Бортовое устройство защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов

Авторы патента:

B64D33/02 - заборников первичного воздуха (устройства для впуска воздуха для газотурбинных установок или реактивных двигателей как таковые F02C 7/04; воздухозаборники для двигателей внутреннего сгорания вообще F02M 35/00)

Владельцы патента RU 2537049:

Федеральное государственное бюджетное образоватеьное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Бортовое защитное устройство расположено на нижней части воздухозаборника и содержит способную к выдвижению подвижную нижнюю панель. На оси панели расположены две панельки, способные совершать колебательные движения относительно продольной оси нижней панели. Достигается повышение эффективности бортового защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов. 3 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты силовых установок летательных аппаратов от попадания посторонних предметов.

Известно устройство для защиты силовой установки с воздушно-реактивными двигателями от попадания посторонних предметов, содержащее поворотный защитный экран, размещенный перед входом в воздухозаборник двигателя (патент США №3168999, кл. B64D 33/02, 1965).

Известное устройство неэффективно при нахождении летательного аппарата на стоянке из-за наличия вихревого шнура на входе в воздухозаборник, способствующего попаданию посторонних предметов в его тракт, а также не известны рациональные размеры поворотного защитного экрана и его расположение от поверхности аэродрома.

Известно устройство защиты от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в корпусе воздухозаборника, имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной области, выполненную из силового П-образного каркаса, на передней оси которого расположены две панельки, способные к совершению поочередного колебательного перемещения вниз на угол α=20°-70° с периодом колебаний Т=0,5-4,0 с, расположенные на расстоянии с=0,005-0,01 м от передней кромки воздухозаборника, причем длина l_H панелек и высота B миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении ${\bar{l}}_{H} = l_{H} / e = 0, 3 - 1, 2$ , ширина b_H панелек и ширина миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении ${\bar{b}}_{H} = b_{H} / L = 0,3-0,5$ (патент RU №2239077, МПК⁷ F02C 7/05, заявлен 06.05.2002).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за поочередного колебательного перемещения двух панелек вниз на входе в воздухозаборник образуется нестационарное вихревое течение потока, которое может привести к срывным режимам на передних кромках воздухозаборника и, следовательно, к снижению запаса газодинамической устойчивости двигателя, и, кроме того, соотношение параметров устройства с воздухозаборником и их расположения относительно поверхности аэродрома не в полной мере характеризуют применение на других видах воздухозаборников.

Задача предложенного изобретения - повышение эффективности бортового защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт путем рационального выдвижения нижней панели в зависимости от местоположения воздухозаборника от поверхности аэродрома и наличия двух панелек в задней части нижней панели, совершающих колебательные перемещения поочередно вверх с заданным периодом колебаний.

Для решения этой задачи бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов содержит подвижную нижнюю панель с относительной длиной нижней панели $\bar{l} = \frac{l}{D_{Э К В}} = 0, 9 - 1, 05$ , с относительной шириной нижней панели $\bar{b} = \frac{b}{D_{Э К В}} = 0, 9 - 1, 1$ , перемещение которой через шарнирные соединения со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $\bar{λ} = \frac{λ}{D_{Э К В}}$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $\bar{H} = \frac{H}{D_{Э К В}}$ от 0,8 до 1,25, с установкой на угол α=20°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника, и имеет в задней части две панельки с относительной шириной , расположенные на относительной длине , способные совершать колебательные перемещения поочередно вверх на угол α_n=20°-30° относительно продольной оси нижней панели с периодом колебаний T=2,0-5,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина панелек, м; d - ширина панелек, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $D_{Э К В} = 2 \sqrt{(A * B) / π}$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

На фиг.1 изображен общий вид описываемого бортового защитного устройства, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг.3 - то же, вид сверху, разрез А-А.

Бортовое защитное устройство включает в себя нижнюю панель 1, снабженную ребрами жесткости 2, на которой расположены узлы 3 на ее передней и задней кромках. В узлах 3 шарнирно закреплены односторонние выпуклые профили 4 и 5, вторые концы которых закреплены шарнирно в узлах 6 на корпусе 7 воздухозаборника летательного аппарата 8, расположенного на поверхности аэродрома 9. На двух задних профилях 5 шарнирно закреплены штоки приводов 10, закрепленные жестко на корпусе 7 воздухозаборника. Приводы 10 закрыты обтекателями 11. Нижняя панель 1 имеет в задней части две панельки 12 и 13, закрепленные на оси 14 с приводами 15 и 16.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели $\bar{l} = \frac{l}{D_{Э К В}} = 0, 9 - 1, 05$ и с относительной шириной нижней панели $\bar{b} = \frac{b}{D_{Э К В}} = 0, 9 - 1, 1$ , и выдвижение нижней панели 1 осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $\bar{λ} = \frac{λ}{D_{Э К В}}$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $\bar{H} = \frac{H}{D_{Э К В}}$ от 0,8 до 1,25; где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $D_{Э К В} = 2 \sqrt{(A * B) / π}$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Нижняя панель 1 установлена под углом α=20°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7 и имеет в задней части две панельки 12 и 13 с относительной шириной , расположенные на относительной длине , способные совершать колебательные перемещения поочередно вверх на угол α_n=20°-30° относительно продольной оси нижней панели 1 с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с, где с - длина панелек, м; d - ширина панелек, м.

Бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов работает следующим образом.

Во время запуска двигателя на газовочной стоянке системой автоматического управления летательного аппарата 8 подаются сигналы на приводы 10 на выпуск бортового устройства защиты. Штоки приводов 10 перемещаются вперед и перемещают по своим окружностям вперед профили 4 и 5 относительно своих осей в узлах 6. Одновременно с ними перемещается вперед и нижняя панель 1 в узлах 3 на угол α=20°-35° и на относительную длину выдвижения нижней панели $\bar{λ} = \frac{λ}{D_{Э К В}}$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $\bar{H} = \frac{H}{D_{Э К В}}$ от 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 7 на высоте необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на $\bar{λ} = 0,6$ , при соответственно на $\bar{λ} = 0,5$ и т.д.

Системой автоматического управления летательного аппарата 8 подаются сигналы на приводы 15 и 16, которые начинают перемещать на оси 14 поочередно панельки 12 и 13 вверх на угол α_n=20°-30° с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с. На поверхности аэродрома 9 образующиеся вихревые шнуры из-за постоянного поперечного движения в районе задней части нижней панели 1 при поочередном перемещении панелек 12 и 13 вверх обладают малой интенсивностью или вообще отсутствуют, а следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт воздухозаборника 7.

При рулении летательного аппарата 8 по аэродрому 9 бортовое защитное устройство работает аналогично.

В процессе взлета летательного аппарата 8 его системой автоматического управления подаются команды на выключение приводов 15 и 16 и панельки 12 и 13 останавливаются и фиксируются в контуре задней части нижней панели 1, которая перекрывает зону разлета посторонних предметов из-под колеса передней стойки шасси. В момент отрыва колеса передней стойки шасси от поверхности аэродрома 9 подаются сигналы на включения приводов 10, которые производят уборку нижней панели 1 в корпус 7 воздухозаборника.

Повторное включение бортового защитного устройства производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.

Повторное выключение бортового защитного устройства из работы осуществляется при выключении двигателя летательного аппарата 8.

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность бортового защитного устройства на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт.

Бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, на оси которой расположены две панельки, способные при помощи приводов к колебательным перемещениям поочередно с периодом колебаний T, отличающееся тем, что подвижная нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели , способна через шарнирные соединения со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома от 0,8 до 1,25, установлена под углом α=20°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника и имеет в задней части две панельки с относительной шириной , расположенные на относительной длине , способные совершать колебательные перемещения поочередно вверх на угол α_n=20°-30° относительно продольной оси нижней панели с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина панелек, м; d - ширина панелек, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Изобретение относится к области авиации. Способ увеличения подъемной силы крыла самолета основан на создании над верхними плоскостями потока воздуха за счет использования на верхних плоскостях жалюзи, устроенных так, что воздушные полости внутри крыла сообщаются через синхронно с жалюзи управляемыми заслонками со всасывающими полостями турбореактивных двигателей, которые поток воздуха просасывают через жалюзи, создавая при неподвижном самолете над крыльями подвижную воздушную массу.

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2526727

Изобретение относится к авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов. Устройство защиты двигателя ЛА содержит подвижную нижнюю панель, установленную в двух направляющих с фиксаторами воздухозаборника.

Воздухозаборное устройство силовой установки гиперзвукового летательного аппарата // 2522661

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям сверхзвуковых летательных аппаратов, снабженных комбинированными силовыми установками. В воздухозаборном устройстве силовой установки гиперзвукового летательного аппарата, содержащем ступенчатый горизонтальный клин торможения, наружную обечайку и внутреннюю перегородку, образующие два проточных тракта, один из проточных трактов - центральный - состоит из двух каналов прямоугольного сечения, образованных двумя ступенчатыми горизонтальными клиньями торможения, двумя наружными плоскими обечайками и двумя внутренними перегородками, одновременно являющимися внутренними стенками двух боковых каналов полукруглого сечения другого проточного тракта, образованных двумя ступенчатыми конусами торможения и двумя наружными полукруглыми обечайками.

