Бортовая система защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов

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.

 

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. В64D 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 для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, расположенную на корпусе воздухозаборника, при этом нижняя панель, имеющая возможность перемещаться поступательно в горизонтальном направлении, выполнена из двух прямоугольных панелек, способных к совершению горизонтального возвратно-поступательного перемещения в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т=0,5-3,0 с, причем длина l_H панелек отнесена к высоте В миделевого сечения воздухозаборника в соотношении $${\overline{l}}_H=l_H/B=\mathrm{0,1}-\mathrm{1,0}$$ , ширина b_H панелек отнесена к ширине L миделевого сечения воздухозаборника в соотношении $${\overline{b}}_H=b_H/L=\mathrm{0,6}-\mathrm{0,8}$$ (патент RU №2132960, МПК⁷ F02С 7/05, В64D 33/02, заявлен 30.03.98).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за горизонтального возвратно-поступательного перемещения двух прямоугольных панелек в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т=0,5-3,0 с 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 бортовой системы защиты двигателя летательного аппарата 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 возвратно-поступательные перемещения в противоположном друг к другу направлении с заданным периодом колебаний.

Для решения этой задачи в бортовой системе защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащей подвижную нижнюю панель, выполненную из двух панелек, способных к совершению возвратно-поступательных перемещений в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т, выдвижение нижней панели с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ , с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, с установкой под углом α=15°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника и имеет в задней части две панельки с относительной шириной $$\overline{d}=d/b=\mathrm{0,4}-\mathrm{0,5}$$ , способные совершать возвратно-поступательные перемещения в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с на относительные расстояния $$\overline{c}=c/l=\mathrm{0,2}-\mathrm{0,3}$$ , где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - расстояние выдвижения панельки, м; d - ширина панельки, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}=2\sqrt{\left(A\ast B\right)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

На фиг.1 изображен общий вид описываемой бортовой системы защиты, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг.2 - то же, вид сверху, разрез А-А.

Бортовая система защиты 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 воздухозаборника 7 летательного аппарата 8, расположенного на поверхности аэродрома 9. На двух задних профилях 5 шарнирно закреплены штоки приводов 10, закрепленные жестко на корпусе воздухозаборника 7. Приводы 10 закрыты обтекателями 11. Нижняя панель 1 имеет в задней части панельки 12 и 13, установленные в направляющих 14, с приводами 15 и 16.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ и с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ , и выдвижение нижней панели 1 осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.$$ 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; $${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}=2\sqrt{\left(A\ast B\right)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Нижняя панель 1 установлена под углом α=15°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7 и имеет в задней части панельки 12 и 13 с относительной шириной $$\overline{d}=d/b=\mathrm{0,4}-\mathrm{0,5}$$ , способные совершать возвратно-поступательные перемещения в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с на относительные расстояния $$\overline{c}=c/l=\mathrm{0,2}-\mathrm{0,3}$$ , где с - расстояние выдвижения панельки, м; d - ширина панельки, м.

Бортовая система защиты двигателя летательного аппарата 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 бортовой системы 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=15°-35° и на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${{\displaystyle D}}_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 7 на высоте $$\overline{H}=\mathrm{0,8}$$ необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на $$\overline{\lambda }=\mathrm{0,6}$$ при $$\overline{H}=\mathrm{0,95}$$ соответственно на $$\overline{\lambda }=\mathrm{0,5}$$ и т.д.

Системой автоматического управления летательного аппарата 8 подаются сигналы на приводы 15 и 16, которые начинают в направляющих 14 возвратно-поступательно перемещать в противоположном друг к другу направлении панельки 12 и 13 с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с на относительные расстояния $$\overline{c}=c/l=\mathrm{0,2}-\mathrm{0,3}$$ . На поверхности аэродрома 9 образующиеся вихревые шнуры из-за постоянного движения в районе задней части нижней панели 1 при возвратно-поступательных перемещениях в противоположном друг к другу направлении панелек 12 и 13 на относительные расстояния $$\overline{c}=c/l=\mathrm{0,2}-\mathrm{0,3}$$ обладают малой интенсивностью или вообще отсутствуют, а следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт корпуса воздухозаборника 7.

При рулении летательного аппарата 8 по аэродрому 9 бортовая система защиты 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 воздухозаборника 7.

Повторное включение бортовой системы защиты производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.

Повторное выключение бортовой системы защиты из работы осуществляется при выключении двигателя летательного аппарата 8.

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

Бортовая система защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащая подвижную нижнюю панель, выполненную из двух панелек, способных к совершению возвратно-поступательных перемещений в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т, отличающаяся тем, что нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели и способна 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=15°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника и имеет в задней части две панельки с относительной шириной , способные совершать возвратно-поступательные перемещения в противоположном друг к другу направлении с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с на относительные расстояния , где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - расстояние выдвижения панельки, м; d - ширина панельки, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.