Воздухозаборный канал двигателя летательного аппарата
Владельцы патента RU 2297369:
Открытое акционерное общество "Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина" (RU)
Изобретение относится к воздухозаборным каналам двигателей летательных аппаратов. Воздухозаборный канал двигателя летательного аппарата содержит профилированный цилиндрический патрубок с основанием, внутреннюю 4 и среднюю 5 перфорированные обшивки и два слоя сотового заполнителя, контактирующие по торцам с замкнутыми кольцевыми фланцами. Внутренняя и средняя обшивки воздухозаборного канала выполнены в виде цилиндрических элементов и установлены концентрично с кольцевым зазором, в котором расположен первый слой сотового заполнителя 6, выполненный в форме сплошного, замкнутого по кольцу цилиндрического элемента, а второй слой сотового заполнителя выполнен в виде панелей 7, которые размещены по периметру средней обшивки с зазором 8 друг относительно друга. На внешней поверхности каждой панели установлены металлические основания, соответствующие по конфигурации внешним поверхностям сотовых панелей. Изобретение позволяет снизить вес воздухозаборного канала и увеличить площадь перфорированной поверхности, что обеспечивает более эффективное снижение шума. 5 ил.
Изобретение относится к области авиации, а именно к воздухозаборным каналам двигателей летательных аппаратов с сотовой звукопоглощающей конструкцией.
Известны воздухозаборные каналы двигателей летательных аппаратов с сотовой звукопоглощающей конструкцией (см. ИЛ-96 Руководство по технической эксплуатации. 1989 г. Раздел 071, глава 071.60.00, стр.1), содержащие перфорированную панель, неметаллический сотовый заполнитель и основание.
Недостатком известной конструкции является то, что она обеспечивает снижение шума только в узком диапазоне частот работы двигателя летательного аппарата.
Указанный недостаток устранен в воздухозаборном канале двигателя летательного аппарата с двухслойной сотовой звукопоглощающей конструкцией, который обеспечивает снижение шума в широкой области частот, включая, наряду с основной частотой, первую и вторую гармоники шума вентилятора.
Известен воздухозаборный канал двигателя летательного аппарата с сотовой звукопоглощающей конструкцией (см. патент США №4235303, приоритет от 20.11.78, НКИ 181/214), состоящий из нескольких отдельных сегментов, каждый из которых представляет собой металлический каркас, выполненный из продольных и поперечных профилей с фланцами, внутри которого размещена, соединенная на клее горячего отверждения, сотовая шумоглушащая конструкция, включающая в себя внутреннюю перфорированную металлическую обшивку, второй слой сотового неметаллического заполнителя и металлическое основание. При этом сегменты соединены между собой в продольном и поперечном направлениях через фланцы.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного воздухозаборного канала, принятого за прототип, относится то, что его конструкция имеет высокий вес, вызванный наличием большого количества фланцевых соединений с крепежом, используемых для сборки отдельных сегментов с звукопоглощающей конструкцией в единую конструкцию воздухозаборного канала.
Кроме того, наличие фланцевых соединений, имеющихся в каждом из сегментов, уменьшает площадь перфорированной поверхности воздухозаборника и, следовательно, эффективность шумоглушения.
Задачей данного изобретения является повышение эффективности шумоглушения, увеличение площади перфорированной поверхности при снижении веса канала.
Указанный технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, достигается тем, что в воздухозаборном канале двигателя летательного аппарата, содержащем профилированный цилиндрический патрубок, включающий в себя основание, внутреннюю и среднюю перфорированные обшивки и два слоя сотового заполнителя, контактирующие по торцам с замкнутыми кольцевыми фланцами, согласно изобретению, внутренняя и средняя обшивки выполнены в виде цилиндрических элементов, установлены концентрично с кольцевым зазором между ними, в зазоре расположен первый слой упомянутого сотового заполнителя, выполненный в форме сплошного, замкнутого по кольцу цилиндрического элемента, а второй слой сотового заполнителя выполнен в виде панелей, которые размещены по периметру средней обшивки с зазором друг относительно друга, при этом на внешней поверхности каждой панели установлены металлические основания, соответствующие по конфигурации внешним поверхностям сотовых панелей.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении поставленной задачи, а именно - повышении эффективности снижения шума при снижении веса конструкции.