Летательный аппарат // 2521164

Изобретение относится к административным сверхзвуковым самолетам. Летательный аппарат содержит крыло, сопряженное с фюзеляжем, носовая и центральная части которого выполнены с округлой формой поперечного сечения, а хвостовая часть снабжена силовой установкой с двумя воздухозаборниками и мотогондолой, расположенной за углублением, которое ограничено расположенными последовательно друг за другом первой и второй парами плоских площадок.

Летательный аппарат // 2517629

Изобретение относится к административным сверхзвуковым самолетам. Летательный аппарат содержит крыло, сопряженное с фюзеляжем, носовая и центральная части которого выполнены с округлой формой поперечного сечения, а хвостовая часть снабжена силовой установкой с мотогондолой и двумя воздухозаборниками, расположенными за углублением, которое ограничено первой площадкой, выполненной плоской, и парой вторых площадок, размещенных между первой площадкой и воздухозаборниками силовой установки.

Летательный аппарат // 2517627

Изобретение относится к административным сверхзвуковым самолетам. Летательный аппарат содержит фюзеляж, хвостовая часть которого снабжена двумя плоскими площадками, размещенными последовательно друг за другом перед воздухозаборниками силовой установки и развернутыми друг относительно друга на тупой угол.

Летательный аппарат // 2503590

Изобретение относится к области летательных аппаратов. Летательный аппарат содержит двигатель, встроенный в хвостовую часть фюзеляжа, прикрепленные снизу к фюзеляжу треугольной формы крылья, имеющие элементы отклонения воздушных потоков, обтекающих верхние и нижние аэродинамические поверхности, хвостовое оперение и шасси.

Многофункциональный самолет с пониженной радиолокационной заметностью // 2502643

Изобретение относится к области авиастроения. Многофункциональный самолет содержит фюзеляж (1), консоли крыла (2), консоли цельноповоротного вертикального оперения (3), консоли цельноповоротного горизонтального оперения (4), фонарь кабины (5), горизонтальные кромки воздухозаборников двигателей (6), мелкоячеистые сетки, экранирующие устройства забора и выброса воздуха (7), боковые наклонные кромки воздухозаборников двигателей (8), устройство (9) уменьшения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) силовой установки и створки (10) отсека штанги дозаправки топливом в полете.

Компактное воздухозаборное устройство беспилотного летательного аппарата // 2499747

Изобретение относится к области авиации и ракетостроения, а именно к воздухозаборным устройствам воздушно-реактивных двигателей. Компактное воздухозаборное устройство беспилотного летательного аппарата содержит лоток, входное отверстие, расположенное под наклоном к поперечной плоскости летательного аппарата под углом 20-25°, внутренний криволинейный канал, кок двигателя.

Малогабаритное воздухозаборное устройство летательного аппарата // 2499746

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к малогабаритному воздухозаборному устройству для летательного аппарата. Малогабаритное воздухозаборное устройство летательного аппарата содержит лоток, утопленный в корпусе летательного аппарата, входное отверстие, расположенное с наклоном к поперечной плоскости летательного аппарата под углом 25-30°, внутренний криволинейный канал.

Силовая установка для летательного аппарата и конструкция воздухозаборника для данной установки // 2537998

Силовая установка для летательного аппарата содержит вентилятор (3) и узел (А) воздухозаборника. Вентилятор (3) содержит корпус (23), на внутренней стенке которого предусмотрена обшивка (25), верхний по потоку край которой смещен назад относительно верхнего по потоку края (29) указанного корпуса (23). Узел (А) воздухозаборника содержит конструкцию (1) воздухозаборника, которая имеет кромку (7) воздухозаборника и звукопоглощающий кожух (11), расположенный между указанной кромкой (7) воздухозаборника и верхним по потоку краем указанной обшивки (25). Указанный кожух (11) соединен с корпусом (23) вентилятора только за счет того, что он вставлен в корпус (23) вентилятора. Достигается снижение веса звукопоглощающего кожуха и всей силовой установки, облегчается техническое обслуживание и ремонт. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 21 ил.

Крыло летательного аппарата // 2539440

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих поверхностей летательных аппаратов. Крыло летательного аппарата содержит прикреплённый к фюзеляжу каркас, верхние и нижние аэродинамические поверхности, имеющие в стенках отверстия для входа воздуха в ограниченные стенками полости, сообщающиеся с полостями реактивные двигатели, элементы отклонения воздушных потоков. Верхние и нижние аэродинамические поверхности выполнены плоскими, сходящимися под острым углом со стороны набегающего воздушного потока, а реактивные сопла двигателей расположены в линию с образованием щели. Верхняя аэродинамическая поверхность расположена горизонтально, а нижняя аэродинамическая поверхность - наклонно. Отверстия в стенках имеют разный размер со стороны верхней и нижней аэродинамической поверхности. Достигается уменьшение аэродинамического сопротивления крыла и увеличение его подъемной силы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2540895

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Бортовое устройство защиты двигателя характеризуется тем, что нижняя панель выполнена с относительной длиной , с относительной шириной и способна к перемещению на относительную длину своего выдвижения , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома от 0,8 до 1,25. Нижняя панель установлена под углом α=15°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника и имеет в задней части панельку, расположенную на относительной длине , способную совершать возвратно-поступательное перемещение с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина панельки, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м. Техническим результатом является повышение эффективности бортового устройства защиты двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт. 3 ил.

