Система охлаждения масла двигателей вертолета
Изобретение относится к области авиастроения, а именно к системе охлаждения масла двигателей многодвигательного вертолета. Система охлаждения масла включает в себя вентилятор обдува, сигнализацию отказа вентилятора, масляные радиаторы, масляные баки, масляные фильтры, сигнализаторы превышения максимально допустимой температуры масла каждого двигателя, маслопроводы. Кроме того, в системе охлаждения имеются дополнительные маслопроводы, дополнительные масляные радиаторы, раздельные для каждого двигателя, которые последовательно соединены с масляными радиаторами и масляными баками через дополнительные маслопроводы и имеют в своем составе термоклапан. Воздушные каналы связаны с забортным воздухом и внутри них размещены указанные дополнительные масляные радиаторы. Обводные магистрали с регулирующим элементом соединены по входу с маслопроводами и по выходу - с дополнительными маслопроводами. Изобретение обеспечивает охлаждение масла в условиях как работоспособного, так и отказного состояний вентилятора. 1 ил.
Изобретение относится к области авиастроения, а именно к системе охлаждения масла двигателей многодвигательного вертолета, и может найти применение в системах охлаждения двигателей, редукторов и в целом силовых установок любых воздушных судов.
Известна система охлаждения масла двигателей двухдвигательного вертолета ВО 105 (см. EUROCOPTER DEUTCHLAND GmbH, Учебный центр, Вертолет ВО 105, Учебное пособие, глава 6, стр.6-45 - 6-54, №5 1992 г.).
Система включает в себя вентилятор обдува, нагнетающий воздух для продувки масляных радиаторов, воздушный канал (щиток входного отражателя, система трубопроводов), подводящий наружный воздух на вход в вентилятор обдува, сигнализатор воздушного давления (сигнализатор отказа вентилятора), масляные радиаторы, по одному на каждый двигатель, масляные баки, масляные фильтры, сигнализаторы превышения максимально допустимой температуры масла каждого двигателя (датчик температуры, тройной индикатор температуры масла), соединительные маслопроводы.
При работе системы охлаждения масла двигателей двухдвигательного вертолета ВО 105 горячее масло откачивается, проходит через фильтр и поступает в масляный радиатор. В масляном радиаторе масло охлаждается посредством продувки через него охлаждающего воздуха, нагнетаемого вентилятором обдува. После масляного радиатора охлажденное масло поступает в масляный бак.
В случае отказа вентилятора имеется возможность охлаждения масла в масляных радиаторах посредством продувки набегающим потоком забортного воздуха. Для этого случая имеется сигнализатор воздушного давления (сигнализатор отказа вентилятора), при срабатывании которого пилот вертолета получает информацию о необходимости создания набегающего на масляные радиаторы потока воздуха. После получения таковой информации пилот переводит вертолет в режим полета вперед со скоростью, которая, как определено в результате летных испытаний, обеспечивает достаточную интенсивность продувки масляных радиаторов. Забортный воздух поступает по воздушному каналу на вход в вентилятор обдува и, пройдя бездействующий вентилятор, продувает масляные радиаторы.
Недостаток системы заключается в следующем. Наличие воздушного канала сложной формы, вследствие габаритных ограничений конструкции вертолета, а также наличие отказавшего вентилятора в воздушном потоке обуславливают потери скоростного напора воздуха, которые могут быть парированы только увеличением скорости полета вертолета, что ограничивает диапазон допустимых скоростей полета в случае отказа вентилятора. Воздушный канал подвода забортного воздуха, замыкающий вход вентилятора ограничивает использование вентилятора только функцией продувки радиаторов и исключает возможность использования этого вентилятора для других целей.
Технической задачей изобретения является обеспечение охлаждения масла в условиях как работоспособного, так и отказного состояния вентилятора, при условии использования вентилятора также и для иных целей помимо охлаждения масла при работоспособном состоянии.
Технический результат достигается тем, что в систему охлаждения масла, включающую в себя вентилятор обдува, сигнализацию отказа вентилятора, масляные радиаторы, масляные баки, масляные фильтры, сигнализаторы превышения максимально допустимой температуры масла каждого двигателя, маслопроводы, включены дополнительные маслопроводы, дополнительные масляные радиаторы, раздельные для каждого двигателя, которые последовательно соединены с масляными радиаторами и масляными баками через дополнительные маслопроводы и имеют в своем составе термоклапан, воздушные каналы, которые связаны с забортным воздухом, внутри которых размещены дополнительные масляные радиаторы, обводные магистрали с регулирующим элементом, которые соединены по входу с маслопроводами и по выходу с дополнительными маслопроводами.
Отличительными признаками предлагаемой системы от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является наличие дополнительных масляных радиаторов, размещенных внутри отдельных воздушных каналов, не связанных с вентилятором обдува и оптимизированных для условий продувки, а также отсутствие воздушного канала подвода забортного воздуха на вход вентилятора.
Благодаря наличию этих признаков, воздушные каналы имеют минимальное сопротивление, что обеспечивает эффективность работы дополнительных масляных радиаторов на малых скоростях полета, тем самым существенно расширяется диапазон допустимых скоростей полета в случае отказа вентилятора. Кроме того, отсутствие воздушного канала подвода забортного воздуха на вход вентилятора позволяет вентилятору обдува, помимо функции продувки масляных радиаторов, выполнять дополнительную функцию - вентиляцию подкапотного пространства.
Предлагаемая система охлаждения масла двигателей вертолета иллюстрируется схемой, представленной на чертеже.
Система охлаждения масла двигателей вертолета включает в себя вентилятор обдува (1), нагнетающий воздух из подкапотного пространства, сигнализатор отказа вентилятора (2), масляные радиаторы (3), раздельные для каждого двигателя, дополнительные масляные радиаторы (4), раздельные для каждого двигателя, в составе которых имеется термоклапан (5), который во избежание переохлаждения перепускает масло мимо охлаждающих элементов дополнительных масляных радиаторов (4), воздушные каналы (6), в которых размещены дополнительные масляные радиаторы (4), масляные баки (7), масляные фильтры (8), сигнализаторы превышения максимально допустимой температуры масла каждого двигателя (9), обводные магистрали (10), обеспечивающие перепуск части масла мимо радиаторов в случае превышения величины допустимого давления масла, с регулирующим элементом (11) (жиклером или клапаном перепуска), соединительные маслопроводы (12), а также дополнительные маслопроводы (13), последовательно соединяющие дополнительные масляные радиаторы (4) с масляными радиаторами и масляными баками.
Работа системы охлаждения масла двигателей вертолета осуществляется следующим образом. Горячее масло откачивается, проходит через масляный фильтр (8) и поступает в масляный радиатор (3). В масляном радиаторе (3) масло охлаждается посредством продувки через него охлаждающего воздуха, нагнетаемого вентилятором обдува (1).
После масляного радиатора (3) масло по дополнительному маслопроводу (13) поступает в дополнительный масляный радиатор (4). В дополнительном масляном радиаторе (4) масло охлаждается посредством продувки через него охлаждающего набегающего потока забортного воздуха в условиях полета вертолета вперед.
После дополнительного масляного радиатора (4) охлажденное масло поступает в масляный бак (7).
В случае, когда давление масла в системе превышает максимально допустимую величину, часть масла перепускается мимо масляных радиаторов (3) и дополнительных масляных радиаторов (4) по обводной магистрали (10), что приводит к снижению давления в системе до необходимой величины.
В режиме штатной работы, когда все элементы системы исправны, масло охлаждается в масляном радиаторе (3), после чего не нуждается в дополнительном охлаждении. После масляного радиатора (3) масло поступает в дополнительный масляный радиатор (4), в составе которого имеется термоклапан (5), который во избежание переохлаждения перепускает масло мимо охлаждающих элементов дополнительного масляного радиатора (4).
В режиме нештатной работы в случае отказа вентилятора обдува (1) масло не получает охлаждения в масляном радиаторе (3) и поступает горячим в дополнительный масляный радиатор (4), где и охлаждается посредством продувки набегающим потоком забортного воздуха. Для этого случая имеется сигнализатор отказа вентилятора (2), при срабатывании которого пилот получает информацию о необходимости создания набегающего на дополнительные масляные радиаторы (4) потока воздуха. По получении таковой информации пилот переводит вертолет в режим полета вперед со скоростью, которая, как определено в результате летных испытаний, обеспечивает достаточную интенсивность продувки радиаторов. Забортный воздух подступает по воздушному каналу на вход в дополнительные масляные радиаторы (4) и продувает его.
Система охлаждения масла двигателей вертолета, включающая в себя вентилятор обдува, сигнализацию отказа вентилятора, масляные радиаторы, масляные баки, масляные фильтры, маслопроводы, сигнализаторы превышения максимально допустимой температуры масла каждого двигателя, отличающаяся тем, что система снабжена дополнительными маслопроводами, дополнительными масляными радиаторами, раздельными для каждого двигателя, которые последовательно соединены с масляными радиаторами и масляными баками через дополнительные маслопроводы и имеют в своем составе термоклапан, воздушными каналами, которые связаны с забортным воздухом, внутри которых размещены дополнительные масляные радиаторы, обводными магистралями с регулирующим элементом, которые соединены по входу с маслопроводами и по выходу - с дополнительными маслопроводами.
