Цилиндрический кожух и реактивный двигатель

Тело (5a) кожуха для кожуха (5) вентилятора в реактивном двигателе (3) образовано путем использования композитного материала пластика, армированного углеродным волокном. Металлические кольца (5b, 5c) соответствующим образом прикреплены к передней кромке и задней кромке тела (5a) кожуха. Металлические кольца (5b, 5c) электрически соединены между собой проводящим кабелем (5d). Как металлические кольца (5b, 5c), так и проводящий кабель (5d) составляют путь тока молнии. Достигается функционирование цилиндрического кожуха как пути тока молнии, когда в самолет ударила молния, даже когда он создан с использованием композитного материала с высоким электрическим сопротивлением, и реактивного двигателя, в котором тот используется. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к цилиндрическому кожуху, используемому в качестве кожуха вентилятора, который закрывает лопатку вентилятора реактивного двигателя для самолета, и т.д.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В случае, когда в самолет ударяет молния, ток молнии течет от позиции, в которой произошел удар молнии, через корпус самолета, и разряжается из разрядника и других приспособлений в воздух, и таким образом, можно удалять электрические заряды, накапливающиеся в корпусе самолета. Следует отметить, что также реактивный двигатель, помещенный в гондолу корпуса самолета, служит в качестве части пути, по которому течет ток молнии.

[0003] К тому же требуется, чтобы компоненты, которые составляют реактивный двигатель, традиционно обладали высокой прочностью. В дополнение к этому, требуется, чтобы, например, кожух вентилятора, который закрывает лопатку вентилятора, был легковесным, в целях повышения топливной эффективности струйного двигателя. Следовательно, проводят такое испытание, при котором в качестве материала для кожуха вентилятора используют композитный материал (например, пластик, армированный углеродным волокном (carbon fiber reinforced plastic: CFRP)), полученный путем пропитки армированных волокон смолистым материалом, таким как термоотверждающаяся смола и термопластичная смола, для достижения требований как высокой прочности, так и низкой массы.

[0004] Электрическое сопротивление вышеупомянутого композитного материала очень высоко. Поэтому, в случае, когда для кожуха вентилятора используют композитный материал, он функционирует как путь, по которому течет ток молнии, когда в самолет ударила молния, и защищает кожух вентилятора, когда с ним возникает проблема. Следовательно, для кожуха вентилятора предполагается применение структурного тела, сделанного из панелей композитного материала, который был предложен в Патентной литературе 1.

[0005] Структурное тело, сделанное из панелей композитного материала согласно Патентной литературе 1, имеет множество панелей композитного материала. Каждая панель композитного материала имеет армированный волоконный материал и лист проводящей арматурной сетки, а также оболочечную пленку, которая была ламинирована на одной стороне поверхности армированного волоконного материала. Лист проводящей арматурной сетки расположен между армированным волоконным материалом и оболочечной пленкой, и его кромка выступает из оболочечной пленки. Структурное тело, сделанное из панелей композитного материала, образован путем приведения обнаженных частей листов проводящей арматурной сетки соответствующих панелей композитного материала в контакт друг с другом и их соединения между собой.

ПЕРЕЧЕНЬ ЦИТАТ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0006] Патентная литература 1: JP 2012-135994 A

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0007] Однако в вышеупомянутом структурном теле на основе панелей из композитного материала листы проводящей арматурной сетки не обнажены наружу, за исключением соединенных деталей среди панелей из композитного материала. Следовательно, необходимо направлять ток молнии снаружи вовнутрь оболочечной пленки, для использования листов проводящей арматурной сетки в качестве пути для тока молнии. В дополнение, также в случае, когда ток молнии направляют вовнутрь оболочечной пленки, также предполагается, что в листах арматурной сетки за счет тока молнии может образовываться высокое количество тепла.

