RU2104228C1

RU2104228C1 - Device for securing aircraft engine to aircraft

Info

Publication number: RU2104228C1
Application number: RU93034156A
Authority: RU
Inventors: Г.М. Горелов; В.Г. Чикалов; В.А. Чистяков; В.Ф. Гордеев; Г.Г. Колтаков; Г.В. Корнеев; Е.П. Кочеров; С.В. Михайлов
Original assignee: Самарское государственное научно-производственное предприятие "Труд"
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1998-02-10

Abstract

FIELD: aircraft manufacture. SUBSTANCE: device includes box of engine mount pylon on aircraft wing. Box is provided with horizontal joint in its center portion. Box has triangular form when viewed from side. Attachment units for securing the box on wing are located in rear plane on engine mount on box. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области самолетостроения, а более конкретно - к устройству крепления авиационного, преимущественно винтовентиляторного, газотурбинного двигателя к самолету на пилоне. The invention relates to the field of aircraft construction, and more specifically to a device for fastening an aircraft, mainly propeller, gas turbine engine to an airplane on a pylon.

Известны устройства для крепления двухконтурных турбореактивных двигателей, имеющие стержневые системы подвески двигателя к консольным пилонам. Каждая стержневая система выполнена из переднего и заднего пояса подвески двигателя и наклонного вилкообразного стержня, шарнирно закрепленного одним концом в плоскости задней подвески к каркасу пилона, а другим на двигателе между задней и передней плоскостями подвески (патент США N 4603821, кл. 244-54, 1983 и патент Великобритании N 1504290, кл F 1 G, 1978). Known devices for mounting dual-circuit turbojet engines having a rod system for mounting the engine to cantilever pylons. Each rod system is made of a front and rear engine mount belt and an inclined fork-shaped rod pivotally attached at one end in the plane of the rear suspension to the pylon frame and the other on the engine between the rear and front planes of the suspension (US patent N 4603821, CL 244-54, 1983 and UK patent N 1504290, CL F 1 G, 1978).

Ввиду большого количества стержней и их мест стыковки к каркасу пилона, возникают значительные трудности в монтаже двигателя на самолете в полевых условиях. Наличие длинных силовых стержней в системе подвески не обеспечивает надлежащего исключения влияния внешних нагрузок на величину изгиба продольной оси двигателя. Due to the large number of rods and their places of docking to the pylon frame, significant difficulties arise in mounting the engine on an airplane in the field. The presence of long power rods in the suspension system does not adequately exclude the influence of external loads on the amount of bending of the longitudinal axis of the engine.

Указанные недостатки частично устранены в силовых установках, у которых средняя часть гондолы при снятии двигателя остается на самолете. These shortcomings are partially eliminated in power plants, in which the middle part of the nacelle when the engine is removed remains on the plane.

Известная силовая установка (патент США N 4147029, кл. 60/262, 1979) имеет устройство крепления двигателя на самолете в виде пилона. Пилон включает несущий коробчатый кессон, покрытый обтекателем. На кессоне под обтекателем установлены агрегаты обслуживания двигателя и самолета - топливные насосы, электрогенераторы стартер, гидропомпы, теплообменник, маслобак и т.п. Стыковка агрегатов с газогенератором осуществлена через рессоры и трубопроводы. Средняя часть гондолы двигателя закреплена на пилоте и при снятии двигателя с самолета эта часть гондолы и агрегаты остаются на самолете. Подвеска двигателя на кессоне осуществлена с помощью заднего пояса подвески, передней стержневой системы с осевым подшипником и V-образной стержневой системой восприятии сил тяги, с закреплением ее в основании на нижней части кессона и в двух разнесенных вильчатых опорах на корпусе газогенератора, размещенных в передней плоскости подвески. Known power plant (US patent N 4147029, CL 60/262, 1979) has a device for mounting an engine on an airplane in the form of a pylon. The pylon includes a carrying box-shaped caisson covered with a cowl. On the caisson under the fairing, engine and aircraft servicing units are installed - fuel pumps, starter electric generators, hydraulic pumps, heat exchanger, oil tank, etc. The units are docked with the gas generator through springs and pipelines. The middle part of the engine nacelle is mounted on the pilot, and when the engine is removed from the aircraft, this part of the nacelle and units remain on the aircraft. The engine mount on the caisson was carried out using the rear suspension belt, the front rod system with an axial bearing and a V-shaped rod system for sensing traction forces, securing it at the base on the lower part of the caisson and in two spaced fork supports on the gas generator housing located in the front plane pendants.

