Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу



Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу
Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу
Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу
Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу
Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу
Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу
Гондола реактивного двигателя летательного аппарата и летательный аппарат, содержащий такую гондолу

 


Владельцы патента RU 2462608:

ЭРБЮС ОПЕРАСЬОН(САС) (FR)

Изобретение относится к гондоле реактивного двигателя летательного аппарата с высокой степенью разрежения, в которой по продольной оси установлен реактивный двигатель. Гондола содержит стенку, концентрически окружающую, по меньшей мере, частично реактивный двигатель и образующую с последним внутренний кольцевой канал потока текучей среды. Кольцевой канал имеет на нижнем по потоку конце стенки гондолы сечение прохода выхода потока. Гондола содержит средства перемещения по команде одной части стенки гондолы для изменения сечения прохода выхода потока, через который вытекает большая часть потока. Это перемещение образует в стенке гондолы одно отверстие, через которое естественным образом вытекает небольшая часть потока, называемая потоком утечки. Также гондола содержит устройство струйной техники, воздействующее на поток для того, чтобы заставить поток утечки вытекать вдоль внешней поверхности части стенки гондолы, расположенной ниже по потоку, по меньшей мере, одного указанного отверстия. Другим объектом настоящего изобретения является летательный аппарат, содержащий описанную выше гондолу реактивного двигателя. Изобретение позволяет улучшить тягу реактивного двигателя. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к гондоле реактивного двигателя летательного аппарата, снабженного системой изменяемых сопел.

Системы с изменяемым соплом первоначально были разработаны для нужд военной авиации.

Эти системы позволяют значительным образом улучшить термодинамические характеристики турбомашины.

Обычно турбомашины, установленные на пассажирских самолетах, не снабжены такой системой изменяемого сопла.

В действительности, традиционные системы изменяемого сопла приводят к значительным напряжениям, которые проходят напрямую по периметру сопла, сечение которого следует изменить.

Либо турбомашины, установленные на пассажирских самолетах, характеризуются значительно повышенной степенью разрежения, находящейся между 4 и 8, которая приводит к относительно большим диаметрам сопел.

По этим причинам введение традиционных систем изменяемого сопла на пассажирских авиалиниях приводит к риску значительным образом усложнить и увеличить массу гондолы реактивного двигателя, в то же время ухудшая аэродинамические качества двигательного узла, что неприемлемо.

Объектом настоящего изобретения является гондола реактивного двигателя летательного аппарата с высокой степенью разрежения, в которой установлен реактивный двигатель по продольной оси, причем гондола содержит стенку, концентрически окружающую, по меньшей мере, частично реактивный двигатель и определяющую с последним внутренний кольцевой канал потока текучей среды, который имеет, на так называемом нижнем по потоку конце стенки гондолы, сечение прохода выхода потока, отличающаяся тем, что гондола содержит средства перемещения по команде одной части стенки гондолы для изменения сечения прохода выхода потока, через который вытекает большая часть потока, причем это перемещение образует в стенке гондолы, по меньшей мере, одно отверстие, через которое естественным образом вытекает небольшая часть потока, называемая потоком утечки, причем гондола содержит устройство струйной техники, воздействующее на поток для того, чтобы заставить поток утечки вытекать вдоль внешней поверхности части стенки гондолы, расположенной ниже по потоку, по меньшей мере, одного указанного отверстия.

Для изменения сечения прохода выхода потока путем перемещения одной части стенки гондолы простым образом на турбомашине выполняют сопло с изменяемым сечением с высокой степенью разрежения, и даже с завышенной степенью разрежения.

Дополнительно, устройство струйной техники позволяет проложить каналы вдоль внешней поверхности стенки гондолы для всего или части потока утечки с использованием другого потока текучей среды, а также вынудить этот поток вновь прижаться к стенке.

Система каналов для этого потока утечки с помощью другого потока текучей среды не требует дополнительного механического устройства, кроме того, что делает возможным перемещение части нижней по потоку стенки гондолы.

Поток также перенаправляется, по существу, параллельно вектору движения в том же направлении, что и последний, способствуя тяге реактивного двигателя и, таким образом, повышая эффективность реактивного двигателя, снабженного системой изменяемого сопла.

