Задний пояс системы крепления турбореактивного двигателя к летательному аппарату

 

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к устройствам для крепления двигателей к летательным аппаратам (л.а.), преимущественно к одномоторным самолетам. Задний пояс системы крепления турбореактивного двигателя (2) к фюзеляжу (1) л.а. содержит кольцо (3), которое установлено вокруг заднего силового пояса двигателя. Двигатель установлен в кольце с кольцевым радиальным компенсационным зазором (4). На внутренней стороне кольца выполнена кольцевая полость, в которой установлен упругий элемент в распор без зазора относительно двигателя. Изобретение позволяет исключить восприятие фюзеляжем нагрузки от крутящего момента, приходящего от двигателя путем обеспечения проворачивания двигателя относительно фюзеляжа, а также повысить комфортность полета путем демпфирования динамических нагрузок за счет установки упругого элемента. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к устройствам для крепления двигателей к летательным аппаратам (л.а.), преимущественно к одномоторным самолетам.

Известен задний узел крепления двигателя к самолету, состоящий из тяг, закрепленных одним своим концом в вильчатых опорах, установленных на заднем силовом поясе двигателя, а другим - на платформе, которая, в свою очередь, жестко крепиться непосредственно к фюзеляжу самолета или мотогондоле (ЕР 0761945 А1, кл. F 02 С 7/20, В 64 С 27/26, 1996 г.).

К недостаткам такого решения следует отнести смещение продольной оси двигателя относительно продольной оси фюзеляжа, возникающее при нагреве двигателя в процессе его работы, вследствие одностороннего крепления двигателя к самолету, а также появление при эволюциях самолета дополнительного крутящего момента на корпусе двигателя. Кроме того, такое крепление двигателя к самолету требует значительного строительного пространства между фюзеляжем и двигателем для размещения элементов крепления, что приводит к увеличению габаритов и дополнительного веса мотогондолы (фюзеляжа).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является задний узел крепления турбореактивного двигателя к летательному аппарату, выполненный в виде кольца с радиально расположенными на нем прорезями. На двигателе закреплено еще одно кольцо с ответными выступами. Выступы кольца, закрепленного на двигателе, установлены с зазором в прорезях кольца, закрепленного на фюзеляже, и в процессе работы двигателя имеют возможность радиального и продольного перемещения вдоль прорезей (US 5183223, нац. кл. 244/54. 1993 г.).

Такое техническое решение за счет равномерного распределения нагрузки по длине кольца решает проблему смещения оси двигателя относительно оси фюзеляжа, а также позволяет компенсировать продольные и радиальные температурные расширения, возникающие на двигателе в процессе его работы.

Однако данная конструкция узла крепления требует достаточно жесткой заделки выступов кольца, закрепленного на двигателе, ввиду того, что все возникающие на двигателе усилия воспринимаются выступами неравномерно, а также высокоточного изготовления обоих колец и высокоточной сборки всей системы (обеспечения одинаковой величины зазора между выступами и прорезями для равномерного обеспечения передачи крутящего момента или поперечной силы).

Вместе с тем, такое крепление воспринимает крутящий момент (Мкр.), приходящий с переднего пояса системы подвески двигателя к фюзеляжу при эволюциях самолета, что приводит к дополнительной нагрузке корпусов двигателя Мкр. и, как следствие, повышает требования по устойчивости корпусов от этого момента, и, кроме того, передает на самолет все двигательные вибрации.

Размещение двигателя с вышеописанным узлом крепления в фюзеляже одномоторного самолета, где двигатель крепиться непосрественно к элементам фюзеляжа, потребует увеличения габаритов и дополнительного веса фюзеляжа из-за необходимости усиления его выходной части.

Задачей заявленного технического решения является создание простой конструктивной схемы заднего пояса системы крепления двигателя к фюзеляжу л.а., позволяющего осуществить размещение двигателя в том числе и в фюзеляже одномоторного л.а. без дополнительных изменений в конструкции выходной части фюзеляжа, а также не подгружающего корпуса двигателя крутящим моментом с переднего пояса системы крепления двигателя к фюзеляжу, возникающим при эволюциях л.а., и не передающего на самолет двигательные вибрации.

Задача решается тем, что в заднем поясе системы крепления двигателя к л. а. , содержащем закрепленный на фюзеляже л.а. элемент крепления двигателя к фюзеляжу, выполненный в виде кольца, установленного вокруг заднего силового пояса двигателя, кольцо установлено с кольцевым радиальным компенсационным зазором, причем задний пояс может быть снабжен упругим элементом, установленным без зазора между кольцом и двигателем и размешенным в кольцевой полости, выполненной на внутренней стороне кольца.

Новым в заявленном решении является то, что предусмотренное в качестве элемента крепления двигателя к л.а. кольцо опоясывает задний силовой пояс двигателя с кольцевым радиальным компенсационным зазором, при этом между кольцом и силовым поясом двигателя может располагаться упругий элемент, установленный без зазора и размешенный в кольцевой полости с внутренней стороны кольца.

Благодаря предложенной конструкции заднего пояса системы крепления двигателя к фюзеляжу типа "кольцо в кольце", при совершении летательным аппаратом во время его полета различных эволюций, двигатель имеет возможность проворачиваться в элементе крепления, что позволяет не нагружать корпуса двигателя Мкр., приходящим с переднего пояса системы подвески двигателя.

Предлагаемая система крепления заднего силового пояса двигателя к фюзеляжу проста, имеет малые габариты, практически не требует для размещения своих элементов наличия пространства между двигателем и фюзеляжем и позволяет без каких-либо дополнительных промежуточных деталей и без каких-либо конструктивных изменений в выходной части фюзеляжа осуществлять монтаж данного соединения в фюзеляже одномоторного л.а. непосредственно на его шпангоут.

Наличие в заявленной конструкции упругого элемента обеспечивает демпфирование динамических нагрузок, приходящих с двигателя, что повышает комфортность пилота во время полета.

На Фиг.1 изображен общий вид заднего пояса системы крепления двигателя к фюзеляжу одномоторного л.а.; на Фиг.2 - вид А Фиг.1 (без упругого элемента); на Фиг.3 - вид А Фиг.1 (с упругим элементом) Задний пояс системы крепления турбореактивного двигателя к л.а. содержит закрепленный на фюзеляже 1 элемент крепления двигателя 2 к фюзеляжу 1, выполненный в виде кольца 3, установленного вокруг заднего силового пояса двигателя 2. Двигатель 2 установлен в кольце 3 с кольцевым радиальным компенсационным зазором 4.

На внутренней стороне кольца 3 выполнена кольцевая полость, в которой установлен упругий элемент 5. Упругий элемент 5 установлен относительно двигателя 2 в распор без зазора.

В процессе работы двигателя 2, за счет его температурного расширения в радиальных направлениях, зазор 4 между двигателем 2 и кольцом 3 уменьшается до минимального значения. Наличие остаточного зазора позволяет двигателю 2 прокручиваться в кольце 3 и тем самым не воспринимать крутящий момент Мкр., приходящий с переднего пояса системы крепления двигателя 2 к фюзеляжу 1 при эволюциях л.а. во время полета, в результате корпуса двигателя 2 не подгружаются Мкр.

Кроме того, при эволюциях л.а., за счет того, что зазор 4 практически компенсирован, передача возникающих поперечных нагрузок от двигателя к фюзеляжу осуществляется через достаточно большую (длиною до 1/2 окружности) контактную поверхность заднего пояса системы крепления двигателя к л.а., что снижает величину контактных напряжений на поверхности соединения двигателя 2 с фюзеляжем 1, в том числе и напряжений от нагрузок, приходящих с реактивного поворотного сопла. При этом не имеют значения возможные деформации л.а. и двигателя - контакт все равно осуществляется по этой длине окружности, так как эти деформации будут совместными.

Упругий элемент обеспечивает демпфирование динамических нагрузок, приходящих с двигателя, что повышает комфортность пилота во время полета.

Заявленное техническое решение позволяет без дополнительных конструктивных изменений в выходной части фюзеляжа произвести простой монтаж и эксплуатацию заднего пояса системы крепления турбореактивного двигателя в одномоторном л.а.

Такое решение позволяет также применить на двигателе поворотное всеракурсное сопло без увеличения габаритов двигателя и применения сложных переходных конструкций между фюзеляжем и реактивным соплом двигателя.

Формула изобретения

1. Задний пояс системы крепления турбореактивного двигателя к летательному аппарату, содержащий закрепленный на фюзеляже летательного аппарата элемент крепления двигателя к фюзеляжу, выполненный в виде кольца, установленного вокруг заднего силового пояса двигателя, отличающийся тем, что кольцо установлено с кольцевым радиальным компенсационным зазором.

2. Задний пояс по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен упругим элементом, установленным без зазора между кольцом и двигателем и размещенным в кольцевой полости, выполненной на внутренней стороне кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3