(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) T3 (51) Int. Cl. B64D33/02 F02C7/05 ( ) ( ) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy 2009/52 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Urządzenie i sposób ochrony części składowej samolotu przed zderzeniem z obiektami latającymi (30) Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2009/03 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 06/2010 (73) Uprawniony z patentu: Agusta S.p.A., Samarate, IT PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: Anghileri Marco, Milano, IT (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Kowal Elżbieta Warszawa skr. poczt. 335 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 79P25614PL00 EP B Opis [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia i sposobu do ochrony części składowej samolotu przed zderzeniem z latającymi obiektami. [0002] Jak wiadomo, części składowe samolotu zasadnicze dla utrzymywania samolotu, takie jak części składowe silnika, muszą być chronione przed uszkodzeniem wywołanym zderzeniem i możliwym wessaniem tępych obiektów takich jak ptaki. [0003] Bardziej szczegółowo, przepisy certyfikacyjne zarządzające pewnymi kategoriami samolotów wymagają aby, w przypadku uszkodzenia elementu składowego silnika wywołanego zderzeniem z ptakiem, samolot był zdolny do utrzymania lotu wystarczająco długo aby dotrzeć do miejsca lądowania. [0004] Zgodnie z tym, samolot podlega testom certyfikacyjnym dla zapewnienia, że części składowe silnika utrzymają zadany stopień wydajności w przypadku zderzenia z ptakiem. [0005] Dla zapobiegnięcia uszkodzeniu części składowych silnika i spełnienia wymagań testu certyfikacyjnego, zostały zaproponowane urządzenia ochronne części składowej silnika, które zasadniczo zawierają ostrołukową osłonę otaczającą część składową silnika i dopasowaną do nieruchomego członu podtrzymującego części składowej silnika. [0006] Osłona musi być szczególnie gruba, a przez to ciężka, aby wytrzymała zderzenie z ptakiem i przynajmniej częściowo zapobiegła uszkodzeniu części składowej silnika.

3 [0007] Takie osłony nie są zatem satysfakcjonujące, przez duże zwiększanie całkowitej wagi samolotu i idące za tym pogorszenie osiągów i zwiększenie zużycia. [0008] Istnieje odczuwalna potrzeba zredukowania wagi takich osłon przy jednoczesnym zapewnieniu wystarczającej ochrony, jak zademonstrowana w testach certyfiakcyjnych części składowych silnika, dla utrzymania lotu samolotu przez określoną długość czasu w przypadku zderzenia z ptakiem, i tym samym spełnienia przepisów certyfikacyjnych. [0009] DE-A , US 6,089,824 i US 4,261,168 ujawniają urządzenia ochrony przed zderzeniem części składowych samolotu tak jak zdefiniowano w części nieznamiennej zastrzeżenia 1. [0010] Celem obecnego wynalazku jest zapewnienie bezpośredniego, niedrogiego urządzenia ochronnego zaprojektowanego dla zaspokojenia przedstawionej powyżej potrzeby w połączeniu z opisanymi znanymi urządzeniami ochronnymi. [0011] Zgodnie z obecnym wynalazkiem zapewnione jest urządzenie chroniące przed zderzeniem części składowej samolotu, jak zastrzeżono w zastrzeżeniu 1. [0012] Korzystny, nieograniczający przykład wykonania obecnego wynalazku zostanie opisany na przykładzie w odniesieniu do załączonych rysunków, na których: Figura 1 przedstawia widok od tyłu urządzenia ochronnego według obecnego wynalazku; Figura 2 przedstawia szczegół z Figury 1; Figura 3 przedstawia kolejny szczegół z Figury 1; Figury 4 do 9 przedstawiają widoki perspektywiczne kolejnych etapów zderzenia z ptaka i urządzenia z Figury 1; Figury 10 i 11 przedstawiają widoki odpowiednio z boku i z przodu urządzenia z Figury 1 po zderzeniu z ptakiem; Figury 12 do 17 przedstawiają perspektywiczne widoki kolejnych etapów zderzenia ptaka z porównawczym urządzeniem ochronnym stosowanym przez Zgłaszającego do oceny osiągów urządzenia ochronnego według wynalazku;