Следует отметить, что цель изобретения не заключается в том, чтобы препятствовать потоку утечки, который появляется, когда образуется отверстие(я) в стенке, а в контроле этого потока, в частности его направления, чтобы способствовать тяге реактивного двигателя.

При направлении этого потока значительно уменьшаются аэродинамические потери: значительно сокращаются, и даже совсем прекращаются, явления турбулентности, уменьшая тем же самым сопротивление. Аэродинамические свойства двигательного узла улучшаются.

В турбомашине с большой степенью разрежения диаметр вентилятора очень большой, понятно, что изменение сечения прохода выхода потока может быть достаточно велико, чтобы иметь большой угол атаки в отсеке вентилятора. Эффективность двигательной системы, таким образом, возрастает во время каждой фазы полета.

Помимо этого, адаптация смонтированной на турбомашине системы изменяемых сопел к пассажирским самолетам позволяет уменьшить, при фазах полета с низкой скоростью (взлет, снижение и приземление), скорость выброса воздуха ниже по потоку турбомашины, также уменьшая издаваемые соответствующие звуки. Это преимущество является определяющим параметром в современном аэродинамическом контексте, когда акустические напряжения являются все более и более резкими в пассажирских самолетах.

Система изменяемых сопел имеет, таким образом, ряд преимуществ в аэродинамических и термодинамических характеристиках, когда она применяется для двигателей с высокой, или даже очень высокой степенью разрежения.

Согласно одной из характеристик изобретения устройство струйной техники содержит средства впрыска текучей среды с высокой энергией в поток утечки.

Это устройство струйной техники является простым и эффективным, так как не нужно обращаться к передвижным механическим средствам, а только к фиксированным средствам впрыска текучей среды, и используемая энергия может подводиться от гондолы сама по себе (например: воздух под давлением идет от реактора).

По меньшей мере, один из термодинамических и аэродинамических параметров впрыскиваемой текучей среды позволяет контролировать заданное направление потока утечки, и количество потока утечки, необходимой для переориентации.

Отмечено, что этот или эти термодинамические и аэродинамические параметры могут быть использованы для контроля как ориентации потока утечки, так и его фракции, которая ориентирована подобным образом.

Согласно другой характеристике устройство струйной техники содержит, по меньшей мере, одно сопло впрыска текучей среды с высокой энергией в поток утечки.

Согласно другой характеристике, по меньшей мере, одно указанное сопло впрыска имеет кольцевую форму или полукольцевую форму.

Согласно еще одной характеристике, по меньшей мере, одно указанное сопло впрыска сообщается с каналом подачи текучей среды, который, по меньшей мере, частично выполнен в стенке гондолы.

Согласно другой характеристике впрыск текучей среды осуществляется постоянно или импульсно.

Согласно еще одной характеристике устройство содержит изогнутую поверхность, выполненную по касательной к открывающемуся концу средств впрыска, так чтобы направлять поток утечки вдоль внешней поверхности части нижней по потоку стенки гондолы.

Изогнутая поверхность (выпуклая) позволяет отклонить струю текучей среды с высокой энергией, впрыскиваемую по касательной к этой поверхности.

Согласно другой характеристике средства впрыска выполнены на внешней поверхности стенки гондолы.

Согласно еще одной характеристике устройство струйной техники установлено выше по потоку от отверстия или отверстий.

Согласно еще одной характеристике устройство струйной техники установлено ниже по потоку от отверстия или отверстий.

Согласно другой характеристике часть стенки гондолы, расположенная вниз по потоку, по меньшей мере, от одного указанного отверстия содержит профилированное ребро атаки.

Согласно другой характеристике внутри кольцевого канала реактивный двигатель имеет внешнюю поверхность, а подвижная часть стенки гондолы имеет внутреннюю поверхность, которые взаимодействуют друг с другом для того, чтобы измененять сечения прохода выхода потока, когда указанная часть стенки перемещена.

Согласно другой характеристике подвижная часть стенки гондолы является нижней по потоку частью этой стенки, которая включает в себя ребро обтекания и которая выполнена с возможностью продольно перемещаться вдоль кольцевого канала путем перемещения к нижней по потоку части между первым положением, в котором отверстие не образуется, и вторым положением, в котором образуется отверстие или отверстия.

