Регулируемое сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Регулируемое сопло турбореактивного двигателя содержит поворотные створки и систему управления створками, включающую управляемые рычаги, соединенные с исполнительными механизмами, и следящие рычаги, кинематически связанные с управляемыми. Каждый из управляемых и следящих рычагов соединен тягой с поворотной створкой, причем управляемые и следящие рычаги установлены на радиальных осях. Сопло снабжено кольцом, установленным с возможностью поворота вокруг его продольной оси и соединенным дополнительными тягами с управляемыми и следящими рычагами. Кольцо снабжено роликами, заведенными в направляющие, выполненные на корпусе сопла в его окружном направлении. Изобретение позволяет увеличить надежность работы сопла и уменьшить потери тяги двигателя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей (ТРД).

Известно сопло для ТРД, содержащее поворотные створки, и систему управления створками, включающую управляемые рычаги, соединенные с исполнительными механизмами, и следящие рычаги, кинематически связанные с управляемыми, причем каждый из управляемых и следящих рычагов соединен тягой с поворотной створкой (патент RU №2378522 класса F02K 1/12, опубл. в 2010 г.).

Недостатком указанного устройства является то, что между поворотными створками, соединенными с управляемыми и следящими рычагами, устанавливается начальный радиальный зазор, так как рычаги соединены вильчатыми кинематическими механизмами, которые подвергаются деформации при работе сопла. Эти деформации различаются на разных режимах работы сопла и, соответственно, при выбранном зазоре для какого-то режима работы на остальных будут появляться зазоры, приводящие к утечке горячих газов.

Отставание поворотных створок, соединенных со следящими рычагами, связано также и с увеличением их люфтов даже при сравнительно малых зазорах в вильчатом соединении, так как выбирание зазоров происходит на большом плече, равном расстоянию между рычагами. Также происходит деформация элементов вильчатых механизмов, подвешенных консольно между рычагами из-за возникновения изгибающих моментов при силовом воздействии давления газов на створку.

Задачей данного изобретения является изменение кинематической схемы передачи усилий от управляемых рычагов к следящим таким образом, чтобы поворот створок при работе сопла осуществлялся без образования зазоров между ними, то есть без утечки горячих газов.

Указанная задача решается тем, что в известном реактивном сопле, содержащем поворотные створки и систему управления створками, включающую управляемые рычаги, соединенные с исполнительными механизмами, и следящие рычаги, кинематически связанные с управляемыми, причем каждый из управляемых и следящих рычагов соединен тягой с поворотной створкой, согласно изобретению управляемые и следящие рычаги установлены на радиальных осях, при этом сопло снабжено кольцом, установленным с возможностью поворота вокруг его продольной оси и соединенным дополнительными тягами с управляемыми и следящими рычагами. Кольцо снабжено роликами, заведенными в направляющие, выполненные на корпусе сопла в его окружном направлении.

Такое устройство позволяет на всех режимах работы сопла осуществлять поворот створок без образования зазора между ними и без установления каких-либо специальных зазоров между створками при сборке сопла, что уменьшает протечки, увеличивает надежность работы сопла и уменьшает потери тяги двигателя.

На фиг.1 изображен продольный разрез сопла;

на фиг.2 - вид А - проекция сверху на сопло;

на фиг.3 - сечение Б-Б - вид на кольцо с роликами.

Сопло содержит поворотные створки 1, управляемые рычаги 2, следящие рычаги 3. Управляемые рычаги приводятся в движение исполнительными механизмами 4. Управляемые рычаги 2 и следящие рычаги 3 установлены на радиальных осях 5 (см. фиг.1), каждый рычаг соединен силовой тягой 6 с поворотной створкой 1 и дополнительной тягой 7 с кольцом 8 (фиг.2), на котором установлены ролики 9, заведенные в направляющие 10, неподвижно установленные на корпусе сопла 11 (фиг.1 и 3). Между створками установлены проставки 12 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом. При работе двигателя на поворотные створки 1 действуют силы давления горячих газов, которые передаются через тяги 6 на управляемые 2 и следящие 3 рычаги, воздействуя на них в направлении поворота вокруг радиальных осей 5. Рычаги в свою очередь через дополнительные тяги 7 воздействуют на кольцо 8, которое имеет возможность поворота вокруг продольной оси сопла. При работе на определенном режиме исполнительные механизмы 4 удерживают указанные элементы от перемещений. Для поворота створок при переходе на другой режим работы сопла исполнительные механизмы 4 приводят в движение управляемые рычаги 2. Управляемые рычаги через дополнительные тяги 7 и кольцо 8 поворачивают следящие рычаги. Одновременно управляемые и следящие рычаги через тяги 6 поворачивают присоединенные к ним створки 1.

