ES2336395B1 - Sistema de soporte de motor auxiliar. - Google Patents
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Abstract
Sistema de soporte de motor auxiliar que
sustenta un motor auxiliar (1) de un avión a una estructura fija (2)
perteneciente a un compartimento del motor auxiliar (6) de dicho
avión, realizado en un material de alta resistencia mecánica, y alta
resistencia a la ignición, que comprende al menos tres herrajes (3,
4, 5) de forma sustancialmente cilíndrica, pudiendo ser dichos
herrajes (3, 4, 5) huecos, y presentando cada uno de ellos un primer
extremo (7) que comprende medios de anclaje del sistema de soporte
(8) a la estructura fija (2) y un segundo extremo (9) que comprende
medios de sujeción del sistema de soporte (10) los cuales se unen al
motor auxiliar (1) en la periferia de la extensión de dicho motor
auxiliar (1), situándose al menos un primer herraje anterior (4) y
un segundo herraje anterior (5) en la parte anterior del motor
auxiliar (1), y al menos un herraje posterior (3) en la parte
posterior del motor auxiliar (1).
Description
Sistema de soporte de motor auxiliar.
La presente invención pertenece al campo de los
sistemas de soporte de grandes y pesadas piezas, presentando dichos
sistemas de soporte características de alta resistencia mecánica y
alta resistencia a la ignición. Particularmente, la invención se
aplica al sector de sistemas de soporte de motor auxiliar empleados
en el sector aeronáutico.
\vskip1.000000\baselineskip
En el campo aeronáutico, el motor auxiliar está
situado comúnmente en la cola del avión, y puede tener un peso de
más de 600 Kg. Además, debido a la operación de dicho motor, en el
compartimento donde éste se encuentra alojado, se alcanzan elevadas
temperaturas, llegando a alcanzar los 200ºC.
Debido a esto, los materiales en los que están
realizados los sistemas de soporte del motor auxiliar, deben
presentar elevada resistencia mecánica para soportar correctamente
el peso del motor, así como las tensiones originadas y las
vibraciones producidas, junto con la fatiga originada por dichas
vibraciones.
Adicionalmente, estos materiales deben presentar
buen comportamiento ante las altas temperaturas, disminuyendo muy
poco su resistencia mecánica. Además, dichos materiales deben
cumplir el requisito de resistencia al fuego durante un tiempo
prolongado, que será de al menos 15 minutos, debiendo soportar las
cargas requeridas en este caso especial de fuego.
Los sistemas de soporte empleados hasta el
momento empleaban un complejo entramado de barras para proporcionar
una adecuada sujeción del motor y las características necesarias más
arriba mencionadas.
El inconveniente de estos sistemas
convencionales es, precisamente su complejidad y su tamaño, que
origina una compleja y costosa fabricación y ensamblaje, y un gran
número de piezas empleadas, así como un difícil acceso al
compartimento del motor auxiliar para la inspección y mantenimiento,
tanto de dicho motor auxiliar, como del propio sistema de soporte,
además de una costosa reparación cuando este sistema de soporte se
deteriora.
Era por tanto deseable un sistema simplificado
con los requisitos necesarios para el correcto soporte del motor
auxiliar que solucionara los problemas existentes en el estado de la
técnica.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención tiene por objeto superar
los inconvenientes del estado de la técnica más arriba indicados
mediante un sistema de soporte de motor auxiliar para un avión. El
objetivo de esta invención es la perfecta sujeción del motor
auxiliar de un avión en el interior de la cámara donde dicho motor
auxiliar se aloja, así como mejorar el comportamiento a la fatiga de
las estructuras existentes en la actualidad, y facilitar su
mantenimiento.
Dicho sistema de soporte de motor auxiliar
comprende un conjunto de al menos tres herrajes realizados en un
material resistente a la ignición, para evitar que dichos herrajes
puedan incendiarse, y poder soportar las cargas requeridas en caso
de fuego, así como para poder soportar las altas temperaturas que se
pueden alcanzar en las proximidades del motor auxiliar, sin perder
ninguna de sus propiedades.
Los herrajes presentan forma sustancialmente
cilíndrica. Las ventajas principales de esta geometría es la
facilidad de fabricación, además de la eliminación de aristas donde
se pueden acumular tensiones y provocar la rotura de los
herrajes.
Dichos herrajes, en uno de sus extremos
presentan medios de anclaje por medio de los cuales se anclan a la
estructura fija del compartimento donde se aloja el motor auxiliar,
y en el otro extremo presentan medios de sujeción del motor auxiliar
por medio de los cuales dicho motor auxiliar queda soportado de una
forma eficiente y sencilla.