Система сопла для перемещения является системой, которая наносит наименьший вред при ее интеграции в реактивный двигатель с высокой степенью разрежения в сложных условиях, с массой и с аэродинамическим следом. В действительности при использовании этой системы кинематика сопла уменьшается при простом перемещении по оси реактивного двигателя от задней части гондолы. Кроме этого, внутренний и внешний аэродинамические потоки в гондоле только немного возмущаются в положении изгибания.

Объектом изобретения также является летательный аппарат, содержащий, по меньшей мере, две гондолы реактивного двигателя, причем каждая гондола соответствует, по меньшей мере, одному из аспектов, относящихся к описанной выше гондоле.

Другие характеристики и преимущества будут более понятны при последующем описании, приведенном только в качестве неограничительного примера, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

На Фиг. 1 представлен общий схематичный вид летательного аппарата по изобретению;

На фиг. 2 представлен схематичный вид продольного разреза одной гондолы летательного аппарата, согласно первому варианту воплощения изобретения;

На фиг. 3 представлен схематичный вид увеличенного фрагмента устройства струйной техники 30 по фиг. 2;

На фиг. 4 и 5 представлены частично схематичные виды механизма перемещения задней части стенки гондолы в свернутом положении и развернутом положении соответственно;

На фиг. 6 представлен схематичный вид продольного размера гондолы реактивного двигателя летательного аппарата, согласно второму варианту воплощения изобретения;

На фиг. 7 представлен схематичный вид увеличенного фрагмента части по фиг. 6.

Как показано на фиг. 1 и обозначено ссылочным номером 10, коммерческий летательный аппарат (пассажирский самолет) содержит множество гондол 12 реактивного двигателя, закрепленных под основной несущей поверхностью крыла летательного аппарата.

Примем, что на летательном аппарате 10, например, две гондолы, причем каждая закреплена на соответствующем боковом крыле, но согласно моделям летательного аппарата на одном крыле могут быть закреплены несколько гондол.

Кроме того, может быть предусмотрена установка гондол реактивного двигателя прямо на фюзеляже, либо по обеим сторонам фюзеляжа, либо на верхней части заднего участка фюзеляжа.

Как показано на фиг. 2, одна из гондол 12, согласно изобретению, представлена схематично в продольном разрезе.

Реактивный двигатель 14 по продольной оси Х установлен внутри гондолы, содержит турбомашину 16, содержащую на входе, с верхней по потоку стороны (слева на чертеже), вал 18, на котором монтируются лопасти 20 вентилятора 22. Турбомашина является турбомашиной с истечением первичного и вторичного воздуха с высокой степенью разрежения (степень, превышающая или равная 5).

Также следует отметить, что изобретение также применимо к турбомашинам, имеющим очень высокую степень разрежения (близкую к 10).

Гондола 12 охватывает упомянутый реактивный двигатель 14 в его верхней по потоку части, тогда как его нижняя по потоку часть выступает относительно нижней по потоку части гондолы, как показано частично на фиг. 2.

В частности, гондола 12 содержит стенку 24, которая окружает концентрическим образом реактивный двигатель так, чтобы образовать с последним кольцевой канал 26, в котором протекает какая-либо среда, в данном случае воздух.

Как показано на фиг. 2, воздух, показанный стрелкой F, поступающий от входа гондолы, проникает внутрь и первый поток, называемый первичным потоком, проникает в турбомашину 16 для участия в процессе сгорания и приводит в действие вал 18, и, таким образом, вентилятор 22 во вращение. Этот первичный поток затем выбрасывается в сопло 17 двигателя и частично участвует в образовании движущей силы турбомашины.

Второй поток воздух, называемый вторичным потоком, движется спирально, направляется по кольцевому каналу 26 и выбрасывается нижней по потоку частью 26а гондолы, образуя, таким образом, большую часть приводящей в действие двигательной силы системы.

Необходимо отметить, что стенка 24 гондолы выполняется из двух частей: первая часть, так называемая верхняя по потоку 24а, осуществляющая придание аэродинамики верхней по потоку части турбомашины, и так называемая нижняя по потоку часть 24b, включающая в себя ребро обтекания стенки гондолы, которое является подвижным при поступательном продольном перемещении (в направлении Х) относительно первой зафиксированной части.

