Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя
Владельцы патента RU 2456467:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") (RU)
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к области снижения уровня инфракрасного излучения турбореактивных двигателей в заднюю полусферу самолета. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя содержит корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель и дополнительную оболочку. Затурбинный обтекатель выполнен с перфорированной поверхностью и повернут своей вершиной к выходу двигателя. Дополнительная оболочка соосно установлена внутри обтекателя и образует вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, который соединен с каналом второго контура. Крепление дополнительной оболочки в обтекателе выполнено жестким со стороны ее вершины и подвижным со стороны ее основания. Изобретение позволяет обеспечить равномерность кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой, что повышает надежность работы и эффективность охлаждения наружной перфорированной поверхности затурбинного обтекателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к области снижения уровня инфракрасного излучения (ИКИ) турбореактивных двигателей (ТРД) в заднюю полусферу самолета.
Известно выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащее корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель с перфорированной поверхностью, повернутый своей вершиной к выходу двигателя, и дополнительную оболочку, соосно установленную внутри обтекателя и образующую вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, соединенный с каналом второго контура (патент РФ №2241136, МПК F02K 3/04, опубл. 27.11.2004).
Недостатками указанного устройства являются недостаточно эффективное охлаждение наружной перфорированной поверхности, связанное с неопределенностью взаимного расположения поверхностей внутренней оболочки и затурбинного обтекателя, а также сложный монтаж перфорированного обтекателя, устанавливаемого на задней опоре турбины.
Технический результат, достигаемый изобретением - обеспечение равномерного кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой, что повышает надежность работы и эффективность охлаждения наружной перфорированной поверхности затурбинного обтекателя.
Дополнительным техническим результатом изобретения является улучшение подвода охлаждающего воздуха в кольцевой зазор между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой.
Технический результат достигается тем, что в выходном устройстве двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащем корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель с перфорированной поверхностью, повернутый своей вершиной к выходу двигателя, и дополнительную оболочку, соосно установленную внутри обтекателя и образующую вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, соединенный с каналом второго контура, крепление дополнительной оболочки в обтекателе выполнено жестким со стороны ее вершины и подвижным со стороны ее основания для обеспечения равномерного кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой.
Дополнительный технический результат достигается тем, что соединение канала для прохода охлаждающего воздуха с каналом второго контура выполнено в виде радиально расположенных воздухозаборников, жестко закрепленных на обтекателе и повернутых своими входами навстречу потоку охлаждающего воздуха, при этом воздухозаборники связаны между собой силовым кольцом.
На фиг.1 показан продольный разрез выходного устройства.
На фиг.2 показано крепление дополнительной оболочки со стороны ее вершины к затурбинному обтекателю.
На фиг.3 показано крепление дополнительной оболочки со стороны ее основания к затурбинному обтекателю.
На фиг.4 показано окружное расположение воздухозаборников.
Выходное устройство содержит корпус 1 и разделяющую потоки первого (газотурбинного) и второго (вентиляторного) контуров перегородку 2, между которыми заключен канал второго контура 3. Затурбинный обтекатель 4 закреплен на опоре турбины 5 и снабжен внутренней дополнительной оболочкой 6 с подвижной законцовкой 7. Для повышения эффективности охлаждения перфорированной поверхности 8 затурбинного обтекателя 4 кольцевой канал 9 изолирован от внутренней горячей полости 10, расположенной за турбиной 5, уплотнением, образованным опорной поверхностью 11 обтекателя 4 и цилиндрической законцовкой 7 дополнительной оболочки 6. Дополнительная оболочка 6 своей вершиной жестко закреплена пальцем 12 к перфорированной поверхности 8 обтекателя 4, а подвижной цилиндрической законцовкой 7 ее основания соприкасается с ответной опорной поверхностью 11 обтекателя 4 с возможностью перемещения друг относительно друга. Воздухозаборники 13 закреплены на перфорированной наружной поверхности 8 обтекателя 4, причем сами патрубки связаны между собой силовым кольцом 14, обеспечивающим жесткость конструкции при вибрации. Входы воздухозаборников 13 встроены навстречу потоку охлаждающего воздуха второго контура 3. Перфорация поверхности 8 затурбинного обтекателя 4 выполнена с помощью отверстий 15.
При работе двигателя возникает разница в температурах между наружной и внутренней оболочками, более нагретая наружная оболочка при расширении перемещает за собой внутреннюю. Предлагаемая конструкция центрирования оболочек способствует сохранению геометрии кольцевого канала 9, что в свою очередь обеспечивает оптимальное охлаждение перфорированной наружной поверхности 8 затурбинного обтекателя 4 на различных режимах работы двигателя. Охлаждающий воздух через воздухозаборники 13 поступает в кольцевой канал 9 и через отверстия 15 перфорации выходит на перфорированную наружную поверхность 8 затурбинного обтекателя 4.
1. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащее корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель с перфорированной поверхностью, повернутый своей вершиной к выходу двигателя, и дополнительную оболочку, соосно установленную внутри обтекателя и образующую вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, соединенный с каналом второго контура, отличающееся тем, что крепление дополнительной оболочки в обтекателе выполнено жестким со стороны ее вершины и подвижным со стороны ее основания для обеспечения равномерного кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателеля и дополнительной оболочкой.
2. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя по п.1, отличающееся тем, что соединение канала для прохода охлаждающего воздуха с каналом второго контура выполнено в виде радиально расположенных воздухозаборников, жестко закрепленных на обтекателе и повернутых своими входами навстречу потоку охлаждающего воздуха.
3. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя по п.2, отличающееся тем, что воздухозаборники связаны между собой силовым кольцом.