[0008] Задача настоящего раскрытия состоит в обеспечении цилиндрического кожуха, который может функционировать как путь тока молнии, когда в самолет ударила молния, даже когда он создан с использованием композитного материала с высоким электрическим сопротивлением, и реактивного двигателя, в котором тот используется.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0009] Согласно одному аспекту настоящего раскрытия обеспечен цилиндрический кожух, включающий в себя:

тело кожуха, которое выполнено из композитного материала, полученного путем пропитывания армированных волокон термоотверждающейся смолой и образует цилиндрическую структурную часть реактивного двигателя;

одну пару цилиндрических металлических колец, которые соответственно расположены на позициях, расположенных с интервалами друг от друг в направлении центральной оси тела кожуха на поверхности тела кожуха и соответственно связанных с отличными друг от друга проводящими частями корпуса самолета или реактивного двигателя самолета, в котором установлен струйный двигатель; и

по меньшей мере один проводящий кабель, который электрически соединяет между собой одну пару металлических колец.

[0010] По меньшей мере один проводящий кабель может включать в себя несколько проводящих кабелей. Каждый из проводящих кабелей может электрически соединять между собой одну пару металлических колец на позициях, которые расположены с интервалами друг от друга в направлении вдоль окружности тела кожуха.

[0011] Цилиндрический кожух может быть использован в качестве кожуха вентилятора, который закрывает лопатку вентилятора реактивного двигателя. В одной паре металлических колец, одно из них может быть связано с гондолой самолета, а другое может быть связано с другой периферийной кромкой структурной направляющей лопатки реактивного двигателя.

[0012] Тело кожуха может быть образовано в виде формы двойной трубы, в которой первая цилиндрическая секция и вторая цилиндрическая секция, которая меньше по диаметру, чем первая цилиндрическая секция, соединены друг с другом через соединительную секцию. Одна пара металлических колец может быть расположена на соответствующих поверхностях первой цилиндрической секции и второй цилиндрической секции друг за другом.

[0013] Первая цилиндрическая секция может быть использована в качестве кожуха двигателя, который обращен к кожуху вентилятора, который закрывает лопатку вентилятора реактивного двигателя и установлен внутри кожуха вентилятора. Вторая цилиндрическая секция может быть использована в качестве кожуха компрессора, который закрывает компрессор реактивного двигателя. В одной паре металлических колец, одно из них может быть соединено с внутренней периферийной кромкой структурной направляющей лопатки реактивного двигателя, а другое может быть связано с лонжероном, имеющим один конец, связанный с корпусом самолета.

ВЫГОДНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Согласно настоящему раскрытию, даже когда цилиндрический кожух образован путем использования композитного материала с высоким электрическим сопротивлением, рассматриваемый цилиндрический кожух может функционировать как путь тока молнии, когда корпус самолета подвергается воздействию удара молнии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0015] [Фиг. 1] Фиг. 1 представляет собой пояснительную схему, показывающую состояние, при котором реактивный двигатель, для которого применяют цилиндрический кожух, относящийся к одному вариант воплощения настоящего раскрытия, помещен в гондолу самолета.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет собой пояснительную схему, схематически показывающую позицию, для которой применим цилиндрический кожух, представленный на Фиг. 1 в реактивном двигателе.

[Фиг. 3] Фиг. 3 представляет собой перспективное изображение, показывающее одну часть в периферийном направлении кожуха вентилятора, включающего в себя тело кожуха, относящееся к одному варианту воплощения настоящего раскрытия.

[Фиг. 4] Фиг. 4(a) представляет собой увеличенное перспективное изображение, показывающее основные детали узла крепления металлического кольца на передней торцевой стороне тела кожуха на Фиг. 3, если смотреть с передней торцевой стороны тела кожуха, Фиг. 4(b) представляет собой увеличенное перспективное изображение, показывающее основные детали узла крепления металлического кольца на передней торцевой стороне тела кожуха на Фиг. 3, если смотреть с задней торцевой стороны тела кожуха, а Фиг. 4(c) представляет собой поперечный разрез вдоль линии I-I на Фиг. 4(b).

[Фиг. 5] Фиг. 5 представляет собой увеличенное перспективное изображение, показывающее основные детали узла крепления металлического кольца на задней торцевой стороне тела кожуха на Фиг. 3, если смотреть с передней торцевой стороны тела кожуха.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

[0016] В дальнейшем, цилиндрический кожух, относящийся к одному варианту воплощения настоящего раскрытия, будет описан со ссылкой на чертежи. Первый реактивный двигатель, для которого применен цилиндрический кожух согласно настоящему варианту воплощения, будет описан со ссылкой на Фиг. 1. Здесь реактивный двигатель помещен в гондолу самолета.