Существенные эксплуатационные неудобства при установке двигателя на самолет и при его демонтаже представляют стыковка и расстыковка средней части гондолы с передней и задней частями гондолы, стыковка и расстыковка по узлам подвески и по коммуникациям агрегатов, расположенных в носке обтекателя пилона, приводящие в целом к большим потерям времени. Расчленение двигателя на сборочные единицы, состыковываемые лишь на самолете, затрудняют и комплектовку двигателя, и испытания в целом. Форма кессона неравнопрочна, что приводит к избыточному весу. Significant operational inconveniences when installing the engine on an airplane and during its dismantling are the docking and undocking of the middle part of the nacelle with the front and rear parts of the nacelle, docking and undocking along the suspension nodes and on the communications of the units located in the nose of the cowl fairing, resulting in large time losses . The separation of the engine into assembly units that are docked only on an airplane makes it difficult to complete the engine and the tests as a whole. The caisson shape is unequal, which leads to overweight.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении быстрой замены двигателя при большом удобстве монтажных работ, в уменьшении влияния внешних нагрузок на изгиб продольной оси двигателя и в уменьшении массы пилона. The problem to which the invention is directed is to provide quick engine replacement with great ease of installation, to reduce the influence of external loads on the bending of the longitudinal axis of the engine and to reduce the weight of the pylon.

Поставленная задача решается тем, что кессон выполнен с горизонтальным разъемом, расположенным в его средней части с возможностью стыковки и расстыковки двигателя с самолетом. Кроме того, кессон, если глядеть на него сбоку, выполнен треугольным. При этом два верхних соосных узла крепления кессона, установленные на крыле, расположены в задней плоскости подвески двигателя и верхняя часть кессона зафиксирована, как минимум, одним стержнем, шарнирно закрепленным одним своим концом на крыле, а вторым - к верхней части кессона. The problem is solved in that the caisson is made with a horizontal connector located in its middle part with the ability to dock and undock the engine with the aircraft. In addition, the caisson, if you look at it from the side, is made triangular. In this case, the two upper coaxial attachment points of the caisson mounted on the wing are located in the rear plane of the engine mount and the upper part of the caisson is fixed with at least one rod pivotally mounted at one of its ends on the wing and the second to the upper part of the caisson.

Наличие горизонтального разъема в средней части кессона, т.е. только одного места силовой стыковки самолета и двигателя, позволяет обеспечить легкий монтаж или демонтаж двигателя в минимальное время. Разделение кессона на верхнюю - самолетную часть и нижнюю - двигательную часть исключает необходимость расстыковки агрегатов, их коммуникаций, с двигателем. Выполнение кессона треугольной формы (в виде сбоку) и установка узлов крепления кессона в задней плоскости подвески двигателя при наличии, как минимум, одного верхнего фиксирующего стержня, связанного с крылом, позволяет получить равнопрочную конструкцию кессона при его минимальном весе и при уменьшении влияния внешних нагрузок на изгиб продольной оси двигателя. The presence of a horizontal connector in the middle of the box, i.e. only one place of the power docking of the aircraft and the engine, allows for easy installation or dismantling of the engine in a minimum time. The separation of the caisson into the upper — the aircraft part and the lower — engine part eliminates the need for undocking the units, their communications, with the engine. The execution of the triangular box (in side view) and the installation of the box mounts in the rear plane of the engine mount in the presence of at least one upper fixing rod connected to the wing, allows to obtain an equally strong box design with its minimum weight and with a decrease in the influence of external loads on bending the longitudinal axis of the engine.