Los materiales empleados para la realización de
los herrajes son de alta resistencia térmica, y alta resistencia a
la vibración y la fatiga, como por ejemplo puede ser el titanio o el
acero, y en una realización preferente dichos herrajes son huecos, y
cumplen con las exigencias de alta resistencia a la vez que son
ligeros y tienen un menor coste.
Dicho sistema de soporte puede estar configurado
de tal forma que el conjunto de herrajes está anclado a la
superficie inferior del compartimento del motor auxiliar y dicho
motor auxiliar se apoya sobre el conjunto de herrajes, o bien, de
tal forma que el conjunto de herrajes está anclado a la superficie
superior del compartimento del motor auxiliar y dicho motor auxiliar
pende del conjunto de herrajes. La ventaja de esta segunda
realización es una mayor facilidad de acceso al interior del
compartimento.
La disposición del conjunto de herrajes se puede
realizar de varias formas, aunque en una realización preferente de
la invención, dicho conjunto de herrajes se sitúa de tal forma que
se unen al motor auxiliar en la periferia de éste, consiguiendo así
mayor sujeción y estabilidad de dicho motor.
En dicha realización preferente de la invención
se emplean tres herrajes, situándose dos de ellos en la zona
anterior del motor, y el tercero en la zona posterior, logrando así
una completa sujeción que proporciona una adecuada estabilidad
empleando un mínimo número de puntos de sujeción.
Para conseguir una estabilidad óptima, los
herrajes pueden estar inclinados y/o curvados, para conseguir
adaptarse de una forma correcta tanto a la estructura fija como a la
superficie del motor.
Así mismo, para elevar la resistencia de los
herrajes, en una realización preferente éstos presentan un conjunto
de nervios a lo largo de toda su longitud.
Adicionalmente, en una realización preferente
del sistema de soporte, los herrajes presentan unos adaptadores para
barras, consiguiendo de ésta forma que dicho sistema de soporte sea
compatible con los medios de anclaje del motor auxiliar de barras
convencionales que se han estado utilizando hasta ahora.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es una vista esquemática de los
herrajes de la invención, unidos a la estructura fija y al motor
auxiliar en el compartimento del motor auxiliar;
la figura 2 es una vista detallada de una
realización preferente de la invención que muestra el herraje
posterior y los herrajes anteriores;
la figura 3 es una vista detallada de uno de los
herrajes anteriores de la realización preferente de la invención
mostrada en la figura 2;
la figura 4 es una vista detallada del herraje
posterior de la realización preferente de la invención mostrada en
la figura 2.
En estas figuras aparecen referencias numéricas
que denotan los siguientes elementos:
- 1.
- Motor auxiliar
- 2.
- Estructura fija
- 3.
- Herraje posterior
- 4.
- Primer herraje anterior
- 5.
- Segundo herraje anterior
- 6.
- Compartimento del motor auxiliar
- 7.
- Primer extremo de los herrajes
- 8.
- Medios de anclaje del sistema de soporte
- 9.
- Segundo extremo de los herrajes
- 10.
- Medios de sujeción del sistema de soporte
- 11.
- Bulones
- 12.
- Medio de anclaje de la estructura fija
- 13.
- Medios de sujeción del motor auxiliar
- 14.
- Agujeros pasantes
- 15.
- Nervios laterales
- 16.
- Adaptador para barras.
Las figuras 1 y 2 muestran una realización de la
invención. El sistema de soporte de motor auxiliar sustenta un motor
auxiliar 1 de un avión a una estructura fija 2 de un compartimento 6
donde va alojado dicho motor auxiliar 1, estando dicho compartimento
del motor auxiliar 6 situado comúnmente en la cola del avión. Dicho
compartimento del motor auxiliar 6 alcanza temperaturas elevadas
durante el tiempo de trabajo del motor auxiliar 1, temperaturas que
pueden llegar hasta 200ºC. Debido a esto, el sistema de soporte de
motor auxiliar está realizado en materiales de alta resistencia
mecánica, y además resistentes a la ignición para soportar las
cargas requeridas en caso de fuego, y que además aguanten altas
temperaturas sin perder sus características de alta resistencia
mecánica.
Obviamente, el sistema de soporte de motor
auxiliar presenta medios de anclaje del sistema de soporte 8
complementarios a medios de anclaje de la estructura fija 12
dispuestos en la estructura fija 2, mediante los cuales dicho
sistema de soporte se ancla a dicha estructura fija 2, y presenta
también medios de sujeción del sistema de soporte 10 complementarios
a medios de sujeción del motor auxiliar 13 dispuestos en el motor
auxiliar 1, mediante los cuales dicho sistema de soporte sujeta a
dicho motor auxiliar 1.
El sistema de soporte de la presente invención
está caracterizado porque comprende un conjunto de al menos tres
herrajes 3, 4, 5, de forma sustancialmente cilíndrica, comprendiendo
cada uno de ellos un primer extremo 7 donde están dispuestos los
medios de anclaje del sistema de soporte 8, y un segundo extremo 9
donde están dispuestos los medios de sujeción del sistema de soporte
10, de tal forma que el primer extremo 7 se ancla a la estructura
fija del compartimento del motor auxiliar 6 y el segundo extremo 9
se une al motor auxiliar 1.
La ventaja de esta realización del sistema de
soporte de motor auxiliar frente a los sistemas convencionales de
sujeción por entramado de barras existentes en el estado de la
técnica, es la mayor simplicidad y ligereza que presenta éste
sistema de herrajes, así como la reducción del número de piezas
necesarias para una correcta sujeción del motor auxiliar.
Por otro lado, dicho sistema presenta la ventaja
de una mayor accesibilidad para su inspección y mantenimiento,
evitando las complicadas estructuras de barras y la falta de espacio
en el compartimento del motor auxiliar 6 que existe en los métodos
convencionales. Todo esto se traduce en un aumento de la comodidad
en dichas tareas de mantenimiento y una reducción del tiempo
necesario para éstas, lo cual implica una disminución de costes.
La ventaja de la geometría sustancialmente
cilíndrica de los herrajes 3, 4, 5 es la facilidad de fabricación,
así como la eliminación de aristas donde se pueden acumular
tensiones y provocar la rotura de los herrajes 3, 4, 5.
En una realización preferente, los herrajes 3,
4, 5 son huecos. De esta manera, al estar los herrajes 3, 4, 5
fabricados en materiales de alta resistencia mecánica, aun siendo
huecos cumplirán con las exigencias de resistencia a la vibración y
a la fatiga, con la ventaja añadida de ausencia de material
innecesario, por lo que se reducirán los costes, además de disminuir
el peso del sistema de soporte e incrementar su eficiencia.
En una realización de la invención, la
estructura fija 2 en la que se ancla el primer extremo 7 de cada uno
de los herrajes 3, 4, 5 está situada en la superficie inferior del
compartimento del motor auxiliar 6, y el segundo extremo 9 de cada
uno de los herrajes 3, 4, 5 se une a la superficie inferior del
motor auxiliar 1 de tal forma que dicho motor auxiliar 1 se apoya en
los herrajes 3, 4, 5.
En una realización preferente de la invención,
la estructura fija 2 en la que se ancla el primer extremo 7 de cada
uno de los herrajes 3, 4, 5 está situada en la superficie superior
del compartimento del motor auxiliar 6, y el segundo extremo 9 de
cada uno de los herrajes 3, 4, 5 se une a la superficie superior del
motor auxiliar 1 de tal forma que dicho motor auxiliar 1 pende de
los herrajes 3, 4, 5. La ventaja de esta realización es una mayor
accesibilidad al compartimento del motor auxiliar 6 para operaciones
de inspección y mantenimiento, dado que en la mayoría de los casos,
la puerta de acceso al compartimento del motor auxiliar 6 está
situado en la zona inferior del avión, por lo que si el motor
auxiliar 1 pende del sistema de soporte situado en la superficie
superior del compartimento del motor auxiliar 6, la accesibilidad a
dicho compartimento del motor auxiliar 6 será mucho mayor que si el
motor auxiliar 1 está apoyado en el sistema de soporte situado en la
zona inferior.
En distintas realizaciones, tanto el número de
herrajes utilizados como el punto de unión de dichos herrajes al
motor auxiliar 1 puede variar. Dependiendo del número de herrajes y
su disposición con respecto al motor auxiliar 1, existen distintas
realizaciones de la invención, como por ejemplo, la disposición de
los herrajes en varias líneas a lo largo del motor auxiliar 1, o
bien la disposición regular de éstos a lo largo de dicho motor
auxiliar.
En cualquiera de las realizaciones de la
invención el número mínimo de herrajes 3, 4, 5 necesarios es tres,
para proporcionar una adecuada estabilidad a la sujeción del motor,
aunque se puede utilizar un número mayor de éstos.
