Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Авторы патента:

Пахомов Сергей Васильевич (RU)

F02C7/05 - со средствами для избежания попадания объектов или частиц, способных нанести повреждение

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 2643060:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО ИрГУПС) (RU)

Изобретение к силовым установкам. Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов содержит подвижную нижнюю панель (1), установленную в корпусе воздухозаборника, имеющую в нижней части панельку (13). Панель 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. Панелька нижней панели выполнена с возможносью колебательного перемещения в поперечной плоскости нижней панели на угол α_n=25°-30° с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, 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. Изобретение повышает эффективность защиты двигателя. 4 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 для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в корпусе воздухозаборника, имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении. Панель выполнена из силового П-образного каркаса и шарнирно закрепленных в его внешних продольных трубках двух панелек, способных к совершению одновременного колебательного перемещения от уровня кромки воздухозаборника вниз на угол α=30-60° с периодом колебаний Т=1,0-3,0 с, расположенных на расстоянии с=0,005-0,01 м от его передней кромки, причем длина l_H панелек и высота В миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении ширина b_H панелек и ширина L миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении (патент RU №2204037, МПК⁷ F02C 7/05, B64D 33/02, заявлен 21.02.2000).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за одновременного колебательного перемещения от уровня кромки воздухозаборника вниз на угол α=30-60° с периодом колебаний Т=1,0-3,0 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, устройство выполнено конструктивно сложно.

Задача предложенного изобретения - повышение эффективности 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 путем рационального выдвижения нижней панели в зависимости от местоположения воздухозаборника от поверхности аэродрома и колебательного перемещения панельки нижней панели относительно ее поперечной оси.

Для решения этой задачи в известном устройстве защиты двигателя от попадания посторонних предметов, содержащем подвижную нижнюю панель, установленную в корпусе воздухозаборника, имеющую в нижней части панельку, способную к совершению колебательного перемещения вниз на угол а с периодом колебаний Т, выдвижение нижней панели с относительной длиной нижней панели с относительной шириной нижней панели , имеющей в нижней части панельку с относительной длиной панельки нижней панели и с относительной шириной панельки нижней панели осуществляется 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, установленную под углом α=15°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника, при этом панелька нижней панели совершает колебательное перемещение в поперечной плоскости нижней панели на угол α_n=25°-30° с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - ширина панельки нижней панели, м; d - длина панельки нижней панели, 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.

На фиг. 1 изображен общий вид описываемого устройства защиты, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди, вид А; на фиг. 3 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг. 4 - то же, вид сверху, разрез В-В.

Устройство 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 нижней части фиксатор 12 и панельку 13, установленную шарнирно на оси 14, которая соединена с приводом 15.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели и с относительной шириной нижней панели и имеет в нижней части панельку 13 с относительной длиной панельки нижней панели и с относительной шириной панельки нижней панели где l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - ширина панельки нижней панели, м; d - длина панельки нижней панели, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Выдвижение нижней панели 1 осуществляется 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, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м.

Нижняя панель 1 установлена под углом α=15°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7.

Панелька 13 способна к колебательному перемещению в поперечной плоскости нижней панели 1 на угол α_n=25°-30° с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с.

Устройство защиты 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 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=15°-35° и 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. Например, при расположении воздухозаборника 7 на высоте необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на при соответственно на и т.д.

Подаются сигналы на привод 15, который начинает перемещать ось 14 с панелькой 13 на угол α_n=25°-30°, которая совершает колебательные перемещения с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с.

На поверхности аэродрома 9 вихревые шнуры не образуются, так как они обладают малой интенсивностью, а следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт воздухозаборника 7.

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

В процессе взлета летательного аппарата 8 подаются сигналы на выключение привода 15, при этом фиксатор 12 фиксирует панельку 13 в обводах 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 устройства производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.

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

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность 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.

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в корпусе воздухозаборника, имеющую в нижней части панельку, способную к совершению колебательного перемещения вниз на угол а с периодом колебаний Т, отличающееся тем, что нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели с относительной шириной нижней панели имеет в нижней части панельку с относительной длиной панельки нижней панели и с относительной шириной панельки 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, при этом панелька нижней панели совершает колебательное перемещение в поперечной плоскости нижней панели на угол α_n=25°-30° с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - ширина панельки нижней панели, м; d - длина панельки нижней панели, 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.