Так как управляемые и следящие рычаги связаны между собой жесткими элементами, а именно кольцом 8 и дополнительными тягами 7, расположенными вдоль кольца (фиг.2), и работающими на растяжение и сжатие без возникновения изгибающих моментов, то поворотные створки 1 движутся одновременно, без образования зазоров. Таким образом, изменив систему передачи усилий от управляемых рычагов к следящим, а именно введя жесткую связь, работающую на растяжение и сжатие, вместо вильчатого механизма, работающего на изгиб и с большими начальными люфтами, обеспечивается беззазорная сборка и синхронное движение створок сопла на переходных режимах работы.

Это обеспечивает работу сопла без утечек газа, что уменьшает потери тяги двигателя и увеличивает его надежность и ресурс.

1. Регулируемое сопло турбореактивного двигателя, содержащее поворотные створки и систему управления створками, включающую управляемые рычаги, соединенные с исполнительными механизмами, и следящие рычаги, кинематически связанные с управляемыми, причем каждый из управляемых и следящих рычагов соединен тягой с поворотной створкой, отличающееся тем, что управляемые и следящие рычаги установлены на радиальных осях, при этом сопло снабжено кольцом, установленным с возможностью поворота вокруг его продольной оси и соединенным дополнительными тягами с управляемыми и следящими рычагами.

2. Регулируемое сопло турбореактивного двигателя по п.1, отличающееся тем, что кольцо снабжено роликами, заведенными в направляющие, выполненные на корпусе сопла в его окружном направлении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изогнутому шатуну. Изогнутый шатун (31) соединяет первый и второй узлы, которые выполнены подвижными относительно друг друга и через которые в ограничиваемом ими пространстве циркулирует поток, и снабжен по меньшей мере одним первым и одним вторым центрами вращения (35, 38), выполненными таким образом, чтобы обеспечить поворот шатуна (31) соответственно относительно указанных первого и второго узлов.

Гондола двухконтурного турбореактивного двигателя включает устройство реверса тяги, содержащее подвижный капот, установленный с возможностью смещения параллельно оси гондолы.

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

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к конструкции сопел турбореактивных двигателей (ТРД). .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей (ТРД). .

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

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции регулируемых сопел турбореактивных двигателей (ТРД). .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции регулируемых сопел турбореактивных двигателей. Регулируемое сопло содержит расположенные в окружном направлении внешние и внутренние поворотные створки с установленными между ними внешними и внутренними проставками. На наружной поверхности каждой внутренней проставки выполнено ребро, размещенное на ее продольной оси симметрии и заведенное в паз кронштейна, установленного в задней части внешней проставки. В передней части внешней проставки выполнены пазы, направленные под углом к ее продольной оси, а внешняя створка снабжена проушинами, размещенными симметрично ее продольной оси, в которых установлены оси с роликами, заведенные в пазы внешних проставок. Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс сопла за счет обеспечения центрирования как внутренних, так и внешних проставок относительно смежных створок, а также повышения точности центрирования внутренних проставок. 5 ил.

Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя содержит корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, а также привод створок и механизм синхронизации. Механизм синхронизации выполнен в виде рычагов, установленных в окружном направлении между дозвуковыми створками и шарнирно соединенных тягами с двумя смежными дозвуковыми створками, а также кронштейнов, установленных на рычагах с возможностью вращения и шарнирно соединенных дополнительными тягами с двумя смежными внешними створками. Ось шарнирного соединения тяги и рычага размещена вдоль плоскости вращения рычага, а ось соединения тяги и дозвуковой створки - вдоль плоскости ее вращения. Ось шарнирного соединения дополнительной тяги и кронштейна размещена вдоль плоскости вращения кронштейна, а ось соединения дополнительной тяги и внешней створки - вдоль плоскости ее вращения. Изобретение позволяет устранить перелом осей тяг возле проушин и тем самым уменьшить их деформации при работе сопла, а также устранить отрицательное влияние осевых зазоров шарнирных соединений на синхронизацию движения дозвуковых и внешних створок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для приведения в действие реверсора тяги с регулируемым соплом гондолы турбореактивного двигателя содержит реверсор тяги, систему привода реверсора тяги и средства фиксации. Реверсор тяги включает капот, линейно перемещаемый поочередно между закрытым положением, в котором он обеспечивает аэродинамическую непрерывность гондолы, и открытым положением, в котором он открывает в гондоле проход для отклоненного потока. Капот продолжен секцией регулируемого сопла, содержащей панель, установленную с возможностью поворота по меньшей мере в одно положение, при котором происходит изменение сечения сопла. Система привода содержит приводные средства, обеспечивающие перемещение капота и панели сопла и включающие простой линейный привод, соединенный с панелью. Средства фиксации обладают двумя обратимыми состояниями, одно из которых представляет собой замкнутое состояние, в котором средства фиксации могут фиксировать с капотом панель сопла в положении изменения выходного сечения сопла. Другое изобретение группы относится к гондоле двухконтурного турбореактивного двигателя, снабженной указанным выше устройством. Группа изобретений позволяет упростить систему привода реверсора тяги и обеспечить возможность реверсирования тяги двигателя без перемещения сопла в необходимое для этого положение. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя относится к авиационному двигателестроению. Регулируемое сверхзвуковое сопло содержит корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками. На внешних створках установлены пневмоцилиндры с подсоединенными к ним пневмоподводами. Каждый пневмоподвод выполнен в виде центральной трубки, размещенной вдоль продольной оси внешней створки, и снабжен пневмоперебросом, прикрепленным к корпусу сопла. Каждый пневмоподвод снабжен тройником, прикрепленным к внутренней поверхности внешней створки, полость которого сообщена с центральной и двумя дополнительными трубками, соединенными со штоковыми полостями смежных пневмоцилиндров. Трубки выполнены с криволинейными участками. Изобретение позволяет уменьшить термические напряжения, возникающие в элементах пневмоподвода и его соединениях со смежными узлами во время работы двигателя, а также уменьшить массу сопла. 4 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и описывает устройство регулируемого сопла с регулирующим приводом и механизмом синхронизации. Регулируемое сверхзвуковое сопло содержит корпус, шарнирно закрепленные на нем дозвуковые и сверхзвуковые створки, образующие канал для истечения продуктов сгорания, привод створок и механизм синхронизации. Корпус сопла выполнен из двух жестко соединенных цилиндрической и ожевальной оболочек с уплотнением, обеспечивающим герметичность по внешнему обводу корпуса. Площадь входного и выходного сечений сопла нерегулируема, а дозвуковые и сверхзвуковые створки шарнирно скреплены с корпусом сопла. Дозвуковые створки, кинематически связанные с приводом створок, и соответствующие им сверхзвуковые створки являются ведущими. Дозвуковые и сверхзвуковые ведущие створки свободными концами попарно скреплены между собой с помощью оси вращения, размещенной в выполненном в створке пазу, с возможностью продольного перемещения. Привод сопла выполнен в виде осей, вилок, гидроцилиндров с поршнями и силового кольца синхронизации с роликами, опирающегося на корпус сопла. Гидроцилиндры объединены коллекторами, соединяющими соответствующие полости гидроцилиндров в кольцо, и шарнирно скреплены с корпусом сопла посредством осей вращения. Силовое кольцо синхронизации шарнирно скреплено через оси вращения со всеми штоками поршней гидроцилиндров с возможностью продольного перемещения вдоль оси сопла. Шарниры крепления дозвуковых створок, закрепленные по многограннику на корпусе сопла, вилки, оси вращения и тяги, скрепленные с ведущими дозвуковыми створками с одной стороны и с силовым кольцом синхронизации с другой, являются частью механизма синхронизации. Изобретение позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу и габариты регулируемого сопла, повысить надежность его работы, уменьшить отклонение вектора тяги от оси сопла, увеличить диапазон регулирования критического сечения сопла и обеспечить герметичность по его внешнему обводу. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в области авиационного двигателестроения. Регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя содержит корпус, шарнирно закрепленные на нем дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками. Каждая внешняя створка выполнена в виде полой балки переменной жесткости с закрепленными на ней закладными кронштейнами - центральным и концевым. Концевой кронштейн снабжен сдвоенным в окружном направлении подшипником скольжения, контактирующим с направляющим пазом коробчатого профиля, открытым с торца у среза сопла и выполненным за одно целое со сверхзвуковой створкой. Направляющий паз коробчатого профиля выполнен наклонным к полотну сверхзвуковой створки под углом 5…8 градусов с вершиной, направленной к корпусу сопла. Изобретение позволяет улучшить охлаждение двигателя, повысить надежность работы сопла при минимальных щелях между внешними и сверхзвуковыми створками на всех режимах работы двигателя, а также уменьшить нагрузки на мотогондолу. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя относится к области авиационного двигателестроения. Сопло содержит корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, сверхзвуковые створки, шарнирно прикрепленные к дозвуковым створкам и подвижно соединенные с внешними створками, привод створок и механизм синхронизации дозвуковых и внешних створок, выполненный в виде основных и шарнирно связанных с ними дополнительных рычагов, соединенных шарнирно с дозвуковыми и внешними створками, телескопические тяги и пневмоцилиндры, установленные на внешних створках в окружном направлении. Каждая телескопическая тяга одним концом шарнирно соединена с дозвуковой створкой, а другим - с внешней створкой и имеет упоры для ограничения изменения диаметра выходного сечения сопла относительно его критического сечения, причем шарниры крепления размещены в области середины продольных осей створок. Изобретение позволяет устранить передачу нагрузки от внешних створок и пневмоцилиндров при закрытом и вытянутом положении телескопических тяг на корпус и основной рычаг, что уменьшит упругие деформации тяг и износ их подшипников, а значит улучшит синхронизацию движения внешних и сверхзвуковых створок, уменьшит искажение формы среза сопла и соответственно увеличит надежность двигателя. 7 ил.

Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя относится к области авиационного двигателестроения. Сопло содержит корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, сверхзвуковые створки, шарнирно прикрепленные к дозвуковым створкам и подвижно соединенные с внешними створками, привод створок и механизм синхронизации дозвуковых и внешних створок, выполненный в виде основных и шарнирно связанных с ними дополнительных рычагов, соединенных шарнирно с дозвуковыми и внешними створками, телескопические тяги и пневмоцилиндры, установленные на внешних створках в окружном направлении. Каждая телескопическая тяга одним концом шарнирно соединена с дозвуковой створкой, а другим - с внешней створкой и имеет упоры для ограничения изменения диаметра выходного сечения сопла относительно его критического сечения, причем шарниры крепления размещены в области середины продольных осей створок. Изобретение позволяет устранить передачу нагрузки от внешних створок и пневмоцилиндров при закрытом и вытянутом положении телескопических тяг на корпус и основной рычаг, что уменьшит упругие деформации тяг и износ их подшипников, а значит улучшит синхронизацию движения внешних и сверхзвуковых створок, уменьшит искажение формы среза сопла и соответственно увеличит надежность двигателя. 7 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Регулируемое сопло турбореактивного двигателя содержит поворотные створки и систему управления створками, включающую управляемые рычаги, соединенные с исполнительными механизмами, и следящие рычаги, кинематически связанные с управляемыми. Каждый из управляемых и следящих рычагов соединен тягой с поворотной створкой, причем управляемые и следящие рычаги установлены на радиальных осях. Сопло снабжено кольцом, установленным с возможностью поворота вокруг его продольной оси и соединенным дополнительными тягами с управляемыми и следящими рычагами. Кольцо снабжено роликами, заведенными в направляющие, выполненные на корпусе сопла в его окружном направлении. Изобретение позволяет увеличить надежность работы сопла и уменьшить потери тяги двигателя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх