direção circunferencial pela extensão exigida para fechar os portais. As portas têm preferivelmen- te bordas a montante que se sobrepõem às partes correspon- dentes a montante do conduto na frente dos portais, e partes a jusante as quais são subpostas às bordas, a montante do bico de saída 28, na extremidade posterior dos portais cor- respondentes.

Como mostrado na Figura 2 e na metade superior da Figura 3, as portas individuais são giradas em torno dos respectivos pivôs 36 durante desdobramento para abrir as partes avançadas dos portais e redirecionar a exaustão 14 radialmente no sentido para fora a partir dos mesmos na di- reção avante durante operação de inversão de empuxo. As ex- tremidades posteriores das portas são giradas corresponden- temente, em conjunto, dentro do bico de exaustão em que as mesmas são contíguas entre si, como ilustrado na Figura 2, para formar a configuração típica de concha de marisco com um ângulo incluso obtuso entre as mesmas para descarregar a exaustão a partir dos portais superior e inferior durante operação de inversão de empuxo. As portas podem ficar adja- centes, uma à outra, guando abertas, ou podem ter uma peque- na folga entre as mesmas de acordo com a prática de desdo- bramento convencional.

As portas de inversor de empuxo do tipo concha de marisco de pivô único, como aquelas ilustradas na Figura 3, são particularmente difíceis de vedar nos pivôs correspon- dentes devido ao movimento giratório das portas dentro dos portais correspondentes.

Contudo, e de acordo com a presente invenção, dois pares de carenagens de bolha 42 como inicialmente mostrado nas Figuras 1-3 são dispostos dentro do conduto de exaustão e unem de forma vedada as portas às vigas laterais em torno de pivôs respectivos dos quatro pivôs 36. As carenagens de bolha 42 proporcionam meios para cobrir os quatro pivôs den- tro do conduto de exaustão para fechar de forma vedada cada uma das portas em cada um dos pivôs não obstante o movimento giratório de cada porta exigido para desdobramento e retra- ção. Vedação das juntas de pivô é particularmente importante quando as portas são alojadas para reduzir ou prevenir vaza- mento do fluxo de exaustão através das mesmas que poderia diminuir a eficiência de propulsão da exaustão descarregada através do bico de exaustão.

Como ilustrado melhor na Figura 4, cada uma das carenagens 42 de bolha inclui uma borda próxima 42a unida de forma fixa e vedada ao lado interno da porta respectiva ex- terna do pivô 36. E, cada carenagem inclui uma borda 42b distante oposta arqueada que é montada em balanço no sentido contrário à borda de porta e se sobrepõe a uma viga lateral respectiva ao longo da sua superfície interna. A borda dis- tante 42b forma uma parte de um círculo tendo um raio A com um centro de curvatura correspondendo ao centro respectivo do pivô 3G para girar em torno do mesmo. Dessa forma, à me- dida que cada porta gira em torno do pivô 3 6 durante desdo- bramento ou retração, a carenagem de bolha fixada também gira com a mesma em relação à viga 30 lateral estacionária.

Cada carenagem de bolha dessa forma cobre a super- fície interna dos pivôs respectivos e proporciona um caminho de fluxo aerodinamicamente harmônico ao longo do qual a exaustão 14 é descarregada durante operação. Na modalidade preferida ilustrada nas Figuras 4 e 5, uma vedação 44 de ca- renagem arqueada é montada fixamente à superfície interna das vigas laterais em torno de cada um dos quatro pivôs em encontro de vedação deslizante com as bordas 42b distantes arqueadas das carenagens correspondentes dentre as carena- gens de bolha para proporcionar quatro vedações giratórias correspondentes com a mesma. As vedações 44 de carenagem têm um raio de curvatura B medido a partir do centro dos pivôs respectivos 36, o qual veda o raio B e é ligeiramente menor do que o raio A de borda da carenagem para proporcionar uma vedação deslizante giratória entre os mesmos quando as por- tas giram quando acionadas. A borda 42b de carenagem dessa forma é concêntrica com a vedação 44 de carenagem arqueada para manter continuidade da vedação entre as mesmas.

Como mostrado na Figura 5, cada vedação de carena- gem pode ter qualquer forma adequada para proporcionar uma vedação deslizante entre a carenagem de bolha e a superfície interna da viga lateral 30. Por exemplo, cada vedação de ca- renagem pode ser formada de um material elastomérico adequa- do tal como silicone coberto com um tecido de baixa fricção tal como politetrafluoroetileno (PTFE), comumente conhecido como Teflonl cujos materiais de vedação são comuns em inver- sores de empuxo. A vedação é adequadamente retida ou presa em uma tira de suporte de metal que é unida adequadamente de forma fixa à viga lateral mediante prendedores ou rebites, por exemplo.

Como ilustrado inicialmente na Figura I1 a super- fície interna do conduto de exaustão é geralmente circular exceto nas vigas laterais 30 que são geralmente planas para montagem dos acionadores às suas superfícies externas. Em outras modalidades, as vigas laterais podem ser arqueadas, e, por exemplo, podem casar com o diâmetro interno do condu- to de exaustão.

Como mostrado na Figura 4, as vedações 44 e care- nagem são montadas preferivelmente em superfícies internas localmente planas das vigas laterais 30 para se encostar de forma vedada às superfícies internas correspondentemente planas das bordas 42b distantes da carenagem. Dessa forma, quando as portas são alojadas em suas posições fechadas, as bordas distantes de cada uma das carenagens de bolha engatam de forma vedada as vedações 44 de carenagem correspondente para reduzir ou eliminar qualquer vazamento de fluxo de exaustão através das mesmas para operação normal do motor.

Em uma outra modalidade das juntas vedadas, as bordas distantes da carenagem podem casar com as vedações de carenagem em um ajuste de justaposição arqueado, como uma junta esférica, para proporcionar uma vedação de contato en- tre as mesmas que permite movimento relativo entre a carena- gem e a vedação durante desdobramento da porta.

Conseqüentemente, a exaustão 14 é confinada a flu- ir para fora do bico de descarga 28 para eficiência máxima de propulsão e com pouco, se houver, vazamento em torno das quatro juntas pivô das portas fechadas. Contudo, quando as portas são desdobradas para sua posição aberta, a junta des- lizante formada entre as bordas de carenagem e as vedações de carenagem permite movimento relativo entre as mesmas sem obstrução entre as carenagens de bolha e as vigas laterais. E, as vedações de carenagem vedam adicionalmente contra va- zamento de fluxo de exaustão em torno das juntas pivô duran- te operação de inversão de empuxo para maximizar sua efici- ência .

Como mostrado nas Figuras 4 e 5, as vigas laterais incluem preferivelmente degraus ou recessos 46 correspon- dentes dispostos à frente das carenagens 42 de bolha respec- tivas para montar as carenagens substancialmente em nível nos recessos, com as vedações 44 de carenagem corresponden- tes sendo rebaixadas abaixo das carenagens de bolha e o pla- tô plano ou degrau provido a montante do recesso. Dessa for- ma, quando a exaustão 14 flui a jusante ao longo da superfí- cie interna plana das vigas laterais 30, a mesma pode fluir suavemente sobre a superfície interna das carenagens 42 de bolha respectivas dispostas substancialmente em nível com a mesma. As carenagens de bolha dessa forma não criam degraus voltados a montante os quais aumentariam as perdas de arras- to na exaustão sendo descarregada através do conduto de exaustão.

Como mostrado nas Figuras 2 e 3, cada uma das por- tas 34 inclui um perímetro avançado disposto à frente das duas carenagens de bolha nos seus pivôs 3 6 correspondentes. 0 perímetro avançado da porta é arqueado ao longo da borda avançada da porta e geralmente reto ao longo de duas bordas laterais da porta estendendo-se posteriormente em relação aos dois pivôs. A superfície interna ou interior do períme- tro de porta avançado casa com a configuração correspondente da superfície externa do conduto de exaustão 2 0 em torno da parte avançada dos portais correspondentes.

Montada fixamente à superfície externa do conduto de exaustão existe uma vedação 48 avançada cooperante cir- cundando cada um dos portais 32 à frente das carenagens 42 de bolha respectivas para encontro e vedação do perímetro avançado da porta quando alojada na posição fechada como ilustrado na metade inferior da Figura 3.

Correspondentemente, cada porta inclui um períme- tro posterior disposto posteriormente às suas duas carena- gens de bolha, o qual é arqueado ao longo da borda posterior de cada porta e geralmente reto ao longo das duas bordas la- terais de cada porta à frente dos pivôs correspondentes. A superfície externa do perímetro posterior da porta é confi- gurada adequadamente para ficar sob a superfície interna correspondente do bico de saída 28 na extremidade posterior de cada portal. 0 conduto inclui também preferivelmente uma vedação posterior 50 circundando cada um dos portais após as carenagens de bolha e dentro da borda interna da carenagem externa. Dessa forma, quando as portas são fechadas alojadas como ilustrado na metade inferior da Figura 3, o perímetro posterior de cada porta engata de forma vedada a vedação posterior 50 na extremidade a montante do bico de exaustão.

As vedações avançada e posterior 48, 50 são prefe- rivelmente tiras contínuas tendo qualquer configuração de vedação adequada tal como mechas de silicone convencionais ou vedações laminares encerradas por um tecido ou material de baixa fricção como PTFE.

Como mostrado nas Figuras 2 e 4, a vedação avança- da 4 8 circunda a parte avançada de cada portal até a extre- midade avançada de cada carenagem de bolha, e a vedação pos- terior 50 circunda a parte posterior de cada portal até a extremidade posterior de cada carenagem de bolha, e as veda- ções, avançada e posterior, são preferivelmente contíguas às extremidades opostas das vedações 44 de carenagem respecti- vas para proporcionar vedação de perímetro substancialmente integral de cada uma das portas quando fechadas alojadas. Cada carenagem de bolha cobre a superfície interna de cada junta pivô e proporciona a borda arqueada para manter conti- nuidade da vedação de porta entre as vedações avançada e posterior 48, 50. Cada porta é dessa forma completamente ve- dada quando fechada, ainda assim pode ser girada aberta sem comprometer o desempenho da carenagem 42 de bolha e das ve- dações 44 de carenagem cooperantes.

Na modalidade preferida ilustrada nas Figuras 2 e 3, o meio de acionamento de porta preferivelmente inclui também dois pares de hastes de acionador ou ligações 52 uni- das de forma giratória em extremidades opostas a portas res- pectivas das duas portas 34 à frente de seus pivôs corres- pondentes, e a dois acionadores laterais 38 para girar sele- tivamente as portas abertas e fechadas em torno dos pivôs correspondentes. Como mostrado na Figura 3, cada ligação 52 de acionador é unida giratoriamente a um braço de suporte correspondente que se estende a partir do lado da porta em um conjunto integral com o braço externo 36b. E, cada care- nagem 42 de bolha é dimensionada e configurada para cobrir adicionalmente as extremidades correspondentes das ligações unidas à porta.

Dessa forma, cada uma das duas portas 34 é unida em seus lados opostos a acionadores respectivos dos dois acionadores 38 através das duas ligações 52 de acionador, correspondentes. Quando a haste de saída do acionador é re- traída ou estendida, as extremidades próximas das quatro li- gações 52 se deslocam com a mesma, para girar abertas ou fe- chadas as portas respectivas em torno dos pivôs 36 corres- pondentes. Na Figura 3, a porta superior 34 é ilustrada des- dobrada com a ligação 52 de acionador correspondente sendo empurrada no sentido para fora, e a porta interna 34 é ilus- trada alojada com a ligação 52 de acionador correspondente sendo retraída no sentido para dentro.

Movimento cinemático do acionador, ligações coope- rantes, e portas de um só pivô, podem ser derivados daqueles revelados em detalhe substancial na Patente US 4.422.605 de Fage, incorporada aqui como referência. Esse sistema de aci- onamento tem várias vantagens incluindo desdobramento eficaz das duas portas, e travamento seguro das mesmas em suas po- sições alojadas. Por exemplo, as duas portas são interconec- tadas uma à outra pelas quatro ligações 52 de acionador e pelos dois acionadores 38 comuns. Isto proporciona redundân- cia tanto no desdobramento das portas como na manutenção das portas seguramente alojadas em suas posições fechadas.

Redundância adicional em fechar de forma travada as duas portas na posição alojada é provida por meio adicio- nal configurada especificamente para trancar seletivamente as duas portas fechadas, e destrancar as portas apenas após as portas serem super-retraídas ou super-alojadas. Por exem- plo, cada uma das portas 34, como ilustrado na figura 3, pode incluir um par de ganchos externos 54 montados fixamen- te às suas extremidades avançadas nos lados circunferencial- mente opostos. E, um par de ganchos internos ou engates 56 é montado de forma giratória em cada uma das duas vigas late- rais 30 para engatar seletivamente ganchos respectivos dos ganchos externos 54 para prevenir desdobramento das portas quando não for pretendido. Os dois engates internos 56 são unidos adequada- mente a um acionador 58 de engate, o qual é acionado prefe- rivelmente de forma hidráulica, para girar os engates quer seja no sentido horário ou no sentido anti-horário quando desejado. Na parte superior da Figura 3, o engate interno 56 foi girado no sentido anti-horário para liberar o gancho 54 externo correspondente para desdobrar a porta correspondente.

Ε, o engate interno 56 na metade inferior da figu- ra 3 foi girado no sentido anti-horário para engatar o gan- cho 54 externo correspondente e fechar travada a porta 34 correspondente em sua posição alojada. As duas posições des- dobrada e alojada são ilustradas em conjunto na Figura 3 com a finalidade de clareza de apresentação, sendo entendido que as duas portas são desdobradas abertas ou fechadas alojadas em conjunto em operação normal.

Uma vantagem específica do dispositivo de engate ilustrado na Figura 3 é que os dois engates 56 impedem o desdobramento das portas a partir da posição alojada a menos que as duas portas sejam primeiramente super-retraídas ou super-alojadas mediante operação dos acionadores 38 de por- ta, correspondentes, antes de inverter esses acionadores de porta para desdobrar as portas. Uma vez que os engates in- ternos 56 têm uma configuração geral em J, os mesmos não po- dem ser desconectados dos ganchos externos cooperantes até que esses ganchos externos sejam acionados no sentido para dentro em direção ao centro do bico de exaustão para permi- tir que os engates-J deixem livres os ganchos externos. Con- seqüentemente, o controlador 40 é configurado para inicial- mente acionar os acionadores 38 de porta para super-retrair as portas a partir de suas posições fechadas e alojadas para permitir desengate dos engates internos 56 antes de inverter a direção dos acionadores de porta para desdobrar as portas.

Esse recurso de super-alojar também é descrito em detalhe substancial na Patente de Fage descrita acima e é preferivelmente incorporado na modalidade preferida do in- versor de empuxo da presente invenção.

Uma vantagem específica do tipo de pré-saída do inversor de empuxo ilustrado nas Figuras 1-3 é o ótimo de- sempenho de empuxo avante do mesmo que pode ser atribuído ao bico de exaustão 28, localizado a jusante. Como mostrado na Figura 3, a borda posterior do bico de exaustão 28 é co- planar e substancialmente perpendicular ao eixo central 22 para reduzir substancialmente as perdas aerodinâmicas ou ar- rasto de base durante operação, cujas perdas e arrasto são encontrados tipicamente nas saídas de exaustão em V conven- cionais .

Adicionalmente, o bico de exaustão 28 é preferi- velmente circular em sua borda posterior como ilustrado nas Figuras 1 e 2 para maximizar a eficiência de propulsão, e se funde à frente a partir daí com as superfícies internas pla- nas das duas vigas 3 0 laterais como ilustrado melhor nas Fi- guras 1 e 4. As duas vigas laterais 3 0 são pref erivelmente planas para montagem dos acionadores 38 comuns e das liga- ções 52 de acionador cooperantes como ilustrado na figura 3 e dessa forma interromper a continuidade circular dentro do conduto de exaustão. Contudo, as superfícies internas das vigas laterais planas podem se fundir em suas extremidades a montante e em suas extremidades a jusante para realizar transição suave para a superfície interna totalmente circu- lar do conduto de exaustão nas extremidades de entrada e de saída opostas das mesmas.

Como ilustrado melhor na Figura 5, cada uma das carenagens 42 de bolha se funde a partir das superfícies in- ternas planas das vigas laterais à superfície interna arque- ada das portas 34 respectivas nas bordas próximas 42a das carenagens individuais. Cada uma das carenagens 42 de bolha é dimensionada e configurada preferivelmente para cobrir pivôs respectivos dentre os pivôs 3 6 de porta para proporci- onar vedações efetivas em torno dos mesmos, com continuidade avançada e posterior com as vedações avançada e posterior 48, 50.

As carenagens de bolha podem ter uma configuração de domo adequada para cobrir o interior das juntas de porta, e podem ser feitas de qualquer material adequado tal como metal, ou preferivelmente um composto de grafite e epóxi leve. A superfície interna exposta de cada carenagem de bo- lha deve se fundir aerodinamicamente com as superfícies in- ternas das portas respectivas e vigas laterais para propor- cionar um limite aerodinamicamente suave para descarregar a exaustão através do conduto de saída.

O inversor de empuxo aperfeiçoado descrito acima tem desempenho de empuxo avante otimizado devido às carena- gens de bolha, baixo arrasto de base, e a segurança do re- curso de super-guardar e de acionamento lateral de pivô úni- co. 0 acionamento lateral de pivô único das duas portas tem experiência comprovada no campo para operação durável e ro- busta. E, as carenagens de bolha vedam eficazmente os pivôs de porta para maximizar desempenho e eficiência.

Embora tenham sido descritas aqui o que são consi- deradas como modalidades preferidas e exemplares da presente invenção, outras modificações da invenção serão evidentes àqueles versados na técnica a partir dos ensinamentos apre- sentados aqui, e, portanto, se pretende ter garantido nas reivindicações anexas todas as tais modificações que estejam compreendidas no verdadeiro espírito e escopo da invenção.

Claims (27)

1. Inversor de empuxo de motor de aeronave, CARACTERIZADO por compreender: um conduto de exaustão tendo uma entrada em uma extremidade para receber a exaustão do dito motor, um bico de saída em uma extremidade oposta para descarregar dita exaustão, um par de vigas laterais opostas se estendendo en- tre dita entrada e dito bico, e um par de portais opostos dispostos circunferencialmente entre ditas vigas à frente do dito bico; um par de portas de inversor de empuxo disposto em portais respectivos dentre ditos portais, e montadas girato- riamente em ditas vigas em pivôs correspondentes; um par de a.cionadores montados em vigas respecti- vas dentre ditas vigas, e unidos operativamente as ditas portas para rotação seletiva das mesmas em torno dos ditos pivôs; e, dois pares de carenagens de bolha dispostos dentro do dito conduto e unindo de forma vedada ditas portas às vi- gas em torno de pivôs respectivos dentre ditos pivôs.

2. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas carenagens são unidas fixamente às ditas portas para rotação com as mesmas em torno dos ditos pivôs.

3. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das ditas ca- renagens inclui uma borda próxima unida fixamente a uma res- pectiva porta, e uma borda distante arqueada sobrepondo-se a uma respectiva viga, e tendo um centro de curvatura em cor- respondência com um respectivo pivô para rotação em torno do mesmo.

4. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 3, CARACTERIZADO adicionalmente por compreender uma ve- dação de carenagem arqueada montada fixamente às ditas vigas laterais em torno de cada um dos ditos pivôs em apoio de ve- dação deslizante com ditas bordas distantes arqueadas de ca- renagens correspondentes dentre ditas carenagens.

5. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 4, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas vedações de ca- renagem são montadas nas superfícies internas planas das di- tas vigas laterais.

6. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 5, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas vigas laterais incluem recessos dispostos à frente das carenagens respecti- vas para montar ditas carenagens substancialmente em nível nesse lugar, e rebaixando ditas vedações de carenagem abaixo das ditas carenagens.

7. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: cada uma das ditas portas inclui um perímetro in- terno avançado, disposto à frente das ditas carenagens, e um perímetro posterior externo disposto atrás das ditas carena- gens; dito conduto inclui adicionalmente uma vedação avançada circundando cada um dos ditos portais à frente das carenagens para vedar dito perímetro avançado da porta quan- do alojada; e dito conduto inclui adicionalmente uma vedação posterior circundando cada um dos ditos portais atrás das ditas carenagens para vedar dito perímetro posterior da por- ta quando alojada.

8. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 7, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas vedações avança- da e posterior são contíguas âs extremidades opostas das di- tas vedações de carenagem para proporcionar vedação de perí- metro integral das ditas portas quando alojadas.

9. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindica- ção 5, CARACTERIZADO por compreender adicionalmente dois pa- res de ligações de acionador, unidos, de forma giratória, em extremidades opostas às portas respectivas dentre ditas por- tas, à frente de seus pivôs, e aos ditos acionadores para seletivamente abrir e fechar ditas portas, mediante giro, em torno dos ditos pivôs.

10. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 9, CARACTERIZADO por compreender adicionalmente: um par de ganchos externos montados fixamente a cada uma das ditas portas em suas extremidades avançadas; e uma pluralidade de engates internos unidos às di- tas vigas laterais para engatar seletivamente ditos ganchos externos para prevenir desdobramento das ditas portas.

11. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que dito bico de exaus- tão tem uma borda posterior co-planar.

12. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que dito bico é anular em sua borda posterior, e se funde à frente da mesma com di- tas superfícies internas planas das ditas vigas laterais nas carenagens de bolha.

13. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas carenagens de bolha se fundem a partir das ditas superfícies internas pla- nas das ditas vigas laterais com as superfícies internas ar- queadas das ditas portas nas ditas bordas próximas das ditas carenagens.

14. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos pivôs compreende: um braço de suporte interno unido fixamente a uma respectiva viga lateral; um braço de suporte externo unido fixamente a uma respectiva porta; e um prendedor unindo em conjunto, de forma girató- ria, os respectivos pares de ditos braços internos e exter- nos; e cada uma das ditas carenagens de bolha é dimensio- nada e configurada para cobrir um respectivo pivô dentre di- tos pivôs.

15. Inversor de empuxo de motor de aeronave, CARACTERIZADO por compreender: um conduto de exaustão tendo um bico de entrada e um bico de saída em extremidades opostas, um par de vigas laterais estendendo-se entre os mesmos, e um par de portais diametralmente opostos dispostos à frente do dito bico; um par de portas de inversor de empuxo dispostas nos ditos portais e montadas giratoriamente às ditas vigas laterais em pivôs correspondentes; um dispositivo para seletivamente abrir com desdo- bramento, e fechar com retração ditas portas, em torno dos pivôs; e, um dispositivo incluindo uma pluralidade de care- nagens de bolha cobrindo ditos pivôs para fechar de forma vedada cada uma das portas em torno dos ditos portais.

16. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que: dito bico de exaustão tem uma borda posterior cir- cular co-planar; ditas vigas laterais têm superfícies internas pla- nas que se fundem com dita borda posterior circular do bico; ditas carenagens de bolha são unidas fixamente às ditas portas para movimento pivotante com as mesmas; e dito dispositivo de vedação inclui adicionalmente uma vedação de carenagem arqueada unida fixamente à dita viga lateral em apoio de vedação deslizante com carenagens respectivas dentre ditas carenagens.

17. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das ditas carenagens inclui uma borda próxima unida fixamente a uma respectiva porta; e uma borda distante arqueada sobreposta a uma respectiva viga concentricamente com dita vedação de ca- renagem arqueada, e tendo um centro de curvatura em corres- pondência com um respectivo pivô para rotação em torno do mesmo.

18. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que: cada uma das ditas portas inclui um perímetro in- terno avançado, disposto à frente das ditas carenagens, e um perímetro externo posterior, disposto atrás das ditas care- nagens ; dito dispositivo de vedação inclui adicionalmente uma vedação avançada circundando cada um dos ditos portais à frente das ditas carenagens para vedar dito perímetro avan- çado da porta quando alojada; e dito dispositivo de vedação inclui adicionalmente uma vedação posterior circundando cada um dos ditos portais atrás das ditas carenagens para vedar o perímetro posterior da porta quando alojada.

19. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas vedações, avançada e posterior, são contíguas às extremidades opostas das ditas vedações de carenagem para proporcionar vedação de perímetro integral das ditas portas quando alojadas.

20. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 19, CARACTERIZADO adicionalmente por compreender dis- positivo para seletivamente fechar ditas portas com engate, e desengatar ditas portas apenas após ditas portas serem su- per-aloj adas.

21. Inversor de empuxo de motor de aeronave, CARACTERIZADO por compreender: um conduto de exaustão tendo um bico de entrada e um bico de saída em extremidades opostas, um par de vigas laterais se estendendo entre os mesmos, e um par de portais diametralmente opostos dispostos à frente do dito bico; um par de portas de inversor de empuxo dispostas nos ditos portais e montadas giratoriamente às ditas vigas laterais em pivôs correspondentes; dispositivo montado nas ditas vigas laterais para seletivamente abrir com desdobramento, e fechar com aloja- mento ditas portas, em torno dos ditos pivôs; dispositivo para fechar de forma vedada cada uma das ditas portas em torno dos ditos portais; e dispositivo para seletivamente fechar com engate ditas portas, e desengatar ditas portas apenas após as por- tas serem super-alojadas.

22. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que: dito bico de exaustão tem uma borda posterior co-pla- nar ; ditas vigas laterais têm superfícies internas que se fundem com a borda posterior do bico; e dito dispositivo de vedação inclui uma pluralidade de carenagens de bolha unidas de forma vedada entre ditas superfícies internas da viga e as portas, em pivôs respecti- vos dentre ditos pivôs.

23. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que: ditas carenagens de bolha são unidas fixamente às ditas portas para movimento pivotante com as mesmas; e dito dispositivo de vedação inclui adicionalmente uma vedação de carenagem arqueada unida fixamente à dita viga lateral em apoio de vedação deslizante com carenagens respectivas dentre ditas carenagens.

24. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das ditas carenagens inclui uma borda próxima unida fixamente a uma respectiva porta; e uma borda distante arqueada sobreposta a uma respectiva viga, concentricamente com dita vedação de carenagem arqueada, e tendo um centro de curvatura em cor- respondência com um respectivo pivô, para rotação em torno do mesmo.

25. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que: cada uma das ditas portas inclui um perímetro in- terno avançado disposto à frente das ditas carenagens, e um perímetro externo posterior disposto atrás das ditas carena- gens ; dito dispositivo de vedação inclui adicionalmente uma vedação avançada circundando cada um dos ditos portais à frente das ditas carenagens para vedar dito perímetro avan- çado da porta quando alojada; e dito dispositivo de vedação incluindo adicional- mente uma vedação posterior circundando cada um dos ditos portais atrás das ditas carenagens para vedar o perímetro posterior da dita porta quando alojada.

26. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que ditas vedações, avançada e posterior, são contíguas às extremidades opostas das ditas vedações de carenagem para proporcionar vedação de perímetro integral das ditas portas quando alojadas.

27. Inversor de empuxo, de acordo com a reivindi- cação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que dita borda posteri- or do bico é circular, e ditas superfícies internas da viga lateral são planas ao longo das ditas bordas próximas da ca- renagem.