4 3 Figury 18 i 19 przedstawiają widoki odpowiednio z boku i z przodu porównawczego urządzenia ochronnego po zderzeniu z ptakiem [0013] W odniesieniu do Figur 1 do 11, numer 1 wskazuje urządzenie chroniące przed zderzeniem dla części składowej samolotu (nie pokazana), na przykład silnika mającego wał i obudowę. [0014] Urządzenie 1 korzystnie zawiera osłonę 2 obracającą się wokół osi A i ulegającą zderzeniu z ptakiem 9 (pokazanym jedynie schematycznie na Figurach 4 do 9; i środki odchylające 8 także ulegające zderzeniu z ptakiem 9 zderzającym się z osłoną, i które, w takim przypadku, są zaprojektowane dla zredukowania pędu ptaka 9 wzdłuż osi A i zmiany kierunku ptaka 9 promieniowo względem osi A. [0015] Bardziej szczegółowo, osłona 2 jest ostrołukowa dla wyznaczenia wnęki 5 mieszczącej silnik i jest przymocowana do wału silnika dla obracania w tym samym kierunku co wał silnika wokół osi A, jak wskazano na rysunkach. [0016] Osłona 2 zawiera powierzchnię 3 poddawaną zderzeniu z ptakiem 9 i skierowaną na zewnątrz samolotu podczas użytkowania, a na stronie przeciwległej do powierzchni 3 powierzchnię 6 podtrzymującą środki odchylające 8. [0017] Środki odchylające 8 zawierają pewną liczbę żeber 4 (w pokazanym przykładzie dziewięć) wystających z powierzchni 6 osłony 2 w kierunku poprzecznym do osi A. [0018] Bardziej szczegółowo, każde żebro 4 zawiera koniec 10 zamocowany do powierzchni 6 osłony 2 oraz koniec 11 przeciwległy do końca 10. [0019] Każde żebro 4 zawiera ścianę 12 i ścianę 13 (pokazane jedynie na Figurze 2), które rozciągają się pomiędzy krawędzią wspólną 15 i odpowiednimi krawędziami 17, 16. [0020] Krawędzie 15, 16, 17 są zakrzywione tak, że ściany 12, 13 także są zakrzywione. [0021] Krzywizna krawędzi 15, 16, 17 nadaje każdemu żebru 4 kształt wklęsły w kierunku obracania osłony 2. Jak pokazano na Figurach 2 i 3, każde żebro 4 ma w przekroju poprzecznym

5 do kierunku rozciągania się jego zakrzywienia kształt litery L, tak więc ściany 12, 13 są prostopadłe względem siebie w każdym punkcie wzdłuż przekroju poprzecznego żebra 4. [0022] Odległość pomiędzy krawędziami 15, 16 i 15, 17, a tym samym szerokość ścian 13, 12 i rozmiar każdego żebra 4, zmniejsza się od końca 10 do końca 11. [0023] Grubość ścian 12, 13 jest taka aby maksymalizować redukcję pędu wzdłuż osi A i promieniowo zmieniać kierunek ptaka 9, bez przekraczania zadanego ciężaru całkowitego osłony 2. [0024] Każde żebro 4 jest skręcone od odpowiedniego końca 11 w kierunku obracania osłony 2. [0025] Innymi słowy, koniec 10 każdego żebra 4 poprzedza kątowo koniec 11 tego samego żebra 4 w kierunku obracania osłony 2 i żeber 4. [0026] Żebra 4 są od siebie równooddalone kątowo wewnątrz wnęki 5. [0027] Innymi słowy, żebra 4 są rozmieszczone wewnątrz wnęki 5 tak, że końce 10, 11 i odpowiadające punkty sąsiednich żeber 4 są w takiej samej odległości kątowej względem osi A. [0028] Każde żebro 4 jest oddzielone od sąsiedniego żebra 4 przez wgłębienie 14. [0029] Rozmiar każdego wgłębienia 14 zmniejsza się od końca 10 do końca 11 sąsiadujących żeber 4. [0030] Żebra 4 i osłona 2 są korzystnie wykonane z materiału kompozytowego. [0031] Figury 12 do 19 przedstawiają urządzenie ochronne 25 bez środków odchylających 8, które zostało użyte przez Zgłaszającego jako wzorcowe do symulacji numerycznych dla oceny wydajności środków odchylających 8 i żeber 4. [0032] W skrócie, urządzenie 25 jest wyznaczone przez osłonę 26 mieszczącą silnik i obracającą się wokół osi B. [0033] Osłona 26 jest identyczna z osłoną 2, z wyjątkiem tego, że nie ma środków odchylających 8 i żeber 4. [0034] Podczas zderzenia z osłoną 2, ptak 9 (Figury 4 do 9) przebija powierzchnię 3 osłony 2.

