[发明专利]三链节式失效安全引擎安装架

说明书

本发明涉及引擎安装架，特别是一种失效安全引擎安装架，用于把一部喷气引擎固定于飞机上。

飞机引擎一般都用一种引擎安装架安装在机翼下面或尾部附近。通常在引擎前部和引擎后部都设置安装架，以便分散引擎载荷。一般的引擎安装架包括几个部件。一种部件是一大致平面状的上连接件，具有一安装台，沿着其上部边缘设置，此台用于把引擎安装架装接于飞机的某一支承结构，比如机翼斜支柱或机尾吊架。在上连接件的下部边缘上以及沿着引擎外壳的一部分设置有多个U形夹。用销轴装在上连接件和引擎外壳二者的各U形夹之中的多个链节把引擎连接于支承结构。这种类型的类似一些引擎安装架用于引擎的前和后部。

引擎安装架用来在所有飞行阶段期间对付各种各样的载荷。这些载荷包括铅直载荷(引擎重量加上飞行载荷)、轴向载荷(由引擎推力造成)、侧向载荷(比如由风力颤振造成)，以及扭转载荷(由引擎的转动运行或者透平叶片损失造成)。一台引擎安装架还必须适应引擎相对于安装架的热胀冷缩。热胀冷缩的效应在巡航阶段期间最为显著。在巡航期间，热胀冷缩可导致作用在引擎安装架上面的载荷方向发生明显偏移。

几乎所有的引擎安装架都设计成失效安全型的，亦即，可防止引擎与飞机分离。失效安全运行是由一种辅助，或备用，承载系统来提供的。常见的有两种类型的辅助系统。第一种利用反推力装置(诸如转换整流罩(translatingcowl))的部件来承担引擎载荷。第二类利用置放在引擎安装架自身里面的各制动链节(catcher link)。各制动链节是引擎安装架之中的附加链节，一般在正常运行期间不受载荷。万一某一主要(即非制动)链节失效，各制动链节能够与其余未失效的链节合作而承担引擎载荷。链节的失效可以出自多种原因，包括各销轴或U形夹的失效；各链节断裂、变形、失落或错装；销轴剪断；等等。

两种类型的辅助系统之中，反推力装置系统是应用比较广泛的办法。在大多数飞机上，采用制动链节是一种比较有效的解决办法，因为它们需要相对说来少得多的重量和空间。当前，所知的制动链节式引擎安装架为数不多，而其中三链节系统所述不多。

美国专利No.5,275,357(此后称作“357”)披露了一种三链节系统，中间链节是一制动链节。此中间链节在正常工作期间不承担载荷，因为中间链节装接于引擎外壳的孔眼尺寸过大。美国专利No.5,303,880(此后称作“880”)类似于“357”专利的装置，但带有另外的可更换衬套。虽然在这两项专利中披露的装置具有三个链节，但整个系统都完全不同于本发明。最明显的区别是，“357”和“880”专利中的各链节提供少于本发明的水平和扭转承载能力。这是由于“357”和“880”的装置不具有专用的水平和扭转承载构件。制动链节在第一或第二链节失效期间的使用还会产生一小于本发明的失效模式载荷力矩(load-couple)(亦即，各引擎载荷接触点的跨距)。尽管“357”和“880”专利显得已很充分，但在某一链节失效的条件下，各引擎载荷接触点之间的跨距尽可能地大还是有利的。这些系统高度也较大，使得它们不能用于某种诸如波音737这样的低机翼飞机上面。

美国专利No.5,078,342(此后称作“342”)也披露了一种三链节系统，其中中间链节是制动链节。中间链节包括一臂杆，在正常工作期间承担水平载荷。此制动链节的第二臂杆由于上面的一尺寸过大孔眼而在正常工作期间不受载荷。虽然“342”专利的装置具有三个链节，但不是在所有链节失效条件下都完全适应水平和扭转载荷。特别是，与一真正的制动链节不同，某些链节失效配有只是一种扭力止动件(亦即，两贴靠金属表面)。扭力止动件(torsion stop)趋向于非常迅速的磨损，而一旦磨坏，它们就难以或不可能修复。扭力止动件的另一缺点是，在有链节失效的条件下，由于引擎的轴向热胀，扭力止动件可能自己剪开。此外，“342”专利的装置是对称的，要求撑杆和引擎垂直于地面悬挂，以便限制各止动件的触靠。然而，本发明对于倾斜并不敏感而可以不垂直地面悬挂(比如垂直于机翼)。“342”装置中的制动链节也具有一种失效模式载荷力矩缺点，与以上关于“357”和“880”专利的装置所说明的一样。