Как показано на фиг. 2, вторая часть 24b представлена на этом чертеже в верхней части, в первом, так называемом, свернутом положении, в котором внутренний поток Fi в кольцевом канале 26 пересекает этот последний до его нижнего по потоку открытого конца 26а. Это положение используется в фазах полета, когда изобретение не воплощается.

Отметим, что турбомашина 16 имеет внешнюю поверхность 16а, диаметр которой увеличивается постепенно и по мере продвижения вперед вдоль канала 26 до нижнего по потоку конца 26а (верхняя часть на фиг. 2). Форма внешней поверхности 16а турбомашины имеет форму конуса (усеченную форму), вершина которого направлена вверх по потоку.

Диаметр внутренней поверхности нижней по потоку части 24b уменьшается вдоль канала в части соседней с нижним по потоку концом 26а и до этого конца. Форма этой части 25 внутренней поверхности выполнена в виде конуса с вершиной, направленной к выходу.

Нижняя по потоку часть 24b стенки гондолы по команде (например, при сигнале, посылаемом с поста управления) перемещается в результате постоянного или не постоянного поступательного движения (например, под действием гидроцилиндра, установленного в части стенки 24а параллельно оси Х) от первого свернутого положения во второе, так называемое развернутое положение, представленное в нижней части фиг. 2.

Во втором развернутом положении в стенке 24 образуется радиальное или кольцевое отверстие 28. Это отверстие выполняется между верхней по потоку частью 24а и нижней по потоку частью 24b по внешней периферии кольцевого канала 26.

Следует отметить, что нижняя по потоку часть 24b стенки гондолы может быть образована множеством полукольцевых участков (в виде участков кольца), соединение которых образует полное кольцо, и которые могут перемещаться каждый сам по себе независимым образом.

Перемещение вниз по потоку каждого полукольцевого участка создает, таким образом, разные полукольцевые отверстия в стенке гондолы.

Целью такого перемещения является изменение сечения прохода выхода для потока внутрь сопла, определяемое внутренней поверхностью нижней по потоку стенки 24b и внешней поверхностью относительно турбомашины 16.

Таким образом, нижняя по потоку часть 24b перемещается назад, причем сечение прохода выхода для потока текучей среды к нижнему по потоку концу 26а увеличивается: расхождение образуется между частью 25 внутренней поверхности нижней по потоку стенки 24b и зоной 16b внешней поверхности турбомашины, расположенной ниже по потоку области с максимальным диаметром. Из этого следует различие в степени расширения потока F`i, который вызывает максимальную движущую силу P.

Отметим также, что верхняя по потоку часть 24а и нижняя по потоку часть 24b стенки гондолы имеют на уровне своих конечных зон, предназначенных для вхождения в контакт друг с другом, дополняющие друг друга формы для того, чтобы узел, образованный двумя частями, скреплялся бы краями при их контакте друг с другом (верхняя часть фиг. 2).

Таким образом, две части 24а и 24b имеют на своих противоположных конечных зонах две наклонные поверхности, каждая из которых имеет, по существу, одну скошенную форму: поверхность конца 24с верхней по потоку части 24а наклонена внутрь кольцевого канала, тогда как поверхность конца 24d нижней по потоку части 24b наклонена наружу гондолы (фиг. 2 и 3).

Как показано на нижней части фиг. 2 и на фиг. 3, когда две поверхности концов 24с и 24d разъединены, они окаймляют отверстие 28.

Поверхность конца 24d смешивается с внешней поверхностью 24е нижней по потоку части 24b на уровне соединения между двумя частями 24а и 24b.

Отметим, что нижняя по потоку часть 24b имеет профилированную аэродинамическую верхушку, которая образует ребро атаки, расположенное ниже по потоку отверстия 28.

Нижняя по потоку часть 24b расширяется вниз по потоку, начиная от ребра атаки, а затем сужается по мере приближения к заостренной верхушке 29b, противоположному ребру 29a, которое представляет собой ребро обтекания.

Малая часть внутреннего потока текучей среды, циркулирующей в канале 26, может выйти естественным образом радиально через это отверстие.

Эта фракция потока называется потоком утечки и обозначена Fi``.

Устройство струйной техники 30 выполнено в стенке гондолы для контроля этого потока утечки Fi``.

Как показано на фиг. 2 (и более детально на фиг. 3) устройство струйной техники 30 может быть выполнено, например, в подвижной части 24b стенки гондолы, на уровне зоны соединения между частями 24а и 24b.

Устройство 30 выполнено во внешней части 24е нижней по потоку стенки 24b гондолы, в частности, на поверхности конца 24d.

Устройство 30 содержит средства, которые позволяют вводить в поток утечки Fi`` текучую среду с высокой энергией, когда один или несколько подвижных элементов гондолы переместились для выполнения изменения сечения сопла с изменяемым сечением.

Этот ввод текучей среды выполняется, по существу, тангенциально к внешней поверхности 24е нижней по потоку части 24b.

В частности, устройство 30 струйной техники содержит на наиболее толстом участке нижней по потоку части 24b канал, по которому проходит текучая среда с высокой энергией, которая, например, является воздухом под давлением, истекающим от реактивного двигателя.

Этот канал, по которому проходит текучая среда, содержит часть, не представленную на чертежах, которая сообщается с источником воздуха под давлением турбомашины 16 или с дополнительным пневматическим генератором энергии (например, компрессором).

Канал содержит также кольцевую часть 32, частично представленную в разрезе на фиг. 2. Этот канал 32 проходит по периферии отверстия 28 и выполняется в форме одной или нескольких арок тора или полного тора, выполненных на внешней поверхности 24е задней части стенки гондолы.

Устройство 30 струйной техники содержит дополнительно одно или несколько сопел впрыска 34, которые сообщаются с каналом 32 и открываются на поверхности 24е, позволяя вводить в поток утечки Fi`` текучую среду с высокой энергией (фиг.3).

Изогнутая поверхность 35 выполнена на выходе из сопла впрыска 32 тангенциально к нему.

Отметим также, когда канал выполнен в виде секций тора (арок тора) или в виде полного тора, сопло может принимать форму щели и проходить по всей длине секции тора (сопло в полукольцевом виде) или по всей длине полного тора (сопло кольцевого типа).

Для одной и той же секции тора или для полного тора одинаково необходимо иметь множество разъединенных сопел впрыска, распределенных по данной секции или по всему тору.

Как показано на фиг. 2 и 3, текучая среда под давлением, подаваемая в канал 32, вводится в виде струи в поток утечки Fi`` через сопло впрыска 34 касательно к внешней поверхности 24е и меняет контролируемым образом фракцию этого потока, и даже полностью весь поток.

Струя, впрыскиваемая таким образом, выходит из сопла с заданной ориентацией касательно к изогнутой поверхности 35, затем принимает форму этой поверхности (фиг. 3) тогда, когда центробежная сила, стремящаяся оторвать ее, компенсируется понижением давления, возникающим между стенкой и струей.

Как показано на фиг. 3, большая часть потока утечки Fi`` отклоняется от своей траектории по действием вводимой струи через сопло впрыска 34, которая сама отклоняется поверхностью 25.

Поступление энергии от текучей среды, вводимой через сопло впрыска 34, позволяет контролировать направление струи, вводимой текучей среды.

Направление струи изменяется в зависимости, по меньшей мере, от одного термодинамического или аэродинамического параметра текучей среды, например от давления, и/или температуры, и/или расхода, и/или расхода, и/или скорости, и/или степени турбулентности.

Струя текучей среды, вводимая через устройство струйной техники, позволяет контролировать путем аэродинамической индукции поток утечки Fi``, направляя его вдоль внешней поверхности 24е, как показано на фиг. 3, избегая, таким образом, явления отставания, которое порождает след.

Поток утечки Fi``, таким образом, перенаправленный, по существу, параллельно вектору движущей силы турбомашины, следует по внешней поверхности 24е нижней по потоку части 24b и присоединяется ниже по потоку ребра обтекания 29b к потоку Fi`, который образует вектор движущей силы.

В любом случае изобретение позволяет увеличить движущую силу в прямой струе, повторно используя весь или часть потока утечки, который обычно теряется, если не использовать изобретение. При этом особенно просто и эффективно жестко ограничивают нежелательные потоки.

Это преимущество использования потока утечки для движущей силы реактивного двигателя позволяет придать соплу с изменяемым сечением движение вперед.

В качестве примера, при выборе повышенного расхода и давления создаваемой текучей среды, струя текучей среды прилипает к поверхности 35 и, обычно, полностью или почти полностью к внешней поверхности 24е и поток утечки Fi``, таким образом, отклоняется вниз по потоку гондолы.

Отметим, что можно изменить один из термодинамических или аэродинамических параметров, например расход, чтобы воздействовать на поток утечки для регулирования как направления этого потока, так и количества потока, на который оказывается воздействие.

Изменяя размер отверстия впрыска на выходе из сопла впрыска, например, благодаря устройству типа диафрагмы, можно изменить скорость впрыска и, таким образом, расход впрыскиваемой текучей среды.

Кроме этого, когда устройство струйной техники активировано, впрыск текучей среды может быть выполнен либо в виде непрерывного потока, либо в виде импульсного потока для ограничения потребления впрыскиваемой текучей среды.

Следует отметить, что аэродинамические усилия, обусловленные функционированием устройства, согласно изобретению, принципиально сосредоточены на устройстве струйной техники 30, расположенном кольцеобразно на стенке гондолы, что позволяет лучше распределить передаточные усилия в конструкции гондолы, и, таким образом, оптимизировать геометрию и массу конструкции гондолы.

Интеграция устройства струйной техники на стенке гондолы оказывает незначительное влияние на ее внутренний и внешний акустические режимы.

Действительно, в свернутом положении, представленном в верхней части фиг. 2, устройство, согласно изобретению, позволяет интеграцию акустического кожуха на почти всей внутренней и внешней поверхностях стенки гондолы.

Дополнительно, размер устройства струйной техники 30 является относительно малым, что упрощает его интеграцию в стенке.

На фиг. 4 представлен вариант воплощения средства поступательного перемещения задней части 24b стенки гондолы.

Во внутренний паз, выполненный в верхней по потоку части 24а, заходит двухступенчатый цилиндр 40, например, пневматического или гидравлического типа.

Фиксированная часть 42 или корпус цилиндра установлен на дне паза, тогда как подвижная часть 44 или шток цилиндра зафиксированы на задней части 24b в зоне, где отсутствует устройство струйной техники 30.

Однако возможно также предусмотреть крепление, даже если устройство 30 проходит по всей периферии задней части 24b.

На этом чертеже задняя часть 24b не перемещается и располагается напротив верхней по потоку части 24а в свернутом положении (цилиндр втянут).

На фиг. 5 на выход штока 44 цилиндра подается команда, и задняя часть 24b разворачивается, образуя отверстие 28 в стенке гондолы, начиная от соединения между верхней по потоку частью 24а и нижней по потоку частью 24b.

Отметим, что множество цилиндров такого типа могут быть, например, установлены по окружности части верхней по потоку стенки 24а для осуществления эффективного перемещения задней части.

Изобретение также применимо к турбомашинам с высокой или очень высокой степенью разрежения, снабженным соплами с изменяемым сечением, которые не являются типом сопел, перемещаемых поступательно.

Отметим, что сопло с изменяемым сечением, входящее в состав таких турбомашин, позволяет адаптироваться к различным фазам функционирования самолета (крейсеровский полет, полет при низкой скорости).

Гондола 50, показанная на фиг. 6 и 7, иллюстрирует другой вариант воплощения изобретения, в котором неизменные элементы относительно гондолы 12, показанной на фиг. 2, имеют те же ссылочные номера.

Гондола 50 отличается от гондолы 12, с одной стороны, расположением устройства струйной техники вверх по потоку зоны соединения между верхней по потоку и нижней по потоку частями стенки гондолы, и, с другой стороны, формой поверхностей концов относительно этих частей.

Как показано на фиг. 6 и 7, стенка гондолы 52 содержит верхнюю по потоку часть 52а, поверхность конца 52с которой является выпуклой и обращенной наружу гондолы, и нижнюю по потоку часть 52b, поверхность конца 52с которой является вогнутой и обращенной к кольцевому каналу 26.

