Выходное устройство газотурбинного двигателя

Изобретение относится к машиностроению, в частности авиадвигателестроению, и может быть использовано в выходных устройствах двигателей летательных аппаратов для изменения величины тяги и облегчения эволюции в полете. Выходное устройство газотурбинного двигателя содержит оболочку, центральное тело, включающее неподвижную основную часть, створки и механизм управления створками. Между основной частью и оболочкой образован внешний канал. Створки размещены на центральном теле и имеют возможность перекрытия внешнего канала. Механизм управления створками включает тяги, каждая из которых одним концом шарнирно закреплена внутри центрального тела с возможностью осевого перемещения, а другим - шарнирно соединена со створкой. Один из концов створки шарнирно соединен с основной частью центрального тела. Створки выходного устройства содержат два яруса - наружный и внутренний, имеющие увеличивающиеся по потоку поперечные сечения. Внутренний ярус створок имеет поперечное сечение в виде угла, а наружный - сегмента. На сторонах угла створок внутреннего яруса выполнены скосы и створки имеют возможность контакта по ним. Наружный ярус створок имеет возможность контакта с внутренним ярусом по сторонам соседних створок. Тяги соединены с внутренним ярусом створок. Изобретение позволяет повысить эффективность выходного устройства за счет предотвращения утечек газа между створками выходного устройства. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности авиадвигателестроению, и может быть использовано в выходных устройствах газотурбинных двигателей с осесимметричным соплом для изменения величины тяги и облегчения эволюции в полете.

Известно выходное устройство реактивного двигателя, содержащее оболочку сопла, створки в виде решеток, размещенных в обтекателе, расположенном в сопле и имеющем возможность осевого перемещения. Створки снабжены механизмом управления (Патент США №3289845, публикация 1966 г.).

Для отклонения потока в радиальном направлении обтекатель выдвигается из оболочки сопла, при этом створки открываются.

Недостатком такого выходного устройства является необходимость перемещения обтекателя для раскрытия створок.

Также известно выходное устройство газотурбинного двигателя, содержащее оболочку, центральное тело, включающее неподвижную основную часть. Между основной частью и оболочкой образован внешний канал. На центральном теле размещены створки, содержащие один ярус. Створки имеют возможность перекрытия внешнего канала. Механизм управления створками включает тяги, каждая из которых одним концом шарнирно закреплена внутри центрального тела с возможностью осевого перемещения, а другим шарнирно соединена со створкой, причем один из концов створки шарнирно соединен с основной частью центрального тела.

Недостатком этого выходного устройства является то, что створки содержат один ярус и не могут перекрыть полностью поток газа в прямом направлении, что значительно уменьшает коэффициент реверсирования, так как газ, проходящий между створками, создает прямую тягу и уменьшает эффективность выходного устройства.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является предотвращение утечек газа между створками выходного устройства путем ликвидации зазоров между ними, что позволит повысить эффективность выходного устройства.

Технический результат достигается тем, что выходное устройство газотурбинного двигателя содержит оболочку, центральное тело, включающее неподвижную основную часть, причем между основной частью и оболочкой образован внешний канал. Выходное устройство содержит также створки, размещенные на центральном теле и имеющие возможность перекрытия внешнего канала, механизм управления створками, включающий тяги, каждая из которых одним концом шарнирно закреплена внутри центрального тела с возможностью осевого перемещения, а другим шарнирно соединена со створкой. Один из концов створки шарнирно соединен с основной частью центрального тела.

Новым в изобретении является то, что створки выходного устройства содержат два яруса - наружный и внутренний, имеющие увеличивающиеся по потоку поперечные сечения. Внутренний ярус створок имеет поперечное сечение в виде угла, а наружный - сегмента. На сторонах угла створок внутреннего яруса выполнены скосы и створки имеют возможность контакта по ним. Наружный ярус створок имеет возможность контакта с внутренним ярусом по сторонам соседних створок, при этом тяги соединены с внутренним ярусом створок.

На прилагаемых чертежах изображено:

фиг.1 - общий вид выходного устройства, продольный разрез;

фиг.2 - разрез по А-А фиг.

Выходное устройство газотурбинного двигателя содержит (фиг.1) оболочку 1 и центральное тело, имеющее неподвижную основную часть 2. Между основной частью 2 центрального тела и оболочкой 1 образован внешний канал 3. Створки 4 размещены на центральном теле и имеют возможность перекрытия внешнего канала 3. Механизм управления створками 4 включает тяги 5, один конец каждой из которых закреплен внутри основной части 2 центрального тела на штоке 6, имеющем возможность осевого перемещения. Другой конец каждой тяги 5 шарнирно закреплен на створке 4, один из концов которой шарнирно соединен с основной частью 2 центрального тела.

Створки 4 (фиг.1) сопла содержат два яруса - наружный 7 и внутренний 8 (фиг.2), имеющие увеличивающиеся по потоку поперечные сечения, причем внутренний ярус 8 (фиг.2) створок 4 (фиг.1)имеет поперечное сечение в виде угла, а наружный - сегмента (фиг.2). На сторонах угла створок 4 (фиг.1) внутреннего яруса 8 (фиг.2) выполнены скосы 9 и створки 4 (фиг.1) имеют возможность контакта по ним. Наружный ярус 7 (фиг.2) створок 4 (фиг.1) имеет возможность контакта со сторонами соседних створок внутреннего яруса 8 (фиг.2). В середине каждой створки наружного яруса 7 имеется «качалка» в виде плоской пружины 10, которая соединяет створки наружного 7 и внутреннего 8 ярусов. Тяги 5 соединены с внутренним ярусом 8 створок 4.

Выходное устройство работает следующим образом. При работе реактивного двигателя в режиме прямой тяги газовый поток из внешнего канала 3 выходит в осевом направлении.

При необходимости изменения направления тяги по команде механизма управления шток 6 перемещается в осевом направлении и выдвигается из основной части 2 центрального тела, тяги 5 поворачиваются и перемещают створки 4 в окружном направлении. При этом створки 4 устанавливаются поперек внешнего канала 3, образуя конический зонтик, который преграждает путь выхлопным газам, направляя их по другому пути. Створки 4 могут быть установлены в любом положении. Конструкция створок 4, содержащих два яруса, позволяет получить плотный зонтик без зазоров.

Выходное устройство газотурбинного двигателя, содержащее оболочку, центральное тело, включающее неподвижную основную часть, причем между основной частью и оболочкой образован внешний канал, створки, размещенные на центральном теле и имеющие возможность перекрытия внешнего канала, механизм управления створками, включающий тяги, каждая из которых одним концом шарнирно закреплена внутри центрального тела с возможностью осевого перемещения, а другим шарнирно соединена со створкой, причем один из концов створки шарнирно соединен с основной частью центрального тела, отличающееся тем, что створки выходного устройства содержат два яруса - наружный и внутренний, имеющие увеличивающиеся по потоку поперечные сечения, причем внутренний ярус створок имеет поперечное сечение в виде угла, а наружный - сегмента, на сторонах угла створок внутреннего яруса выполнены скосы, и створки имеют возможность контакта по ним, наружный ярус створок имеет возможность контакта с внутренним ярусом по сторонам соседних створок, при этом тяги соединены с внутренним ярусом створок.