6 [0035] Uderzenie (Figury 4 do 9) uszkadza osłonę 2 deformując tym samym osłonę 2 i tworząc otwory 18 w powierzchni 3. [0036] W następstwie uderzenia części 20 materiału osłony 2 (Figury 10 i 11) są unoszone względem otworów 18. [0037] Podczas przebijania osłony 2 (Figury 8 do 11) kierunek ptaka 11 jest zmieniany promieniowo względem osi A przez żebro 4, które w tym momencie przecina tor ptaka 9. [0038] Ze względu na to, że omawiane żebro 4 obraca się wokół osi A, pęd ptaka 9 wzdłuż osi A jest w dużym stopniu zredukowany, a sam ptak 9 jest odchylany w płaszczyźnie prostopadłej do osi A, przez co redukuje się uderzenie w silnik. [0039] Skuteczność urządzenia 1 według wynalazku, w porównaniu z porównawczym urządzeniem 25, jest przedstawiona poniżej w Tabeli C. [0040] Bardziej szczegółowo, Tabela C przedstawia procentowe zredukowanie siły wywieranej przez ptaka 9 na hipotetyczny płaski cel za osłoną 2. Dla uproszczenia, w przypadku porównawczego urządzenia jest założona wzorcowa siła 100. Tabela C Rozwiązanie Wywierana siła Odchylenie Urządzenie 25 użyte 100,00 Wzorcowe dla porównania Urządzenie 1 według 7,8-92 % wynalazku [0041] Podczas zderzenia, żebro 4 także rozbija ptaka 9 (Figury 8 i 9). [0042] Zgłaszający zaobserwował także, że części 20 materiału (Figury 10 i 11) nie zostały całkowicie odłączone od otworów 18. [0043] Przeciwnie, części 20 pozostały dołączone na ich krawędziach końcowych do powierzchni 3 osłony 2, a nie wrzucone do silnika.

7 [0044] Jak pokazano na Figurach 12 do 17, uderzenie ptaka 9 o urządzenie 25 uszkadza a dokładnie, tworzy otwory 30 w powierzchnię osłony 26. [0045] Jak pokazano na Figurach 18 i 19, nie tak jak w przypadku urządzenia 1, uderzenie ptaka 9 w urządzenie 25 zwykle powoduje to, że ptak uderza w silnik, a części 31 osłony 26 odłączają się od otworów 30. [0046] Dzieje się tak, ponieważ kierunek ptaka 9 nie zostaje zmieniony promieniowo przy uderzeniu o osłonę 26, a tym samym zachowany zostaje duży pęd osiowy nawet po zderzeniu z osłoną 26. [0047] Pozostały pęd osiowy jest wystarczający dla utworzenia otworów 30 i odłączenia części 31. [0048] Zalety urządzenia 1 oraz sposób według obecnego wynalazku staną się jasne na podstawie poniższego opisu. [0049] W szczególności, urządzenie 1 zapewnia, przy mniejszym całkowitym ciężarze, zapobieganie lub minimalizowanie uszkodzeń silnika w przypadku zderzenie ptaka 9 powierzchnią 3. Bardziej szczegółowo, kontrola uszkodzenia jest wystarczająca dla zapewnienia przez silnik wystarczającej odległość, którą samolot może przebyć dla osiągnięcia obszaru lądowania. [0050] W istocie, silnik jest chroniony przez obroty żebra 4 wokół osi A, które przecinają tor ptaka 9, przy czym żebro 4 zmienia kierunek ptaka 9 względem osi A i w dużym stopniu redukuje pęd ptaka 9 wzdłuż osi A. [0051] Dodatkowy ciężar żeber 4 jest mniejszy niż ten uzyskiwany dla osiągnięcia takiego samego efektu zredukowania uderzenia przez zwiększanie grubości struktury osłony 2. [0052] Można zatem pozostawać w zgodzie z przepisami certyfikacyjnymi przy jednoczesnym zredukowaniu dodatkowego ciężaru osłony 2 i braku pogorszenia osiągów samolotu i zwiększenia zużycia paliwa. [0053] Promieniowa zmiana kierunku ptaka 9 redukuje także w dużym stopniu ryzyko wciągnięcia ptaka przez silnik. [0054] Zgłaszający zaobserwował także, że ptak 9, którego kierunek został zmieniony względem osi A, utrzymuje większą

8 ilość energii kinetycznej niż przy uderzeniu w urządzenie 25 pozbawione środków odchylających 8. [0055] W rezultacie, mniejsza siła jest wywierana na urządzenie 1 niż na urządzenie 25, co umożliwia zredukowanie obciążeń podczas projektowania i tym samym ciężaru urządzenia 1, przy jednoczesnym zapewnieniu wymaganego stopnia ochrony silnika. [0056] Na koniec, w przypadku zderzenia, części 20 pozostają co najmniej częściowo połączone z resztą osłony 2 urządzenia 1, zapobiegając tym samym odłączaniu się z dużą prędkością części od osłony 2 i dalszemu uszkadzaniu silnika. [0057] Oczywistym jest, że mogą być dokonywane zmiany w urządzeniu 1, które tu opisano i zilustrowano, bez odchodzenia od zakresu ochrony zdefiniowanego w załączonych zastrzeżeniach. [0058] W szczególności, liczba żeber 4 może być pomnożona przez zadany współczynnik, a ciężar każdego żebra 4 zredukowany o ten sam współczynnik dla uzyskania lepiej rozłożonego wzmocnienia osłony 2. [0059] Dla uproszczenia konstrukcji, żebra 4 nie muszą być skręcone, lub mogą być skręcone w stronę przeciwną do tej na Figurze 1 (czyli koniec 11 może kątowo poprzedzać koniec 10 w kierunku obracania osłony 2). W tej konfiguracji, urządzenie 1 nadal zachowuje stopień skuteczności, który pomimo tego, że nie jest optymalny, jest dużo lepszy od tego w porównawczym urządzeniu 25. [0060] Na koniec, żebra 4 mogą być zastąpione łopatkami. 30 Agusta S.p.A. Pełnomocnik:

9 79P25614PL00 EP B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie (1) do ochrony części składowej samolotu przed zderzeniem z obiektem latającym (9), zawierające: - człon główny (2) obracający się wokół osi (A), wyznaczający wnękę (5) mieszczącą wspomnianą część składową samolotu i mający pierwszą powierzchnię (3), która będąc w użyciu jest skierowana na zewnątrz urządzenia (1) i jest poddawana zderzeniu z latającym obiektem (9), oraz - środki odchylające (8) połączone kątowo ze wspomnianym członem głównym (2), także poddawane zderzeniu z latającym obiektem (9) i zawierające co najmniej jedno żebro (4) rozciągające się poprzecznie do wspomnianej osi (A) i zaprojektowane, w przypadku zderzenia wspomnianego członu głównego (2) z latającym obiektem (9), do redukowania pędu osiowego wspomnianego latającego obiektu (9) i zmiany kierunku wspomnianego latającego obiektu (9) promieniowo względem wspomnianej osi (A), znamienne tym, że wspomniane środki odchylające (8) są rozmieszczone wewnątrz wspominanej wnęki (5) i integralnie podtrzymywane przez drugą powierzchnię (6) wspomnianego członu głównego (2) przeciwległą do pierwszej powierzchni (3).

10 9 2. Urządzenie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że wspomniany człon główny (2) jest ostrołukowy. 3. Urządzenie według zastrzeżeń 1 albo 2, znamienne tym, że wspomniane żebro (4) jest skręcone w tym samym kierunku co kierunek obracania wspomnianego członu głównego (2) wokół osi (A) i kierunek skręcenia promieniowo wewnętrznego końca (11) żebra względem wspomnianej osi (A). 4. Urządzenie według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń, znamienne tym, że rozmiar wspomnianego żebra (4) zmniejsza się od pierwszego końca (10), połączonego ze wspomnianym członem głównym (2), do wolnego drugiego końca (11) przeciwległego do pierwszego końca (10). 5. Urządzenie według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że wspomniane żebro (4) zawiera pierwszą i drugą ścianę (12, 13) prostopadłe do siebie. 6. Urządzenie według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienne tym, że wspomniane środki odchylające (8) zawierają co najmniej dwa wspomniane żebra (4) równooddalone kątowo względem wspomnianej osi (A). 7. Część składowa samolotu zawierająca urządzenie (1) chroniące przed zderzeniem według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń. Agusta S.p.A. Pełnomocnik:

11

12

13

14

15