Когда две части раздвинуты друг от друга, между ними образуется одно или множество радиальных отверстий 53.

Устройство струйной техники 54 расположено в верхней по потоку части 52а (вверх по потоку отверстия) и средства впрыска 56 (сопло впрыска) расположены на внешней поверхности части верхней по потоку стенки гондолы. В частности, средства 56 предусмотрены на поверхности конца 52с, который переходит к внешней поверхности верхней по потоку части 52а на уровне зоны соединения между частями 52а и 52b.

Струя текучей среды с высокой энергией впрыскивается соплом 56 по изогнутой поверхности 58 касательно к его открытому концу на более или менее большое расстояние под действием аэродинамического влияния.

В зависимости от энергии впрыскиваемой текучей среды (эта энергия задается благодаря выбранному значению, по меньшей мере, термодинамического или аэродинамического параметра текучей среды) контролируют это расстояние и, таким образом, положение точки изогнутой поверхности 58, в которой струя отделяется от этой поверхности.

Таким образом, направление струи текучей среды также может контролироваться.

В конфигурации, представленной на фиг. 6 и 7, это расстояние является коротким и струя очень быстро отрывается от поверхности, чтобы войти в поток утечки Fi`` и изменить его траекторию.

Таким образом, струя текучей среды, направляемая контролируемым образом, отклоняется от направления потока Fi``, также контролируемого, и заставляет этот поток следовать по внешней поверхности 52е верхней по потоку части 52b стенки гондолы.

Поток утечки также направляется вдоль этой поверхности параллельно вектору тяги турбомашины и вновь впрыскивается в нижнем по потоку конце 26а в поток Fi`, который составляет движущую силу.

Интеграция системы изменяемых сопел в турбомашине с высокой степенью разрежения значительно улучшает термодинамические свойства.

И действительно, на турбомашинах, установленных на пассажирских самолетах и имеющих очень высокую степень разрежения (близкую к 10), степень компрессии вентилятора, основного источника полной движущей силы турбомашины, является низкой (около 1, 4). Из этого следует увеличение чувствительности аэродинамических характеристик этого вентилятора с учетом скорости полета самолета (звуковая скорость).

В случае турбомашины с очень высокой степенью разрежения, не снабженного системой изменяемого сопла, выбор аэродинамической линии функционирования вентилятора представляет собой компромисс между аэродинамической производительностью при крейсеровском полете и пределами работы насоса (явления, вредящие целостности двигателя) при низких скоростях полета.

В случае турбомашины с очень высокой степенью разрежения, снабженной такой системой изменяемого сопла, необходимости в достижении такого компромисса не существует благодаря адаптации выходного сечения сопла к режиму функционирования вентилятора. Таким образом, увеличивается эффективность на каждой фазе полета.

1. Гондола (12) реактивного двигателя летательного аппарата с высокой степенью разрежения, в которой установлен реактивный двигатель (16) по продольной оси (X), причем гондола содержит стенку (24) концентрически окружающую, по меньшей мере, частично реактивный двигатель и определяющую с последним внутренний кольцевой канал (26) потока текучей среды, который имеет на так называемом нижнем по потоку конце (26а) стенки гондолы сечение прохода выхода потока, отличающаяся тем, что гондола содержит средства перемещения (42) по команде одной части (24b) стенки гондолы для изменения сечения прохода выхода потока, через который вытекает большая часть потока (Fi`), причем это перемещение образует в стенке гондолы, по меньшей мере, одно отверстие (28, 53), через которое естественным образом вытекает небольшая часть потока, называемая потоком утечки (Fi``), причем гондола содержит устройство струйной техники (30, 54), воздействующее на поток для того, чтобы заставить поток утечки вытекать вдоль внешней поверхности (24е) части стенки гондолы, расположенной ниже по потоку, по меньшей мере, одного указанного отверстия.

2. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что устройство струйной техники (30, 54) содержит средства впрыска (34, 56) текучей среды с высокой энергией в поток утечки.

3. Гондола по п.2, отличающаяся тем, что средства впрыска содержат, по меньшей мере, одно сопло впрыска (34, 56) текучей среды с высокой энергией в поток утечки.

