Устройство для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов

Устройство для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов содержит установленные в корпусе воздухозаборника со смещением друг относительно друга в осевом направлении проволочноподобные упругие защитные элементы. Защитные элементы выполнены в виде набора отдельных отрезков, размещенных вдоль образующих на внутренней поверхности корпуса воздухозаборника, прикрепленных к последнему по своим концам и снабженных надетыми на них в средней свободной части с плотным обжатием ферромагнитными деталями. В центральной части корпуса вдоль его продольной оси установлена цилиндрическая катушка с сердечником аэродинамической формы, подключенная к генератору постоянного и синусоидального электрических сигналов с регулируемыми амплитудой и частотой. Изобретение направлено на снижение возмущающих воздействий на поток в нерабочих режимах при сохранении эффективности защиты турбореактивного двигателя. 3 ил.

 

Изобретение относится к авиационному оборудованию, в частности к воздухозаборникам турбореактивных двигателей.

Известны устройства для защиты турбореактивного двигателя, основанные на сепарации посторонних предметов, содержащие установленные во входном канале между воздухозаборником и двигателем либо неподвижные лопатки, установленные под углом к направлению движения воздуха (см. патент США №3362155, кл. 60-39. 09.1968 [1]), либо одноступенчатый ротор с повернутыми к продольной оси радиальными лопатками и приводом (см. патент США №3979903, кл. 60-39. 09.1976

[2]; а.с. СССР №865694, кл. В64D 33/02, F02С 7/04, 1977 [3]), либо подвижную ромбовидную панель, имеющую возможность возвратно-поступательного горизонтального перемещения (патент РФ на изобретение №2205135, кл. В64D 33/02, F02С 7/05, 2001 [4]).

Недостатками всех известных устройств являются значительная сложность, большой вес и габариты конструкции за счет сложности приводных механизмов, низкие эффективность и надежность защиты, большие гидравлические сопротивления на входе в двигатель на нерабочих режимах со значительными возмущающими воздействиями на поток.

Известны также устройства для защиты турбореактивного двигателя, имеющие возможность удаления защитных элементов из канала воздухозаборника на нерабочих режимах, выполненные в виде соединенных со штоками гидроцилиндров управления поворотных защитных экранов либо сеточного типа (см. патент РФ на изобретение №2205136, кл. В64D 33/02; F02С 7/05, 2001 [5]; патент РФ на изобретение №2271964, кл. В64D 33/02, F02С 77055, 2004 [6], либо типа аэродинамических элементов в форме малого крыла /см. патент РФ на изобретение №2168646, кл. F02С 7/05, В64D 33/02, 1999 [7]).

Недостатками известных устройств является предельная сложность как самой защитной конструкции, так и механизмов управления, большой вес и габариты, что резко ограничивает возможности их использования.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее установленные в корпусе воздухозаборника со смещением друг относительно друга в осевом направлении вдоль геликоидальных линий защитные элементы аэродинамической формы, выполненные из волокнистых пленкоподобных или проволочноподобных элементов, а также из пластмассовых материалов, (см. патент РФ на изобретение №1658825, кл. F02С 7/05, 1981 [8]), принятое за прототип.

Недостатком устройства-прототипа являются несмотря на аэродинамические формы защитных элементов их осевое смещение друг относительно друга и расположение вдоль геликоидальных линий, сравнительно большие гидравлические сопротивления на входе в двигатель на нерабочих режимах, то есть значительные возмущающие воздействия на поток.

Сущность изобретения заключается в создании предельно простой конструкции устройства для защиты турбореактивного двигателя, обладающей высокой эффективностью защиты в рабочих режимах и минимальными возмущающими воздействиями на поток в нерабочих режимах как за счет возможности удаления защитных элементов из канала воздухозаборника в нерабочих режимах без использования сложной системы гидроэлектромеханического привода, так и за счет создания оригинальной конструкции ферромагнитных защитных элементов.

Технический результат - снижение возмущающих воздействий на поток в нерабочих режимах при сохранении эффективности зашиты турбореактивного двигателя.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов, содержащем установленные в корпусе воздухозаборника со смещением друг относительно друга в осевом направлении проволочноподобные упругие защитные элементы, особенность заключается в том, что защитные элементы выполнены в виде набора отдельных отрезков, размещенных вдоль образующих на внутренней поверхности корпуса воздухозаборника, прикрепленных к последнему по своим концам и снабженных надетыми на них в средней свободной части с плотным обжатием ферромагнитными деталями, а в центральной части корпуса вдоль его продольной оси установлена цилиндрическая катушка с сердечником аэродинамической формы, подключенная к генератору постоянного и синусоидального электрических сигналов с регулируемыми амплитудой и частотой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен корпус воздухозаборника с предлагаемым устройством, общий вид с продольным разрезом (пунктиром показано положение защитных элементов в нерабочем режиме); на фиг.2 и фиг.3 - вид А на фиг.1 соответственно в рабочем и нерабочем режимах устройства.

