Способ защиты воздухозаборников турбореактивных двигателей силовой установки самолета от вихреобразования

 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к средствам защиты воздухозаборников от попадания посторонних предметов. Способ защиты воздухозаборников турбореактивных двигателей силовой установки самолета от вихреобразования заключается в подаче струй сжатого воздуха на поверхность взлетно-посадочной полосы под входом в воздухозаборник из сопловых форсунок. Сжатый воздух подводят импульсами из наклонных форсунок: шести, расположенных по окружности, и одной центральной. Форсунки установлены под воздухозаборником. Сначала в течение 2 с через нечетную группу форсунок, расположенных по окружности, выдувают три струи на окружность максимальных горизонтальных скоростей. Затем в течение 1 с через центральную форсунку выдувают одну струю в центр окружности максимальных горизонтальных скоростей. Затем в течение 2 с через четную группу форсунок, расположенных по окружности, выдувают три струи на окружность максимальных горизонтальных скоростей. Затем в течение 1 с через центральную форсунку выдувают одну струю в центр окружности максимальных скоростей. После этого повторяют весь цикл. Способ позволяет повысить эффективность струйных систем разрушения вихревых течений с одновременным снижением энергозатрат. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к средствам защиты воздухозаборников от попадания посторонних предметов.

Известен способ разрушения вихрей на входе в воздухозаборники турбореактивных двигателей силовой установки самолета, основанный на непрерывном выдуве струй сжатого воздуха, интенсивность которых различна в зависимости от квадранта зоны выдува. Недостатком этого способа является большой расход воздуха, используемого для работы системы, а также низкая эффективность при обдуве силовой установки ветром и при рулении самолета [1].

Задача изобретения - повышение эффективности струйных систем разрушения вихревых течений с одновременным снижением энергозатрат путем применения импульсного выдува струй сжатого воздуха.

Способ защиты воздухозаборников турбореактивных двигателей силовой установки самолета от вихреобразования отличается тем, что при подаче струй сжатого воздуха на поверхность взлетно-посадочной полосы под входом в воздухозаборник из сопловых форсунок сжатый воздух подводят импульсами из наклонных форсунок: шести, расположенных по окружности, и одной центральной, установленных под воздухозаборником, в следующем порядке: сначала в течение двух секунд через нечетную группу форсунок, расположенных по окружности, выдувают три струи на окружность максимальных горизонтальных скоростей, затем в течение одной секунды через центральную форсунку выдувают одну струю в центр окружности максимальных горизонтальных скоростей, затем в течение двух секунд через четную группу форсунок, расположенных по окружности, выдувают три струи на окружность максимальных горизонтальных скоростей, затем в течение одной секунды через центральную форсунку выдувают одну струю в центр окружности максимальных горизонтальных скоростей с последующим повторением цикла, причем диаметр сопел форсунок выбирают из расчета равенства v_с= 2,5 v_г.max, где v_с - скорость на оси струи у поверхности взлетно-посадочной полосы, v_г.max - максимальная горизонтальная скорость, определяемая по формуле где v_о - скорость в горне воздухозаборника, высота расположения воздухозаборников над аэродромом и расстояние между воздухозаборниками, отнесенные к эквивалентному диаметру горла воздухозаборника.

В результате импульсного выдува струй у поверхности аэродрома формируется нестационарное поле скоростей, в котором отсутствует точка торможения потока, являющаяся местом замыкания вихря на поверхности аэродрома, а также исключается возможность вихреобразования при воздействии ветра и при рулении самолета.

На чертеже изображены схема выдува струй и расположение сопловых форсунок под воздухозаборником. Цифрами обозначены: 1, 2, 3, 4, 5, 6 - точки на окружности максимальных горизонтальных скоростей, куда выдувают струи из форсунок, расположенных по окружности, 7 - центр окружности максимальных горизонтальных скоростей, куда выдувают струю из центральной форсунки, 8 - сопловые наклонные форсунки, 9 - дозирующее устройство, 10 - компрессор двигателя, 11 - воздухозаборник.

Способ реализуется при помощи устройства, включающего трубопроводы подвода воздуха из-за компрессора двигателя 10, дозирующее устройство 9, организующее импульсную подачу сжатого воздуха к сопловым наклонным форсункам 8 (шесть форсунок расположены по окружности под углом 60^o друг к другу и одна - в центре окружности; угол наклона форсунок, расположенных по окружности, выбирают из расчета выдува струй сжатого воздуха на окружность максимальных горизонтальных скоростей; угол наклона центральной форсунки выбирают из расчета выдува струи сжатого воздуха в центр окружности максимальных горизонтальных скоростей). Выдув струй осуществляют в следующем порядке: сначала в течение двух секунд через форсунки, расположенные по окружности, выдувают три струи в точки 1, 3, 5 (нечетная группа), затем в течение одной секунды через центральную форсунку выдувают одну струю в точку 7, затем в течение двух секунд через форсунки, расположенные по окружности, выдувают три струи в точки 2, 4, 6 (четная группа), затем в течение одной секунды через центральную форсунку выдувают одну струю в точку 7, после чего списаний цикл повторяется. Диаметр сопел форсунок выбирается из расчета равенства скорости на оси струи в точках 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7: v_с=2,5 v_г.max, где v_г.max - максимальная горизонтальная скорость в соответствующей точке, определяемая по формуле где v_о - скорость в горле воздухозаборника, высота расположения воздухозаборников над аэродромом и расстояние между воздухозаборниками, отнесенные к эквивалентному диаметру горла воздухозаборника.

Литература 1. Авторское свидетельство СССР N 1824826, 11.02.91.

Формула изобретения

Способ защиты воздухозаборников турбореактивных двигателей силовой установки самолета от вихреобразования, заключающийся в подаче струй сжатого воздуха на поверхность взлетно-посадочной полосы под входом в воздухозаборник из сопловых форсунок, отличающийся тем, что сжатый воздух подводят импульсами из наклоненных форсунок: шести, расположенных по окружности, и одной центральной, установленных под воздухозаборником, в следующем порядке: сначала в течение 2 с через нечетную группу форсунок, расположенных по окружности, выдувают три струи на окружность максимальных горизонтальных скоростей, затем в течение 1 с через центральную форсунку выдувают одну струю в центр окружности максимальных горизонтальных скоростей, затем в течение 2 с через четную группу форсунок, расположенных по окружности, выдувают три струи на окружность максимальных горизонтальных скоростей, затем в течение 1 с через центральную форсунку выдувают одну струю в центр окружности максимальных горизонтальных скоростей с последующим повторением цикла, причем диаметр сопл форсунок выбирают из расчета равенства: v_c=2,5vг.мах, где v_c - скорость на оси струи у поверхности взлетно-посадочной полосы, v_г.мах - максимальная горизонтальная скорость, определяемая по формуле где v_c - скорость в горле воздухозаборника; высота расположения воздухозаборников над аэродромом и расстояние между воздухозаборниками, отнесенные к эквивалентному диаметру горла воздухозаборника.

РИСУНКИ

Рисунок 1