4. Гондола по п.3, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одно указанное сопло впрыска имеет кольцевую форму или полукольцевую форму.

5. Гондола по п.3, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одно указанное сопло впрыска сообщается с каналом (32) подачи текучей среды, который, по меньшей мере, частично выполнен в стенке гондолы.

6. Гондола по п.2, отличающаяся тем, что впрыск текучей среды с высокой энергией в поток утечки осуществляется постоянно или импульсно.

7. Гондола по п.2, отличающаяся тем, что устройство струйной техники содержит изогнутую поверхность (35), выполненную по касательной к открывающемуся концу средств впрыска, так чтобы направлять поток утечки вдоль внешней поверхности (24е) части нижней по потоку стенки гондолы.

8. Гондола по п.2, отличающаяся тем, что средства впрыска выполнены на внешней поверхности стенки гондолы.

9. Гондола по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что устройство струйной техники (54; 30) установлено выше или ниже по потоку от указанного, по меньшей мере, одного отверстия (53; 28).

10. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что часть стенки гондолы, расположенная ниже по потоку от указанного, по меньшей мере, одного отверстия содержит профилированное ребро атаки (29а).

11. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что внутри кольцевого канала реактивный двигатель имеет внешнюю поверхность (16а, 16b), a подвижная часть (24b) стенки гондолы имеет внутреннюю поверхность (25), которые взаимодействуют друг с другом, изменяя сечение прохода выхода потока, когда указанная часть стенки перемещена.

12. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что подвижная часть (24b) стенки гондолы является нижней по течению частью этой стенки, которая включает в себя ребро обтекания (29b) и которая выполнена с возможностью продольно перемещаться вдоль кольцевого канала путем перемещения вниз по потоку между первым положением, в котором отверстие не образуется, и вторым положением, в котором образуется отверстие или отверстия.

13. Летательный аппарат, содержащий, по меньшей мере, две гондолы реактивного двигателя, причем каждая гондола выполнена по пп.1-8, 10, 11 и 12.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к реверсору тяги для турбореактивного двигателя. .

Изобретение относится к реверсору тяги для турбореактивного двигателя. .

Изобретение относится к решетчатым реверсорам тяги для турбореактивного двигателя (ТРД), а именно к так называемым решетчатым реверсорам тяги естественного блокирования.

Изобретение относится к реверсивным устройствам наружного контура газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к гондоле для двухконтурного турбореактивного двигателя с высокой степенью двухконтурности, содержащей внутренний канал, по которому протекает создаваемый турбореактивным двигателем вторичный поток, и имеющей наружный корпус, оснащенный реверсором тяги.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции плоских сопел турбореактивных двигателей. .

Изобретение относится к авиастроительной технике, в частности к авиадвигателестроению. .

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к реактивным соплам воздушно-реактивных двигателей с изменяемым направлением вектора тяги. .

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к реактивным соплам воздушно-реактивных двигателей с изменяемым направлением вектора тяги. .

Изобретение относится к области авиационного моторостроения, преимущественно к области испытания двухконтурных газотурбинных двигателей (ТРДД). .

Изобретение относится к аэрокосмической технике и может быть использовано при создании сопловых блоков ракетных и реактивных двигателей. .

Изобретение относится к реактивным соплам турбореактивных двигателей, а именно к поворотным круглым соплам, позволяющим использовать эти двигатели на высокоманевренных самолетах.

Изобретение относится к гондоле реактивного двигателя летательного аппарата с высокой степенью двухконтурности, в которой установлен реактивный двигатель с продольной осью

Изобретение относится к подвижному капоту реверсора тяги и к реверсору тяги, снабженному таким подвижным капотом

Изобретение относится к области электротехники и энергетики, в частности к приводам для телескопических линейных исполнительных механизмов двойного действия, предназначенных для перемещения первой и второй деталей относительно неподвижной детали, причем указанные три детали относятся, в частности, к реверсору тяги для гондолы турбореактивного двигателя

Изобретение относится к гондоле реактивного двигателя летательного аппарата с высокой степенью двухконтурности, в которой установлен реактивный двигатель с продольной осью
Наверх