Устройство для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов содержит установленные в корпусе 1 воздухозаборника 2 со смещением друг относительно друга в осевом направлении проволочноподобные защитные элементы 3, выполненные в виде набора отдельных отрезков, размещенных параллельно друг другу вдоль образующих на внутренней поверхности корпуса 1 воздухозаборника 2, прикрепленных к последнему по своим концам и снабженных надетыми на них в средней свободной части с плотным обжатием ферромагнитными деталями 4, при этом в центральной части корпуса 1 вдоль его продольной оси установлена с помощью радиальных стоек 5 цилиндрическая катушка 6 с ферромагнитным сердечником 7 аэродинамической формы, подключенная к генератору постоянного и синусоидального электрических сигналов с регулируемыми амплитудой и частотой (последний на чертежах не показан). Отрезки защитных проволочноподобных элементов 3, закрепленные по свободным концам на внутренней поверхности корпуса 1 как друг за другом в осевом направлении, так и параллельно друг другу по образующим корпуса, выполнены из пластмасс арамидных смол полипарафенилентерефталаполиамидного типа, таких как "Кевлар" или "Тварен", при этом они являются одновременно прочными, упругими и температуростойкими. Ферромагнитные детали 4 выполнены либо в виде втулок с осевым отверстием, либо сферической формы и плотно надеты на отрезки 3 защитных элементов, после чего закреплены в их средней свободной части путем плотного обжатия. Ферромагнитный сердечник 7 имеет аэродинамическую каплевидную форму в направлении набегающего на воздухозаборник воздушного потока.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В нерабочих режимах устройства, то есть практически в любое время, кроме взлета и посадки самолета, электрический сигнал с генератора на катушку 6 с ферромагнитным сердечником 7 (электромагнит) не подается. При этом защитные элементы 3 (см. фиг.1 - пунктирные линий и фиг.3) прижаты к внутренней поверхности корпуса 1 воздухозаборника 2, то есть практически удалены из входного канала в двигатель, и возмущающих воздействий на поток практически не оказывают, гидравлическое сопротивление на входе в двигатель минимально. В рабочих режимах устройства, то есть в основном во время взлета и посадки самолета, при которых в воздухозаборник могут попасть посторонние предметы, подброшенные шасси и внесенные вихрем, поднятым между поверхностью взлетно-посадочной полосы и воздухозаборником, в катушку 6 электромагнита подается от генератора либо постоянный, либо синусоидальный электрические сигналы заданной амплитуды и частоты. При этом средняя свободная часть отрезков 3 защитных элементов с закрепленной на ней ферромагнитной деталью 4 притягивается к боковой поверхности катушки 6, заставляя защитный элемент 3 занять выгнутое дуговое положение (см. фиг.1 - сплошной линией и фиг.2). В этом положении защитные элементы 3 полностью перекрывают канал воздухозаборника 2 для подачи воздуха в двигатель. При этом защитные элементы 3 расположены как друг за другом в осевом направлении (см. фиг.1), так и рядом друг с другом в окружном направлении, оставляя необходимые зазоры для пропускания воздуха, но с высокой надежностью защищая двигатель от попадания посторонних предметов. Согнутые в дугу защитные элементы 3 обладают в продольном направлении воздухозаборника высокой упругостью и динамической жесткостью, что позволяет им интенсивно отбрасывать налетающие посторонние предметы из канала. В устройстве предусмотрена возможность работы в двух режимах: как при подаче в катушку 6 постоянного электрического сигнала с заданной амплитудой, так и синусоидального сигнала определенной частоты и амплитуды. В последнем случае защитные элементы 3 находятся все время в радиальном направлении в динамическом состоянии, а именно в режиме "дрожания". Такое состояние обеспечивает высокий коэффициент динамичности защитных элементов, повышенную эффективность отбрасывания ими посторонних предметов.

Таким образом, предложенное устройство, характеризуясь сравнительной простотой конструкции, малым весом, габаритами и не требуя сложных приводных механизмов, управляющих элементов и т.п., позволяет обеспечить высокую эффективность и надежность защиты двигателя в рабочих режимах, а с другой стороны - практически исключить возмущающие воздействия на поток в нерабочих режимах за счет возможности вывода защитных элементов из рабочего канала воздухозаборника.

Устройство для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее установленные в корпусе воздухозаборника со смещением относительно друг друга в осевом направлении проволочно-подобные упругие защитные элементы, отличающееся тем, что защитные элементы выполнены в виде набора отдельных отрезков, размещенных вдоль образующих на внутренней поверхности корпуса воздухозаборника, прикрепленных к последнему по своим концам и снабженных надетыми на них в средней свободной части с плотным обжатием ферромагнитными деталями, а в центральной части корпуса вдоль его продольной оси установлена цилиндрическая катушка с сердечником аэродинамической формы, подключенная к генератору постоянного и синусоидального электрических сигналов с регулируемыми амплитудой и частотой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационному оборудованию, в частности к воздухозаборникам турбореактивных двигателей. .

