DE69720918T2

DE69720918T2 - Redundantes, vorderes Aufhängungssystem für ein Turbotriebwerk

Info

Publication number: DE69720918T2
Application number: DE69720918T
Authority: DE
Inventors: Francis Michel Demouzon; Patrick Jean Alibert Huet; Rene Pierre Fer; Laurent Pierre Elysee Gaston Marnas
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA; SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: EP0844172B1; FR2755943B1; DE69720918D1; EP0844172A1; FR2755943A1; US5871176A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Zwischengehäuse eines Turbotriebwerks und einem redundanten, vorderen Aufhängungssystem für ein Turbotriebwerk, das dazu bestimmt ist, an einem Stiel befestigt zu werden, der an einem Flugzeug angebracht ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Begriff „vorder" wurde in Bezug auf die Strömungsrichtung des Gasstroms in dem Triebwerk gewählt, um den von dem Ausstoßbereich des Strahls weiter entfernten Teil des Turbotriebwerks zu bezeichnen.
In bekannter Weise ist ein Flugzeug-Turbotriebwerk an einem Stiel angebracht, der dazu gedacht ist, die mechanische Kraftübertragung zwischen dem Turbotriebwerk und dem Flugzeugaufbau zu gewährleisten, und zwar mittels eines hinteren Aufhängungssystems. Diese Aufhängungssysteme müssen den mechanischen Belastungen entlang der vertikalen Achse Z, die durch die Masse des Turbotriebwerks verursacht werden, sowie den dynamischen Belastungen entlang der Querachse Y, die durch die Bewegungen des Flugzeugs entstehen, standhalten. Die durch den Schub des Triebwerks erzeugten Belastungen entlang der Längsachse X werden durch Stangen zur Schubaufnahme, die geneigt zu beiden Seiten des Turbotriebwerks angeordnet sind, an eines der Aufhängungssysteme übertragen.
Außerdem muss das Aufhängungssystem des Turbotriebwerks aus offensichtlichen Sicherheitsgründen redundant sein. In diesem Fall stehen zwei Lösungen zur Wahl: entweder alle Teile zu verdoppeln, wobei jedes für sich allein in der Lage ist, den festgesetzten Belastungen standzuhalten, oder Komponenten hinzuzufügen, die in Wartestellung angeordnet werden und die Belastungen erst bei einem Bruch der Hauptaufhängung übernehmen.
In US-A-4 065 077 ist eine vordere Aufhängung eines Turbotriebwerks am Stiel beschrieben, die einen Grundrahmen aufweist, um die Übertragung der Kräfte entlang der Querachse und der vertikalen Achse zu gewährleisten, sowie eine Stange aufweist, die an Gabelgelenken für eine Zapfenverbindung befestigt ist, um die Schubkräfte auf der Längsachse aufzunehmen.
Die Gabelgelenke sind an einem Ende mit Spiel eingebaut, um die Belastungen bei einem Ausfall der normalen Aufhängung aufzunehmen. Jedoch kann mit diesem Typ Aufhängung bei einem Bruch eines der Aufhängungselemente keine ausreichende Sicherheit gewährleistet werden, da die Gabelgelenke auch im Normalbetrieb zur Übertragung der Kräfte auf den Stiel beitragen.
Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine normale, vordere Aufhängung eines Turbotriebwerks an einem Stiel mit einem Teil in Wartestellung zu versehen, das in der Lage ist, den Belastungen längs der Achsen X, Y und Z bei einem Ausfall der normalen Aufhängung standzuhalten.
Erfindungsgemäß besteht diese Sicherheitsaufhängungsvorrichtung aus einem Teil, das dazu vorgesehen sind, zwischen dem Stiel und dem Grundrahmen angeordnet zu werden, und das vorn eine Welle aufweist, die parallel zur Achse X verläuft und mit Spiel in einer Bohrung des Zwischengehäuses lagert, wobei diese Welle geeignet ist, im Falle eines Bruchs eines der Elemente der normalen Aufhängung die entlang der Achsen X, Y und Z wirkenden Kräfte aufzunehmen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die als Beispiel und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, wobei
1 perspektivisch die Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen redundanten, vorderen Aufhängung, die an dem Stiel eines Flugzeugs angebracht ist, zeigt, wobei das Turbotriebwerk aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist,
2 die normale Aufhängung des Turbotriebwerks und die Stangen zur Schubaufnahme in einer perspektivischen Ansicht zeigt,
3 den Stiel des Flugzeugs und den zu diesem Stiel gehörigen Fuß zeigt,