На фиг. 1 представлен общий вид газотурбинного винтовентиляторного двигателя, подвешенного с помощью пилона на крыле самолета; на фиг. 2 - устройство для крепления двигателя к крылу; на фиг. 3 - элемент 1 на фиг. 2; на фиг. 4 - аксонометрическая схема устройства для крепления двигателя в процессе монтажа двигателя на крыле самолета. In FIG. 1 shows a general view of a gas turbine fan engine suspended by a pylon on an airplane wing; in FIG. 2 - a device for mounting the engine to the wing; in FIG. 3 - element 1 in FIG. 2; in FIG. 4 is a perspective view of a device for mounting an engine during engine mounting on an airplane wing.

Устройство для крепления авиационного двигателя 1 с далеко вынесенным вперед центром масс к крылу 2 самолета выполнено в виде пилона 3, включающего обтекатель 4 и кессон 5. Обтекатель образован из носка 6, средней 7 и задней 8 частей, прикрывающих коммуникации, агрегаты и кессон, и образующих безотрывное течение воздуха. Кессон 5 состоит из двух частей, верхней 9, смонтированной на крыле 2 самолета, и нижней 10, закрепленной на двигателе 1. Обе части выполнены или штампованными, или из обшивок переменной толщины, скрепленных лонжеронами и уголками. Стыковка обеих частей кессона может быть произведена по горизонтальному разъему 11. Разъем расположен в средней части кессона 5. The device for mounting the aircraft engine 1 with the center of mass far removed forward to the wing 2 of the aircraft is made in the form of a pylon 3 including a cowl 4 and a caisson 5. The cowl is formed of a toe 6, middle 7 and back 8 parts covering communications, aggregates and a caisson, and forming a continuous flow of air. The caisson 5 consists of two parts, the upper 9 mounted on the wing 2 of the aircraft, and the lower 10 mounted on the engine 1. Both parts are either stamped, or of plating of variable thickness, fastened together by spars and corners. Docking of both parts of the caisson can be done through the horizontal connector 11. The connector is located in the middle of the caisson 5.

В плоскости разъема на нижней части 10 кессона в вертикальной плоскости стыковки, проходящей через ось 12 двигателя (условно не показано), установлены два центровочных штыря 13. Штыри имеют возможность центровки по отверстиям, расположенным соответственно в верхней части 9 кессона. In the plane of the connector on the lower part of the caisson 10 in the vertical plane of the dock passing through the axis 12 of the engine (not shown conditionally), two centering pins 13 are installed. The pins have the ability to center along the holes located respectively in the upper part 9 of the caisson.