En una de las realizaciones de la invención, el
sistema de soporte comprende tres herrajes 3, 4, 5, que proporcionan
una adecuada estabilidad, con la ventaja adicional de proporcionar
una estructura sencilla y de bajo coste en relación con otras
configuraciones más complejas. Además, en dicha realización de la
invención, los herrajes 3, 4, 5 están dispuestos de tal forma que no
están en línea, y se unen al motor auxiliar 1 en la periferia de su
extensión, proporcionando mayor estabilidad a dicho motor auxiliar 1
que con otras configuraciones.
En una realización preferente de la invención,
los herrajes 3, 4, 5 comprenden al menos un herraje posterior 3 que
se une a la parte posterior del motor auxiliar 1, y un primer
herraje anterior 4 y un segundo herraje anterior 5 que se unen a la
parte anterior de dicho motor auxiliar 1. La ventaja de esta
disposición es la perfecta sujeción del motor auxiliar 1 con el
mínimo número de puntos de anclaje además de la adecuada absorción
de las vibraciones producidas y las tensiones originadas por el
desplazamiento del avión.
En dicha realización preferente de la invención,
el primer herraje anterior 4 y el segundo herraje anterior 5
presentan una ligera curvatura para conseguir que, a pesar de la
curvatura de la superficie superior del compartimento del motor
auxiliar 6 donde está dispuesta la estructura fija 2 a la cual se
anclan dichos herrajes 3, 4, 5, dichos primer herraje anterior 4 y
segundo herraje anterior 5 queden dispuestos de forma tal que los
medios de sujeción del sistema de soporte 10 del segundo extremo 9
se unen al motor auxiliar 1 en un plano horizontal consiguiendo así
una sujeción más segura y más estable, y con mejor reparto del peso
y tensiones.
En esta realización preferente, el herraje
posterior 3 es de menor tamaño que el primer herraje anterior 4 y el
segundo herraje anterior 5, y para aumentar la resistencia mecánica,
dicho herraje posterior 3 presenta una pluralidad de nervios
laterales 15 a lo largo de toda su longitud en su superficie
exterior.
En dicha realización preferente, el material de
alta resistencia con el que está realizado el sistema de soporte de
motor auxiliar es acero, y preferentemente acero
PH13-8Mo (1.4534). La ventaja de la utilización de
este material con respecto al uso de otros materiales de alta
resistencia, como por ejemplo el titanio, es la menor variación de
ciertas propiedades mecánicas frente al incremento de la
temperatura, como por ejemplo la resistencia y la fatiga.
En las distintas realizaciones de la invención,
la unión de los medios de anclaje del sistema de soporte 8 a la
estructura fija 2 se realiza mediante al menos tres bulones 11 que
se introducen en al menos tres agujeros pasantes 14 comprendidos en
dichos medios de anclaje del sistema de soporte 8 y al menos tres
agujeros pasantes 14 complementarios a éstos comprendidos en la
estructura fija 2. Igualmente, la unión de los medios de sujeción
del sistema de soporte 10 al motor auxiliar 1 se realiza mediante al
menos tres bulones 11 que se introducen en al menos tres agujeros
pasantes 14 comprendidos en dichos medios de sujeción del sistema de
soporte 10 y al menos tres agujeros pasantes 14 complementarios a
éstos, comprendidos en el motor auxiliar 1. La ventaja de esta
realización de los medios de anclaje del sistema de soporte 8 y de
los medios de sujeción del sistema de soporte 10, es la facilidad de
realización así como la facilidad de inspección y mantenimiento de
éstos, ya que para dicho mantenimiento únicamente será necesario
cambiar los bulones 11 que se encuentren deteriorados.
En una realización preferente del sistema de
soporte de motor auxiliar, el número de agujeros pasantes 14
comprendidos tanto en los medios de anclaje del sistema de soporte 8
como en los medios de sujeción del sistema de soporte 10, así como
en la estructura fija 2 y en el motor auxiliar 1, es de cuatro. Con
esta configuración se consigue una completa seguridad en las uniones
con un pequeño número de elementos.
En cualquiera de las realizaciones de la
invención, cada uno de los herrajes 3, 4, 5 comprende un adaptador
para barras 16, consiguiendo de esta forma que el sistema de soporte
de motor auxiliar se pueda utilizar con sistemas de sujeción de
barras convencionales ya existentes, sin tener que realizar ninguna
adaptación al motor auxiliar para su sujeción.