4 die Sicherheitsaufhängungsvorrichtung alleine zeigt,
5 in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße redundante, vordere Aufhängung zeigt, und
6 detailliert die Mittel zur Aufnahme der entlang der Längsachse X wirkenden Kräfte zeigt.
In 1 wird eine redundante, vordere Aufhängung 1 eines Turbotriebwerks an dem Stiel 2 eines Flugzeugs dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird das Turbotriebwerk in den Zeichnungen nicht dargestellt. Es genügt zu wissen, dass der vordere Aufhängungspunkt des Turbotriebwerks an dem Zwischengehäuse 13 dieses Turbotriebwerks vorgesehen ist.
Der Stiel 2 ist mit einem Fuß 3 versehen, der alle Befestigungselemente der Aufhängung 1 an dem Stiel enthält, wie in den 1 und 3 dargestellt.
Die vordere normale Aufhängung des Turbotriebwerks weist einen Grundrahmen 4 auf, der in den 1 und 2 dargestellt ist. Dieser Grundrahmen 4 ist gewöhnlich unter dem Fuß 3, befestigt. Er erstreckt sich zum vorderen Teil des Flugzeugs hin, in der Richtung von dessen Flugbewegung gesehen. Sein vorderes Ende weist eine Tragachse 5 auf, die entlang der Längsachse X des Bezugsachsenkreuzes des Flugzeugs gerichtet ist und die vordere Aufhängungsachse des Turbotriebwerks bildet. Diese Tragachse 5 ermöglicht die Aufnahme der Belastungen entlang der vertikalen Achse Z und der Querachse Y des Bezugsachsenkreuzes, die durch die Masse des Turbotriebwerks verursacht werden, sowie der dynamischen Belastungen auf Grund der vertikalen und seitlichen Beschleunigungen, die durch die Bewegungen des Flugzeugs in diesen Richtungen entstehen.
Die Bezugsziffern 6 und 7 bezeichnen die Stangen zur Schubaufnahme, die geneigt sind, und deren vordere Enden seitlich an dem Zwischengehäuse des Turbotriebwerks befestigt sind. Diese Stangen zur Schubaufnahme 6 und 7 halten den Kräften stand, die durch den Schub des Triebwerks, der entlang der Längsachse X des Bezugsachsenkreuzes gerichtet ist, ausgeübt werden.
Zu der normalen Aufhängung, wie oben beschrieben, kommt eine Sicherheitsaufhängungsvorrichtung 10 hinzu, die nur bei einem Ausfall einer Stange zur Schubaufnahme oder der normalen Aufhängung arbeitet.
Diese Sicherheitsaufhängungsvorrichtung 10 ist in der Form eines einstöckigen Teils ausgeführt, das zwischen der Unterseite des Fußes 3 und der Oberseite des Grundrahmens 4 angeordnet ist und vorn einen vertikalen Anschlag 11 aufweist, von dem aus sich eine Welle 12 erstreckt, die parallel zur Achse X verläuft und über der Tragachse 5 des Grundrahmens 4 angeordnet ist. Das zusätzliche Teil 10 enthält eine Vielzahl von Öffnungen für den Durchgang von Schraubverbindungs-Befestigungsmitteln, um die Grenzfläche zwischen dem Stiel 2 und dem Grundrahmen 4 zu schaffen.
Die Welle 12 ist dazu vorgesehen, mit Spiel in einer geeigneten Bohrung des Zwischengehäuses 13 des Turbotriebwerks zu lagern, wie in den 5 und 6 dargestellt.
Diese Welle 12 weist an ihrem Ende eine Vorrichtung auf, die es ermöglicht; die Kräfte X bei einem Ausfall einer der Stangen 6 oder 7 aufzunehmen.
Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist in 5 dargestellt. Sie setzt sich aus zwei Teilen zusammen: einem Anschlag 14, der am Ende der Welle 12 befestigt ist, und einem Deckel 15, der an dem Zwischengehäuse 13 angebracht ist. Es ist ein Spiel J1 zwischen der Welle 12 und dem Deckel 15 und ein Spiel J2 zwischen dem Anschlag 14 und dem Deckel 15 dergestalt vorgesehen, dass diese Gesamtanordnung im Normalbetrieb keine Lasten aufnimmt.
Bei einem Ausfall der normalen Aufhängung als Folge eines Bruchs der Tragachse 5 des Grundrahmens 4 beispielsweise werden die entlang der Achsen Y und Z wirkenden Kräfte von der Achse 12 aufgenommen, während die Belastungen entlang der Längsachse X von den Stangen zur Schubaufnahme 6 und 7 getragen werden.
Bei Bruch einer der Stangen zur Schubaufnahme 6, 7 werden die Belastungen entlang der Längsachse X von dem Anschlag 14 und dem Deckel 15 aufgenommen, während die entlang der Achsen Y und Z wirkenden Kräfte von der normalen Aufhängung aufgenommen werden.
Und schließlich bei einem Bruch der Tragachse 5 und einer der Stangen zur Schubaufnahme 6, 7 werden sämtliche Kräfte und Belastungen von dem Zwischengehäuse 13 über die Sicherheitsaufhängungsvorrichtung 10 auf den Stiel 2 übertragen.