В состыкованном состоянии части кессона скреплены системой болтовых соединений 14. Нижняя часть 10 кессона, при виде сбоку, выполнена трапецеидальной, верхняя 9 - трехугольной. В состыкованном состоянии обе части, при виде сбоку, образуют как бы треугольное тело. Верхняя часть 9 кессона снабжена двумя верхними соосными шарнирными узлами крепления 15 кессона, установленными на лонжероне 16 крыла самолета 2. Фиксация верхней части 9 кессона осуществлена стержнями 17 и 18, шарнирно закрепленными одними концами на крыле 2, другими - на верхней части 9 кессона. Нижняя часть 10 кессона является несущим каркасом, к которому в передней 19-19 и задней 20-20 плоскостях подвески закреплен двигатель. Крепление двигателя осуществлено стержневой системой, включающей: W-образную подвеску 1 в задней плоскости; цапфу 22 нижней части 10, установленную в сферический подшипник 23, расположенный в пересечении вертикальной плоскости стыковки и передней плоскости подвески 19-19 на корпусе 24, и наклонный стержень 25, состыкованный с V-образной шарнирной распоркой 26. Стержень 25 шарнирно закреплен одним концом к нижней части 10 кессона между плоскостями 19 и 20, а вторым - к кронштейну 27, установленному в вертикальной плоскости стыковки на корпусе двигателя, в его средней части. In the docked state, the parts of the caisson are fastened with a system of bolted connections 14. The lower part 10 of the caisson, when viewed from the side, is made trapezoidal, the upper 9 is triangular. In the docked state, both parts, when viewed from the side, form a triangular body, as it were. The upper part 9 of the caisson is equipped with two upper coaxial articulated attachment points 15 of the caisson mounted on the side member 16 of the wing of the aircraft 2. The upper part 9 of the caisson was fixed by rods 17 and 18 pivotally fixed at one end on the wing 2 and the other on the upper part of the 9 caisson. The lower part of the caisson 10 is the supporting frame to which the engine is fixed in the front 19-19 and rear 20-20 planes of the suspension. The engine is mounted by a rod system, including: W-shaped suspension 1 in the rear plane; a trunnion 22 of the lower part 10, mounted in a spherical bearing 23, located at the intersection of the vertical plane of the joint and the front plane of the suspension 19-19 on the housing 24, and the inclined rod 25, docked with a V-shaped hinge strut 26. The rod 25 is pivotally fixed at one end to the lower part of the caisson 10 between the planes 19 and 20, and the second to the bracket 27 mounted in the vertical plane of the docking on the engine housing, in its middle part.

В процессе монтажа двигателя 1 на крыло 2 двигатель подводится под верхнюю часть 9 кессона 5 с зазором таким образом, чтобы штыри 13 были расположены против центровочных отверстий верхней части. Затем двигатель 1 поднимают вверх по стрелке 28 до стыковки по кессону 5, производят стяжку болтов 14 и прикрытие кессона задней частью обтекателя 8. In the process of mounting the engine 1 on the wing 2, the engine is brought under the upper part 9 of the caisson 5 with a gap so that the pins 13 are located against the centering holes of the upper part. Then the engine 1 is lifted up along arrow 28 to the dock along the caisson 5, the bolts 14 are tightened and the caisson is covered with the rear part of the fairing 8.

В процессе работы на кессоны 5 передается: тяга двигателя через наклонный стержень 25, массовые силы - через W-образную подвеску 21 и цапфу 22 и крутящие моменты - через подвеску 21. During operation, the caissons 5 are transmitted: engine thrust through an inclined shaft 25, mass forces through a W-shaped suspension 21 and a pin 22, and torques through a suspension 21.

С верхней части 9 кессона нагрузки передаются через стержни 17,18 и узлы 15 на крыло самолета 2. From the upper part 9 of the caisson, the loads are transmitted through the rods 17,18 and nodes 15 to the wing of the aircraft 2.

Наличие разъема на кессоне позволяет обеспечить легкую и быструю замену двигателя, треугольная форма кессона и расположение узлов крепления кессона на крыле в плоскости задней подвески позволяет получить минимальный вес и минимальную деформацию оси двигателя. The presence of the connector on the caisson allows for easy and quick engine replacement, the triangular shape of the caisson and the location of the attachment points of the caisson on the wing in the plane of the rear suspension allows you to obtain minimal weight and minimum deformation of the engine axis.

Claims

1. A device for attaching an aircraft engine to an aircraft, comprising a pylon with a caisson, a rod system for mounting the engine to a caisson with front and rear suspension planes, characterized in that the caisson is made with a horizontal connector located in its middle part and allowing power docking and undocking assembled engine with an airplane wing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the caisson is mounted on the wing of the aircraft using two upper coaxial hinge assemblies located in the rear plane of the engine mount, and the upper part of the caisson is fixed by at least one rod pivotally attached at one end to the wing, and second to the top of the caisson.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the caisson when viewed from the side of the engine is triangular in shape.