Фюзеляж летательного аппарата // 2544055

Изобретение относится к области летательных аппаратов. Фюзеляж летательного аппарата содержит носовую часть с кабиной управления и передним шасси, серединную часть с элементами крепления крыльев, хвостовую часть с реактивным двигателем и оперением. Между серединной и хвостовой частями установлены соединительное звено и изогнутая по дуге решетчатая ферма, площадь решетки которой больше площади всасывающего сопла реактивного двигателя. Соединительное звено выполнено полнотелым/пустотелым. Через соединительное звено проложены трубопроводы, электрические кабели для обеспечения работы реактивного двигателя и поворотных элементов оперения. Изобретение направлено на повышение безопасности летательного аппарата. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Крыло летательного аппарата // 2554026

Изобретение относится к области летательных аппаратов. Крыло летательного аппарата содержит верхние и нижние аэродинамические поверхности, сходящиеся под острым углом со стороны набегающего воздушного потока, ограниченные стенками полости, расположенные между верхней и нижней аэродинамическими поверхностями, реактивные двигатели, эжекторы, элементы отклонения стекающих воздушных потоков. Реактивные двигатели и эжекторы установлены между верхней и нижней аэродинамическими поверхностями. Всасывающие сопла реактивных двигателей и входные отверстия эжекторов сообщаются с полостями, имеющими сверху плоские/выпуклые решетки для входа воздуха. Изобретение направлено на уменьшение аэродинамического сопротивления и увеличение подъемной силы. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Бортовая система защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов // 2554204

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Бортовое защитное устройство расположено на нижней части воздухозаборника и содержит способную к выдвижению подвижную нижнюю панель. В задней части нижней панели расположены две панельки, способные совершать возвратно-поступательные перемещения в противоположном друг к другу направлении. Достигается повышение эффективности бортового защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов. 3 ил.

Моторный летательный аппарат, прежде всего выполненный в виде самолета "летающее крыло" и/или самолета с малой радиолокационной сигнатурой // 2562463

Изобретение относится к области авиации, в частности к летательным аппаратам с корпусом и фюзеляжем в виде крыла. Летательный аппарат содержит, по меньшей мере, один канал для тягового потока, проходящий сквозь корпус от направленного вперед воздухозаборника на поверхности корпуса через реактивный двигатель к реактивному соплу на поверхности корпуса. Реактивный двигатель, по меньшей мере, частично расположен перед воздухозаборником. Воздухозаборник имеет изогнутые участки для подачи тягового потока к двигателю. Достигается понижение вероятности обнаружения летательного аппарата. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ снижения вибрационного воздействия силовой установки летательного аппарата // 2574498

Изобретение относится к области авиации, в частности к силовым установкам летательных аппаратов. Способ снижения вибрационного воздействия силовой установки летательного аппарата, при котором расчетным методом выбирают соотношение длин внутреннего и внешнего контуров двигателя в пределах больше 1,41 или меньше 0.9 для всех возможных условий эксплуатации летательного аппарата. Достигается устранение потерь тяги двигателей, увеличение ресурса конструкции летательного аппарата. 3 ил., 2 табл.

Конструкция передней кромки, в частности, для воздухозаборника гондолы двигателя летательного аппарата // 2577975

Изобретение относится к области авиации, в частности к гондолам авиационных двигателей. Конструкция передней кромки воздухозаборника гондолы содержит переднюю кромку, внутреннюю перегородку, средства удаления льда и/или защиты от обледенения. Внутренняя перегородка ограничивает продольный отсек внутри передней кромки. Передняя кромка выполнена из, по меньшей мере, одной многоосевой композитной конструкции, образованной путем наложения одномерных и/или двумерных слоев, присоединенных друг к другу посредством армирующих волокон, проходящих сквозь слои, по меньшей мере, по их толщине. Многоосевая композитная конструкция расположена поверх нагревательного элемента с возможностью удаления льда и/или защиты от обледенения. Достигается обеспечение эффективной защиты от обледенения или эффективное удаление льда. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2581790

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Бортовое защитное устройство расположено на нижней части воздухозаборника и содержит способную к выдвижению подвижную нижнюю панель. В задней части нижней панели расположены две панельки, способные совершать одновременно колебательные перемещения вниз в продольной плоскости нижней панели. Достигается повышение эффективности бортового защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов. 4 ил.