Claims

Vorrichtung mit einem Zwischengehäuse (13) eines Turbotriebwerks und einem redundanten vorderen Aufhängungssystem für ein Turbotriebwerk, das dazu bestimmt ist, an einem Stiel befestigt zu werden, der an einem Flugzeug angebracht ist, wobei dieses Aufhängungssystem einerseits einen Grundrahmen (4) und Stangen zur Schubaufnahme (6, 7) umfasst, wobei dieser Grundrahmen (4) mir dem Zwischengehäuse (13) des Turbotriebwerks verbunden ist und dazu bestimmt ist, an dem Stiel befestigt zu werden, um die vordere Aufhängung des Turbotriebwerks in der Normalen zu gewährleisten, wobei die mechanische Übertragung der Kräfte entlang der Querachse Y und der vertikalen Achse Z zwischen dem Zwischengehäuse (13) und dem Stiel gewährleistet wird, während die Stangen zur Schubaufnahme (6, 7), die dazu vorgesehen sind, zwischen dem Turbutriebwerk und dem Grundrahmen (4) angeordnet zu werden; die Übertragung der Schubkräfte entlang der Längsachse X auf den Stiel gewährleisten, und wobei dieses Aufhängungssystem andererseits eine Sicherheitsaufhängungsvomchtung (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass diese Sicherheitsaufhängungsvorrichtung (10) aus einem Teil (10) besteht, das dazu vorgesehen sind, zwischen dem Stiel und dem Grundrahmen (4) angeordnet zu werden, und das vorn eine Welle (12) aufweist, die parallel zur Achse X verläuft und mit Spiel in einer Bohrung des Zwischengehäuses (13) lagert, wobei diese Welle (12) mit Mitteln ausgerüstet ist, die es ermöglichen, im Falle eines Bruchs eines der Elemente der normalen Aufhängung die von dem Zwischengehäuse (13) übertragenen, entlang der Achsen X, Y und Z wirkenden Kräfte aufzunehmen.
Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zu Aufnahme der entlang der Längsachse X wirkenden Kräfte aus einem am Ende der Welle (12) befestigten Anschlag (14) und einem an dem Zwischengehäuse (13) angebrachten Deckel (15) bestehen, wobei ein Spiel (J1) zwischen der Welle (12) und dem Deckel (15) vorgesehen ist und ein Spiel (72) zwischen dem Anschlag (14) und dem Deckel (15) vorgesehen ist.
Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil (10), das dazu vorgesehen sind, zwischen dem Stiel und dem Grundrahmen (4} angeordnet zu werden, eine Vielzahl von Öffnungen für den Durchgang von Schraubverbindungsmitteln aufweist, um die Grenzfläche zwischen dem Stiel und dem Grundrahmen (4) zu schaffen.