Подвеска турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель
Изобретение относится к турбореактивному двигателю летательного аппарата и его подвеске. Турбореактивный двигатель содержит подвеску. Подвеска имеет устройство крепления на неподвижной конструкции, которое содержит основную деталь, закрепленную под неподвижной конструкцией. Основная деталь и неподвижная конструкция связаны между собой при помощи вертикального штыря (26), который содержит средний выступ (28), опирающийся на основную деталь, верхний выступ (35), располагающийся над участком неподвижной конструкции, и нижний выступ (34), причем между нижним выступом и средним выступом зажата основная деталь. Изобретение повышает надежность. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое изобретение относится к подвеске турбореактивного двигателя летательного аппарата.
Обычная подвеска турбореактивного двигателя летательного аппарата содержит пару устройств крепления в передней части и в задней части двигателя, каждое из которых закреплено на опорной стойке конструкции данного летательного аппарата, и пару по существу продольных промежуточных рычагов, функция которых состоит в том, чтобы обеспечить удовлетворительное распределение усилий в двух этих устройствах крепления для того, чтобы устройство крепления, располагающееся в задней части двигателя, обеспечивало передачу на свою опорную стойку поперечных усилий, вертикальных усилий и крутящего момента вокруг продольной оси, в дополнение к усилию тяги двигателя, которое воздействует прежде всего на передний элемент подвески.
Это устройство крепления, располагающееся в задней части двигателя, подвергается, таким образом, воздействию многочисленных статических и динамических усилий, которые влекут за собой повышенную опасность разрушения конструкции этого устройства. Если такое разрушение имеет место, оно может повлечь за собой и различные другие повреждения.
Таким образом, формирование усталостных трещин может проявиться на основной детали устройства крепления, которая располагается на опорной стойке и в направлении которой сходятся продольные рычаги и нижние несущие рычаги данного двигателя. Эта основная деталь обычно закреплена на опорной стойке при помощи четырех болтов, распределенных по углам прямоугольника. Если форма усталостного напряжения прогрессирует вплоть до разрушения основной детали или до изоляции некоторых болтов крепления, после чего передача усилий осуществляется только при помощи оставшихся действующими болтов, это, очевидно, оказывается весьма неблагоприятным обстоятельством. При этом есть идея разбить основную деталь на две части, между которыми болты распределены таким образом, чтобы развивающаяся в результате усталостного напряжения трещина останавливалась на сформированной в результате такого разрушения щели.
Такое техническое решение позволяет обеспечить удовлетворительное противодействие разрушению основной детали. Однако оно заставляет соединять два участка этой детали, разделенные щелью, при помощи болтов, которые существенно увеличивают вес такой подвески. Подвеска подобного типа описана во французском патенте №2680353, в соответствии с которым основная деталь является не только разделенной на части, но и раздвоенной для того, чтобы каждая из ее частей имела возможность сама по себе противостоять воздействующим на нее усилиям, но при этом ее вес увеличивается в еще большей степени.
Опасность разрушения в результате усталостных напряжений касается также и болтов крепления. При этом должны быть приняты определенные предосторожности, такие, например, как ограничение усилия, затягивания, прикладываемого в процессе монтажа, для снижения этой опасности.
Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы заменить выведенные из использования болты на, по меньшей мере, один штырь, по меньшей мере, частично проходящий сквозь основную деталь устройства крепления и опорную стойку и который берет на себя передачу усилий. Этот штырь сформирован таким образом, чтобы не подвергаться воздействию значительных упомянутых выше динамических усилий, что отодвигает опасность его разрушения под действием усталостных напряжений.
Более конкретно, предлагаемое изобретение относится к подвеске реактивного двигателя, имеющей в своем составе закрепленное на двигателе устройство крепления на неподвижной конструкции, содержащее основную деталь, закрепленную под неподвижной конструкцией, отличающейся тем, что основная деталь и неподвижная конструкция связаны между собой при помощи вертикального штыря, содержащего средний выступ, опирающийся на основную деталь, верхний выступ, располагающийся над участком неподвижной конструкции, и нижний выступ, причем между этим нижним выступом и средним выступом зажата основная деталь.
Предпочтительным образом нижний выступ и верхний выступ сформированы при помощи гаек, навинченных на концевые резьбовые участки упомянутого штыря, при этом дополнительно используется устройство стопорения, препятствующее вращению гайки, образующей верхний выступ.
Целесообразно, чтобы подвеска турбореактивного двигателя содержала второй вертикальный штырь, связывающий основную деталь с неподвижной конструкцией.
Предлагаемое изобретение также относится к турбореактивному двигателю, имеющему вышеуказанную подвеску.
Ниже приведено подробное описание конкретного способа реализации предлагаемого изобретения со ссылкой на приведенные в приложении фигуры, среди которых:
Фиг.1 представляет собой общий вид подвески турбореактивного двигателя;
Фиг.2 и 3 представляют собой виды заднего устройства подвески без рычагов и с рычагами;
Фиг.4 представляет собой вид штыря поддержания устройства крепления.
Схематически представленный на фиг.1 турбореактивный двигатель 1, одни только внешние обводы которого показаны на этой фигуре, содержит, в частности, промежуточный кожух 2, располагающийся со стороны передней части этого двигателя, и кожух выхлопа 3, располагающийся с задней стороны двигателя, причем на этом двигателе закреплены соответственно переднее устройство крепления 4 и заднее устройство крепления 5. Болты, в целом обозначенные позицией 6, служат для закрепления этих устройств крепления 4 и 5 под неподвижными конструкциями в виде опорных стоек 7 и 8 или под другими неподвижными конструкциями данного летательного аппарата. Пара рычагов 9 и 10 связывают устройства крепления 4 и 5. Эти рычаги располагаются почти в продольном направлении, а также снабжены на своих передних концах шарнирными соединениями 11 и 12, зависящими от промежуточного кожуха 2, и снабжены на своих задних концах шарнирными соединениями 13 и 14, зависящими от траверсы 15, то есть от качающегося рычага, середина которого шарнирно соединена при помощи центральной оси 16 с металлическим узлом крепления 17, образующего основную деталь заднего устройства крепления 5, и который поддерживает посредством боковых рычагов 18 и 19 кожух выхлопа 3 двигателя.
Рычаги 9 и 10 продолжаются в направлении металлического узла крепления 17 и связаны с ним при помощи дополнительных шарнирных соединений 20 и 21, располагающихся на ушках 22 и 23, установленных на этом металлическом узле крепления 17 с одной и с другой стороны от центрального вильчатого кронштейна 24, в котором размещена центральная ось 16 качающегося рычага 15.
Шарнирные соединения 13 и 14 рычагов 9 и 10 на качающемся рычаге 15 имеют уменьшенный зазор, однако дополнительные шарнирные соединения 20 и 21 на металлическом узле крепления 17 имеют более широкий зазор, который позволяет им оставаться неактивными, то есть не обеспечивать передачу усилий, в обычном состоянии, когда передача усилий развиваемой тяги и других усилий полностью осуществляется при помощи качающегося рычага 15. Однако, в том случае, если этот качающийся рычаг, его ось 16 или центральный вильчатый кронштейн 24 разрушаются, рычаги 9 и 10, уступающие толкающему усилию, перемещаются в продольном направлении и дополнительные шарниры 20 и 21 входят в упор, снова устанавливая передачу усилий к металлическому узлу крепления 17. То же самое происходит и в том случае, если один рычаг, например рычаг 10, разрушается, причем передача усилий при этом осуществляется при помощи дополнительного шарнира 20 другого рычага 9 и при помощи центральной оси 16. И наконец, если разрушается ось одного из шарниров 13 или 14 на качающемся рычаге 15, этот качающийся рычаг перестает быть активным, но передача усилий еще обеспечивается при помощи дополнительных осей 20 и 21. Во всех этих ситуациях распределение усилий изменяется лишь в незначительной степени по сравнению с нормальными условиями. При этом соединение остается изостатическим и не позволяет, таким образом, развиваться непредвиденным механическим напряжениям.
Теперь более подробно будет описано, в основном со ссылками на фиг.4, устройство, являющееся характерным для предлагаемого изобретения. В данном случае речь идет о вертикальном штыре 26, располагающемся по существу в центре металлического узла крепления 17. Этот штырь служит для удержания пластины 29 на этом металлическом узле крепления от движений в горизонтальных направлениях. Однако специфическая форма этого стержня, которая будет подробно описана ниже, позволяет ему полезно действовать в том случае, когда трещина 27, схематически показанная на фиг.2 и возникающая в результате усталостного напряжения, рассекает этот металлический узел крепления 17 на две части, проходя, например, через отверстия, предназначенные для прохождения двух болтов 6 подвески и располагающиеся с одной и той же стороны. Передача усилий к опорной стойке 8 в этом случае больше не обеспечивается при помощи этих болтов, но упомянутый штырь 26 снижает нагрузку на болты 6, остающиеся активными, даже только в результате своего присутствия, обеспечивая также возможность наилучшего распределения усилий в данном металлическом узле крепления 17.
Штырь 26 представляет средний выступ 28, который вставлен частично в отверстие, выполненное в пластине 29, принадлежащей опорной стойке 8, и вставлен своей оставшейся частью в зенкованную часть 31 отверстия меньшего диаметра, проходящего сквозь часть металлического узла крепления 17 вплоть до полости 33. Этот средний выступ 28 вставлен в отверстие 30 и в зенкованную часть 31 с небольшим зазором. Штырь 26 содержит также нижний выступ и верхний выступ, которые образованы гайками 34 и 35, навинченными на резьбовые концы этого штыря 26. Однако, если нижняя гайка 34 затянута до плотного прижатия к металлическому узлу крепления 17 на вершине полости 33, то верхняя гайка 35 отделена от этой пластины 29 при помощи небольшого зазора, причем штифт 36, проходящий сквозь гайку 35 и штырь 26, поддерживает этот зазор, препятствуя вращению гайки 35.
В том случае, когда трещина 27 выводит из строя часть болтов 6, металлический узел крепления 17 оседает, увлекая за собой штырь 26 в направлении вниз вплоть до положения, в котором верхняя гайка 35 входит в упорный контакт с пластиной 29, что приводит к остановке этого движения оседания. Таким образом, в этом случае штырь 26 поддерживает металлическую балку крепления 17.
Средний выступ 28 также благоприятным образом используется для передачи горизонтальных усилий от металлического узла крепления 17 к пластине 29, поскольку его большее по величине поперечное сечение подвергается меньшим механическим напряжениям.
Штырь 26 может быть поддержан дополнительным штырем 37, располагающимся поблизости от него в центре металлического узла крепления 17 и представляющим собой обычный штырь, проходящий сквозь этот металлический узел крепления 17 и пластину 29 и содержащий верхний и нижний выступы, подобные верхнему и нижнему выступам штыря 26, но не содержащий среднего выступа. Окружные и продольные зазоры существуют между штырем 37, металлическим узлом крепления 17 и пластиной 29. Штыри 26 и 37 не подвергаются воздействию механических напряжений до появления трещины 27, за исключением воздействия растягивающего усилия в штыре 26 между средним выступом 28 и нижним выступом 34, но которое представляет собой неизменное усилие сжатия, неспособное вследствие этого привести к возникновению усталостной трещины, и воздействия горизонтального усилия сдвига в среднем выступе 28, но которое является умеренным вследствие ширины этого выступа. Однако, если штырь 26 разрушается, штырь 37, разгруженный до этого от горизонтальных усилий благодаря монтажному зазору, заменяет его в выполнении функции поддержания пластины 29 на металлическом узле крепления 17 в горизонтальных направлениях.
1. Подвеска турбореактивного двигателя, имеющая в своем составе устройство крепления (5) на неподвижной конструкции, содержащее основную деталь (17), закрепленную под неподвижной конструкцией, отличающаяся тем, что эта основная деталь (17) и неподвижная конструкция связаны между собой при помощи вертикального штыря (26), содержащего средний выступ (28), опирающийся на основную деталь (17), верхний выступ (35), располагающийся над участком неподвижной конструкции, и нижний выступ (34), причем между этим нижним выступом и средним выступом зажата основная деталь (17).
2. Подвеска турбореактивного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что нижний выступ и верхний выступ сформированы при помощи гаек, навинченных на концевые резьбовые участки штыря, при этом дополнительно используется устройство стопорения, препятствующее вращению (36) гайки, образующей верхний выступ.
3. Подвеска турбореактивного двигателя по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит второй вертикальный штырь (37), связывающий основную деталь с неподвижной конструкцией.
4. Турбореактивный двигатель, содержащий подвеску по любому из пп.1-3 формулы.