Claims (12)
1. Sistema de soporte de motor auxiliar que
sustenta un motor auxiliar (1) de un avión a una estructura fija (2)
perteneciente a un compartimento del motor auxiliar (6) de dicho
avión, realizado en un material de alta resistencia mecánica, y alta
resistencia a la ignición, que comprende
- medios de anclaje del sistema de soporte (8) complementarios a medios de anclaje de la estructura fija (12) dispuestos en dicha estructura fija (2), y medios de sujeción del sistema de soporte (10) complementarios a medios de sujeción del motor auxiliar (13) dispuestos en dicho motor auxiliar (1),
caracterizado porque adicionalmente
comprende al menos tres herrajes (3, 4, 5) de forma sustancialmente
cilíndrica, comprendiendo cada uno de dichos herrajes (3, 4, 5) un
primer extremo (7) y un segundo extremo (9), estando dispuestos en
dicho primer extremo (7) dichos medios de anclaje del sistema de
soporte (8), y estando dispuestos en dicho segundo extremo (9)
dichos medios de sujeción del sistema de soporte (10), de tal forma
que dicho primer extremo (7) se ancla a la estructura fija (2)
perteneciente al compartimento del motor auxiliar (6) y dicho
segundo extremo (9) se une al motor auxiliar (1).
2. Sistema de soporte de motor auxiliar según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos herrajes (3, 4,
5) son huecos.
3. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la estructura fija (2) en la que se
ancla dicho primer extremo (7) de cada uno de los herrajes (3, 4, 5)
está situada en la superficie superior del compartimento del motor
auxiliar (6), y dicho segundo extremo (9) de cada uno de los
herrajes (3, 4, 5) se une a la superficie superior del motor
auxiliar (1) de tal forma que dicho motor auxiliar (1) pende de
dichos herrajes (3, 4, 5).
4. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado
porque la estructura fija (2) en la que se ancla dicho primer
extremo (7) de cada uno de los herrajes (3, 4, 5) está situada en la
superficie inferior del compartimento del motor auxiliar (6), y
dicho segundo extremo (9) de cada uno de los herrajes (3, 4, 5) se
une a la superficie inferior del motor auxiliar (1) de tal forma que
dicho motor auxiliar (1) se apoya en dichos herrajes (3, 4, 5).
5. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los segundos extremos (9) de cada uno de
los herrajes (3, 4, 5) se unen al motor auxiliar (1) en una zona
próxima a la periferia de la extensión de dicho motor auxiliar (1),
y al menos uno de dichos herrajes (3) no se encuentra en la recta
definida por el resto de dichos herrajes (4, 5).
6. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque dichos herrajes (3, 4, 5) comprenden al
menos un herraje posterior (3) de tal forma que dicho herraje
posterior (3) se une a la parte posterior del motor auxiliar (1), y
al menos un primer herraje anterior (4) y un segundo herraje
anterior (5) de tal forma que dichos primer herraje anterior (4) y
segundo herraje anterior (5) se unen a la parte anterior de dicho
motor auxiliar (1).
7. Sistema de soporte de motor auxiliar según
la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos
primer herraje anterior (4) y segundo herraje anterior (5) presentan
una curvatura de tal forma que los medios de sujeción del sistema de
soporte (10) del segundo extremo (9) de cada uno de dichos herrajes
anteriores (4, 5) se unen al motor auxiliar (1) en un plano
horizontal.
8. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque dichos medios de anclaje del sistema de
soporte (8) que anclan dichos herrajes (3, 4, 5) a la estructura
fija (2) comprenden al menos tres agujeros pasantes (14) y al menos
tres bulones (11) complementarios a dichos agujeros pasantes (14) y
complementarios a su vez a al menos otros tres agujeros pasantes
(14) situados en los medios de anclaje de la estructura fija (12) en
la estructura fija (2).
9. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque dichos medios de sujeción del sistema de
soporte (10) que unen dichos herrajes (3, 4, 5) al motor auxiliar
(1) comprenden al menos tres agujeros pasantes (14) y al menos tres
bulones (11) complementarios a dichos agujeros pasantes (14) y
complementarios a su vez a al menos otros tres agujeros pasantes
(14) situados en los medios de sujeción del motor auxiliar (13) en
el motor auxiliar (1).
10. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado
porque el herraje posterior (3) presenta a lo largo de toda su
longitud en su superficie exterior una pluralidad de nervios
laterales (15).
11. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el material de alta resistencia con el
que se realiza dicho sistema de soporte es acero
PH13-8Mo (1.4534).
12. Sistema de soporte de motor auxiliar según
una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque cada uno de los herrajes (3, 4, 5)
comprende un adaptador para barras (16) de tal forma que dicho
sistema de soporte de motor auxiliar es compatible con medios de
anclaje de motor auxiliar de barras convencionales.
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