Изобретение относится к газотурбинным двигателям и может быть использовано в осевых вентиляторах, компрессорах и турбинах авиационных турбореактивных двигателей и наземных газотурбинных установок.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к газоочистительным устройствам для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его к подаче в компрессор газотурбинной установки.

Изобретение относится к турбореактивным двигателям сверхвысокой степени двухконтурности авиационного применения. .

Изобретение относится к конструкции элементов тракта всасывания газоперекачивающего агрегата, в частности к защитной сетке газотурбинного двигателя, и может использоваться для обеспечения надежной защиты газотурбинного двигателя от попадания посторонних предметов внутрь его проточной части.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к воздухозаборникам. .

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой

Изобретение относится к области машиностроения для газотурбинных технологий и может быть использовано при создании и реконструкции новых действующих установок и машинных комплексов, где в качестве силового привода применяются газотурбинные двигатели авиационного или другого типа, например газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций на магистральных газопроводах, электростанций и других энергетических систем

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовке его к подаче в компрессоры газотурбинных двигателей (ГТД), применяемых в качестве приводов, например, газоперекачивающих агрегатов, газотурбинных электростанций для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его к подаче в компрессор газотурбинной установки (ГТУ) с целью уменьшения абразивного износа и трактовых отложений на лопаточных элементах компрессора указанной установки

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой. Воздухоочистительное устройство для газотурбинной установки содержит воздухоприемную камеру, осадкозадерживающий козырек, воздушные фильтры, систему подогрева циклового воздуха, подводящий горячий воздух трубопровод, который размещен под осадкозадерживающим козырьком. Под осадкозадерживающим козырьком установлен соединенный с ним, с охватом воздухоприемной камеры, кожух с вогнутостью, направленной от воздухоприемной камеры. Высота кожуха составляет 1/5-1/4 высоты воздухоприемной камеры, а радиус кривизны вогнутой поверхности составляет 1-1,5 высоты кожуха. Технический результат - повышение эффективности работы воздухоочистительного устройства. 3 ил.

Воздухозаборная система газотурбинной установки, расположенной в укрытии, содержит установленное снаружи укрытия воздухоочистительное устройство, включающее фильтрующие элементы и осадкозадерживающие козырьки и конфузор, соединенный через воздуховод с газотурбинной установкой. Фильтрующие элементы воздухоочистительного устройства расположены в раме, закрепленной в проеме стены укрытия. Конфузор герметично скреплен с внутренней поверхностью стены укрытия. Осадкозадерживающие козырьки воздухоочистительного устройства скреплены с наружной поверхностью стены укрытия. Использование предлагаемого изобретения позволит значительно снизить общую массу воздухозаборной системы, минимизировать площадь, занимаемую воздухозаборной системой на промышленной площадке, понизить гидравлическое сопротивление воздухозаборной системы. 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, к конструктивным элементам двигателей летательных аппаратов, в частности к защитным устройствам различных типов воздушно-реактивных двигателей. Воздухозаборное устройство включает заглушку воздушно-реактивного двигателя для защиты элементов регулирования и распределения маршевого топлива на стартовом режиме. Заглушка расположена на входе в воздухозаборное устройство, имеет обтекаемую аэродинамическую форму, выполнена сбрасываемой и содержит пиротолкатель для ее сброса. Пиротолкатель состоит из корпуса, газогенератора с дроссельной шайбой, сбрасываемого с заглушкой поршня, разрушаемого элемента фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе и толкающего поршня. Толкающий поршень выполнен с возможностью перекрытия своим торцом канала расположения сбрасываемого с заглушкой поршня. Изобретение позволяет упростить конструкцию заглушки и механизма ее удаления, а также повысить надежность последнего. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Система газотурбинного двигателя установлена в гондоле, содержащей обтекатель воздухозаборника, образующий воздухозаборник, содержит орган отклонения посторонних объектов, образующий вместе с обтекателем воздухозаборника впускной воздушный канал, и на выходе отклоняющего органа - вторичный отклоняющий канал и главный канал подачи воздуха в двигатель. Впускной воздушный канал выполнен с возможностью отклонения, по меньшей мере, части посторонних объектов, засасываемых через воздухозаборник, в направлении вторичного отклоняющего канала. Вторичный отклоняющий канал выполнен таким образом, чтобы скорость течения проходящего через него воздуха увеличивалась от входа к выходу. Вторичный канал содержит выход с отверстием, выходящим на наружную стенку гондолы. Изобретение направлено на повышение защиты двигателя от попадания посторонних объектов при сохранении аэродинамических характеристик гондолы. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх