Противообледенительная система газотурбинного двигателя

 

Противообледенительная система газотурбинного двигателя, имеющего осевой многоступенчатый компрессор с корпусом и рабочими лопатками, содержит основную магистраль, сообщающую обогреваемые элементы с основным источником обогревающего воздуха. Система снабжена дополнительным источником обогревающего воздуха, выполненным в виде ресивера, расположенного на корпусе компрессора. Рабочие лопатки компрессора, по крайней мере, у одной ступени снабжены бандажными полками, на них закреплены дополнительные лопатки, имеющие угол установки, отличный от угла установки рабочих лопаток. Дополнительные лопатки расположены в ресивере. В основной магистрали установлен основной обратный клапан. Ресивер имеет возможность сообщения с атмосферой и основной магистралью между основным клапаном и обогреваемыми элементами посредством дополнительной магистрали с обратным клапаном. Изобретение позволяет обеспечить бесперебойную работу противообледенительной системы. 2 ил.

Изобретение относится к противообледенительным системам (ПОС) газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в авиадвигателестроении.

На современных самолетах широко применяют тепловые противообледенительные системы: злектротепловые и воздушнотепловые.

Электротепловая система включает в себя наряду с нагревательными элементами коммутатор, контакторы, термовыключатели и сеть электропитания [Т.П. Мещерякова. "Проектирование систем защиты самолетов и вертолетов", Москва, Машиностроение, 1977 г., стр.85 - аналог].

По сравнению с воздушно-тепловыми противообледенительными системами электротепловые системы сложнее, имеют большую вероятность отказа и более трудоемки в обслуживании.

Известна воздушно-тепловая ПОС ГТД, имеющего осевой многоступенчатый компрессор. Она содержит магистраль, сообщающую обогреваемые элементы с основным источником обогревающего воздуха, которым являются четвертая и восьмая ступень второго каскада компрессора. Переключение между ступенями компрессора осуществляется дроссельной заслонкой, установленной в магистрали [то же, стр. 178, фиг.9.6 - прототип].

Недостатком такой системы является то, что при невозможности поступления воздуха в магистраль от основного источника, например, из-за поломки дроссельной заслонки, ПОС становится неработоспособной.

Целью предлагаемого решения является создание дополнительного (резервного) источника обогревающего воздуха, что позволит обеспечить бесперебойную работу ПОС.

Поставленная цель достигается тем, что противообледенительная система ГТД, имеющего осевой многоступенчатый компрессор с корпусом и рабочими лопатками, содержит основную магистраль, сообщающую обогреваемые элементы с основным источником обогревающего воздуха.

Новым в изобретении является то, что ПОС снабжена дополнительным источником обогревающего воздуха, выполненным в виде ресивера, расположенного на корпусе компрессора. Рабочие лопатки компрессора, по крайней мере, у одной из ступеней, снабжены бандажными полками и на них закреплены дополнительные лопатки. Угол установки дополнительных лопаток отличен от угла установки рабочих лопаток. Дополнительные лопатки расположены в ресивере. В основной магистрали установлен основной обратный клапан. Ресивер имеет возможность сообщения с атмосферой и основной магистралью между основным клапаном и обогреваемыми элементами посредством дополнительной магистрали с обратным клапаном.

На прилагаемых чертежах изображена предлагаемая ПОС.

Фиг.1 - общий вид; фиг.2 - угол установки лопаток.

ПОС ГТД содержит осевой многоступенчатый компрессор с корпусом 1 и рабочими лопатками 2, основную магистраль 3, сообщающую обогреваемые элементы 4 с основным источником обогревающего воздуха 5.

ПОС снабжена дополнительным источником обогревающего воздуха, выполненного в виде кольцевого ресивера 6, расположенного на корпусе 1 компрессора. Рабочие лопатки 2 компрессора снабжены бандажными полками 7. На полках 7 закреплены дополнительные лопатки 8. Углы установки 9 лопаток 8 отличаются от углов установки 10 рабочих лопаток 2. Дополнительные лопатки 8 расположены в ресивере 6.

В магистрали 3 установлен основной обратный клапан 11. Ресивер 6 сообщен с атмосферой через клапан перепуска 12 и с магистралью 3 между клапаном 11 и обогреваемыми элементами 4 через дополнительную магистраль 13 и обратный клапан 14.

При работе ПОС обогревающий воздух через заслонку 15 и обратный клапан 11 по основной магистрали 3 поступает к обогреваемым элементам 4, например, к лопаткам входного направляющего аппарата и обтекателю, и сбрасывается в проточную часть 16 двигателя. При этом обратный клапан 13 закрыт давлением обогревающего воздуха.

При прекращении поступления обогревающего воздуха от основного источника 5 клапан перепуска 12 закрывается, например, от пульта управления.

При работе компрессора в ресивере 6 происходит разогрев воздуха в замкнутом объеме до температуры, достаточной для обогрева входного устройства; разогрев воздуха происходит за счет трения лопаток 8 о воздух. Бандажные полки 7 рабочих лопаток 2 и корпус 1 минимизируют перетекание воздуха из ресивера 6 в проточную часть 16.

Воздух из ресивера 6 по магистрали 13 через обратный клапан 14 поступает в магистраль 3 и далее на обогрев элементов 4 входного устройства.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет обеспечить бесперебойную работу ПОС (т.е. ее резервирование).

Формула изобретения

Противообледенительная система газотурбинного двигателя, имеющего осевой многоступенчатый компрессор с корпусом и рабочими лопатками, содержащая основную магистраль, сообщающую обогреваемые элементы с основным источником обогревающего воздуха, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительным источником обогревающего воздуха, выполненным в виде ресивера, расположенного на корпусе компрессора, рабочие лопатки которого, по крайней мере, у одной ступени снабжены бандажными полками, на них закреплены дополнительные лопатки, имеющие угол установки, отличный от угла установки рабочих лопаток, дополнительные лопатки расположены в ресивере, при этом в основной магистрали установлен основной обратный клапан, а ресивер имеет возможность сообщения с атмосферой и основной магистралью между основным клапаном и обогреваемыми элементами посредством дополнительной магистрали с обратным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2