Изобретение предназначено для защиты газотурбинных двигателей от попадания пыли и посторонних предметов. Пылезащитное устройство двигателя содержит циклоны, которые закреплены между наружной и внутренней циклонными панелями, образующими тракт пылеудаления.

Способ и устройство для предотвращения прохода посторонних предметов во внутренний тракт вентиляторного газотурбинного двигателя // 2638235

Способ и устройство для предотвращения прохода посторонних предметов во внутренний тракт вентиляторного газотурбинного двигателя с целью предохранения деталей газовоздушного тракта от повреждений, основанные на использовании инерционной сепарации тяжелых частиц во вращающихся межлопаточных каналах вентиляторной ступени и перемещении посторонних предметов из центральной привтулочной зоны вентилятора в периферийную зону, в наружный тракт двигателя.

Воздухозаборник вертолетного двигателя с увеличенным обходным потоком // 2638055

Изобретение относится к двигателям летательных аппаратов. Воздухозаборник вертолетного газотурбинного двигателя содержит компрессор и канал для подачи воздуха на компрессор, кромки (30, 32) и противообледенительную решетку (36).

Фильтрационная система и способ очистки входящего воздуха газовой турбины // 2636705

Изобретение относится к фильтрации, в частности, к очистке входящего воздуха газовой турбины. Фильтрационная система содержит проточный канал (110), окруженный стенками (142), с входным отверстием (146) и выходным отверстием (148), разделительной стенкой (108), которая расположена между входным отверстием (146) и выходным отверстием (148) и ограничена стенкам (142) проточного канала (110), по меньшей мере, с двумя отверстиями (116), и, по меньшей мере, двумя фильтрами (100) для очистки текучей среды, которая протекает по проточному каналу (110).

Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2636201

Изобретение относится к средствам защиты двигателей летательных аппаратов. Бортовое устройство защиты содержит подвижную нижнюю панель (1), которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе (7) воздухозаборника.

Способ формирования режима эффективной очистки воздуха от пыли в воздухоочистителе, включающем в своем составе множество прямоточных циклонов // 2633970

Способ формирования режима эффективной очистки воздуха от пыли в воздухоочистителе, включающем в своем составе множество прямоточных циклонов, установленных параллельно-последовательно на сборном коллекторе очищенного воздуха.

Устройство вентиляции и электропитания вычислительного устройства двигателя летательного аппарата // 2629303

Изобретение относится к энергетике. В устройстве (110) вентиляции и электропитания вычислительного устройства (112) двигателя летательного аппарата, включающем в себя воздушный винт (124), связанный со средствами (126) приведения в движение и способный генерировать воздушный поток (130) для вентиляции вычислительного устройства, и средства (120) подачи воздуха вблизи от вычислительного устройства, воздушный винт установлен в средствах подачи воздуха, а средства приведения в движение включают в себя электрическую машину (126), способную функционировать в качестве двигателя для приведения в движение воздушного винта и в качестве генератора для электропитания вычислительного устройства.

Циклон // 2621923

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности предназначено для защиты газотурбинных двигателей от попадания пыли и посторонних предметов. Также может применяться в автомобильной и индустриальной промышленности для очистки воздуха от пыли и посторонних предметов.

Летательный аппарат с воздухозаборником для двигателя, использующего воздух как окислитель // 2608432

Изобретение относится к летательным аппаратам. Летательный аппарат (1) содержит фюзеляж (2) с двигателем (8a).

Способ удаления тяжелых частиц из воздушного потока в осевой ступени компрессора и устройство осевой ступени, удаляющей тяжелые частицы // 2594832

Способ удаления тяжелых частиц из воздушного потока в осевой ступени компрессора и устройство осевой ступени, удаляющей тяжелые частицы, основанный на придании основной массе тяжелых частиц, движущихся в воздушном потоке, импульса от вращающихся лопаток рабочего колеса ступени и последующей их сепарации в зону за пределы радиального размера спрямляющего аппарата, который отстоит от рабочего колеса на определенном расстоянии.

Летательный аппарат с турбореактивным двигателем с вентиляторами противоположного вращения // 2641955

Изобретение относится к летательным аппаратам. Летательный аппарат содержит турбореактивный двигатель (10) с вентиляторами противоположного вращения.

Воздухозаборник вертолетного двигателя с увеличенным обходным потоком // 2638055

Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2636201

Воздухозаборник самолета // 2623031

Изобретение относится к летательным аппаратам. В воздушном канале (1) воздухозаборника самолета установлена противорадиолокационная решетка (6) под углом γ, составляющим от 30 до 90° относительно продольной оси канала.

Летательный аппарат с воздухозаборником для двигателя, использующего воздух как окислитель // 2608432

Изобретение относится к летательным аппаратам. Летательный аппарат (1) содержит фюзеляж (2) с двигателем (8a).

Ослабляющие вибрацию полосы для разгрузки жидкости для звуковой защиты корпуса вентилятора турбинного двигателя летательного аппарата // 2607688

Изобретение относится к звуковой защите корпуса вентилятора турбинного двигателя летательного аппарата. Устройство звуковой защиты для корпуса летательного аппарата содержит панель (6) звуковой защиты с полосами (10), ослабляющими вибрацию.

Способ торможения сверхзвукового потока // 2603705

Изобретение относится к аэродинамике летательных аппаратов сверхзвуковых и околозвуковых скоростей. Способ торможения сверхзвукового потока заключается в создании скачков уплотнения, движущихся относительно обтекаемой поверхности в направлении течения, со значениями скоростей меньшими разницы значений скоростей потока и скоростью звука перед скачками уплотнения.

Способ контроля повреждений в картерах вентиляторов // 2603399

Изобретение относится к области авиационных двигателей и может быть использовано при мониторинге состояния этих двигателей в течение времени. Способ контроля повреждений на внутренней стороне картера вентилятора включает следующие этапы: отмечают первое повреждение (I1) на внутренней стороне картера вентилятора, ограничивают поверхность осмотра, содержащую упомянутое первое повреждение (I1), отмечают различные повреждения (Ii), присутствующие на ограниченной поверхности осмотра, при этом упомянутые отмеченные различные повреждения представляют собой совокупность рассматриваемых повреждений, для каждого рассматриваемого повреждения (Ii) измеряют глубину и длину упомянутого повреждения (Ii), для каждого рассматриваемого повреждения (Ii) определяют значение степени серьезности при помощи, по меньшей мере, одной номограммы, устанавливающей соотношение глубины и длины каждого рассматриваемого повреждения со степенью серьезности, для каждой поверхности осмотра, содержащей первое повреждение (I1), определяют общее значение степени серьезности посредством суммирования значений степени серьезности, определенных для каждого рассматриваемого повреждения (Ii).

Защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов // 2582320

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.

Бортовая защитная система двигателя от попадания посторонних предметов // 2581890

Система питания воздухом вспомогательной силовой установки в летательном аппарате // 2646695

Изобретение относится к вспомогательным силовым установкам летательных аппаратов. Система (3) питания воздухом вспомогательной силовой установки (2) летательного аппарата включает в себя канал (30) питания воздухом вспомогательной силовой установки, блок (4) управления расходом воздуха, поступающего во вспомогательную силовую установку, и клапан (31) впуска воздуха снаружи летательного аппарата, расположенный на входе канала (30) питания. Система дополнительно содержит контур (32) подачи воздуха, поступающего из герметизированной кабины, в канал питания вспомогательной силовой установки. Контур (32) подачи воздуха соединен с контуром (11) удаления воздуха наружу летательного аппарата через распределительный клапан (33). Клапаном управляет блок (4) управления для отбора части воздушного потока, циркулирующего в контуре (11) удаления. Контур (32) подачи воздуха на выходе содержит сопло (34) для нагнетания указанной части в канал (30) питания вспомогательной силовой установки (2). Изобретение облегчает запуск вспомогательной силовой установки на высоте. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.