Выполнение внутренней и средней обшивок воздухозаборного канала в виде цилиндрических элементов, установленных концентрично с кольцевым зазором между ними, а первого слоя сотового заполнителя в форме сплошного, замкнутого по кольцу цилиндрического элемента, размещенного в зазоре между обшивками, позволяет изготовить воздухозаборный канал без продольных фланцев, что снижает вес канала, увеличивает площадь перфорированной поверхности, что обеспечивает более эффективное снижение шума.
Кроме того, действующие на канал аэродинамические и инерционные силы воспринимаются внутренней и средней обшивками и первым слоем сотового заполнителя. Второй слой сотового заполнителя служит для увеличения эффективности шумоглушения и выполнен несиловым, в виде отдельных панелей с металлическими основаниями на их внешних поверхностях, что снижает вес канала.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
На фиг.1 показан вид сбоку на воздухозаборный канал двигателя летательного аппарата;
На фиг.2 - узел I фиг.1;
На фиг.3 - узел II фиг.1;
На фиг.4 - сечение по А-А воздухозаборного канала;
На фиг.5 - общий вид воздухозаборного канала.
Воздухозаборный канал двигателя летательного аппарата содержит профилированный цилиндрический патрубок 1, включающий в себя замкнутые кольцевые фланцы 2, 3, внутреннюю 4 и среднюю 5 перфорированные обшивки, выполненные в виде цилиндрических элементов, установленных концентрично с кольцевым зазором между ними. В зазоре расположен первый слой сотового заполнителя 6, выполненный в форме сплошного, замкнутого по кольцу цилиндрического элемента, второй слой сотового заполнителя выполнен в виде панелей 7, которые размещены по периметру средней обшивки 5 с зазором 8 друг относительно друга. На внешней поверхности каждой панели 7 установлены металлические основания 9, соответствующие по конфигурации внешним поверхностям сотовых панелей 7.
Таким образом, при работе двигателя снижение шума на пути его распространения по воздухозаборному каналу с двухслойной сотовой звукопоглощающей конструкцией от источника (ступени вентилятора) до передней плоскости воздухозаборного канала происходит за счет рассеяния энергии акустического излучения в замкнутых полостях, образованных ячейками сотового заполнителя и обшивками, и в соединяющих их с воздухозаборным каналом отверстиях перфорации, а также потери энергии в многочисленных протоках, образованных отверстиями перфорации, при этом двухслойная сотовая звукопоглощающая конструкция эффективно снижает шум в широкой области частот.
Кроме того, в связи с отсутствием в воздухозаборном канале продольных фланцевых соединений увеличивается площадь перфорированной поверхности канала, что обеспечивает более эффективное снижение шума двигателя.
Вместе с этим достигается эффект снижения веса конструкции как за счет отсутствия продольных фланцевых соединений, так и за счет выполнения второго слоя сотового заполнителя в виде отдельных панелей.
Воздухозаборный канал двигателя летательного аппарата, содержащий профилированный цилиндрический патрубок, включающий в себя основание, внутреннюю и среднюю перфорированные обшивки и два слоя сотового заполнителя, контактирующие по торцам с замкнутыми кольцевыми фланцами, отличающийся тем, что внутренняя и средняя обшивки, выполненные в виде цилиндрических элементов, установлены концентрично с кольцевым зазором между ними, в зазоре расположен первый слой упомянутого сотового заполнителя, выполненный в форме сплошного, замкнутого по кольцу цилиндрического элемента, а второй слой сотового заполнителя выполнен в виде панелей, которые размещены по периметру средней обшивки с зазором относительно друг друга, при этом на внешней поверхности каждой панели установлены металлические основания, соответствующие по конфигурации внешним поверхностям сотовых панелей.