[0017] Как показано ссылочным обозначением 1 на Фиг. 1, реактивный двигатель 3 помещен в гондолу 1 самолета (не показана). Реактивный двигатель 3 забирает воздух с передней части (левая сторона на Фиг. 1) гондолы 1 в цилиндрический кожух 5 вентилятора и отправляет его в компрессор 11 в кожухе двигателя 9, который установлен внутри кожуха 5 вентилятора, посредством вентилятора (подвижной лопатки) 7. Здесь вентилятор 7 имеет кожух 5 вентилятора, и множество лопаток вентилятора покрыто кожухом 5 вентилятора.

[0018] Затем, воздух сжимают компрессором 11, и топливо вводят в сжатый воздух. Газовую смесь воздуха с топливом сжигают в камере 13 сгорания, и образуется высокотемпературный газ сгорания. Давление этого газа сгорания приводит во вращение высоконапорную турбину 15, которая является источником энергии для компрессора 11, и низконапорную турбину 17, которая, соответственно, является источником энергии для вентилятора 7. Затем, вентилятор 7, который был приведен в действие низконапорной турбиной 17, отправляет воздух, который был забран назад в кожух 5. Часть этого воздуха направляют в компрессор 11, а остальную и большую часть воздуха испускают в заднюю часть гондолы 1 через структурную направляющую лопатку (неподвижную лопатку) 19. Самолет (не показан), снабженный гондолой 1, приобретает движущую силу за счет движущей силы, полученной за счет этого испущенного воздуха.

[0019] Как показано на Фиг. 2, кожух 5 вентилятора соединен с гондолой 1. Внешняя периферийная кромка структурной направляющей лопатки 19 соединена с внутренней периферийной поверхностью кожуха 5 вентилятора. Внутренняя периферийная кромка структурной направляющей лопатки 19 соединена с кожухом двигателя 9.

[0020] Кожух двигателя (первая цилиндрическая секция) 9 соединен и интегрирован с кожухом компрессора (второй цилиндрической секцией) 21, которая закрывает компрессор 11 реактивного двигателя 3, через соединительную секцию 23 на верхнем по потоку конце кожуха 9 двигателя в направлении забора воздуха реактивного двигателя 3. Иными словами, кожух 9 двигателя и кожух 21 компрессора встроены в структурное тело в форме двойной трубы, имеющее V-образную секцию, путем соединения через соединительную секцию 23. Здесь диаметр кожуха 21 компрессора меньше, чем диаметр кожуха 9 двигателя. Один конец лонжерона 25 соединен с внешней периферийной поверхностью хвостовой стороны кожуха 21 компрессора в направлении забора воздуха реактивного двигателя 3. Другой конец лонжерона 25 соединен с корпусом (не показан) самолета.

[0021] Впрочем, в реактивном двигателе 3, показанном на Фиг. 1 и Фиг. 2, кожух 5 вентилятора соединен с гондолой 1, и так далее. В дополнение, кожух 9 двигателя соединен с кожухом 5 вентилятора через структурную направляющую лопатку 19. Кроме того, кожух 21 компрессора, который был объединен с кожухом 9 двигателя, соединен с корпусом самолета через лонжерон 25.

[0022] Структурная направляющая лопатка 19 и лонжерон 25 изготовлены из металлов и обладают проводимостью. Следовательно, когда в гондолу 1, обеспеченную в корпусе самолета (не показан) ударяет молния, образуется путь тока молнии, который простирается от гондолы 1 до корпуса самолета (не показан) через кожух 5 вентилятора, структурную направляющую лопатку 19, кожух 9 двигателя, соединительную секцию 23, кожух 21 компрессора и лонжерон 25. Этот проводящий путь проходит, по меньшей мере, через часть реактивного двигателя 3.

[0023] С другой стороны, в реактивном двигателе 3, показанном на Фиг. 1 и Фиг. 2, ожидается образование кожуха 5 вентилятора путем использования композитного материала (например, пластика, армированного углеродным волокном: CFRP), полученного путем пропитки армированных волокон, таких как углеродные волокна, термоотверждающейся смолой, такой как эпоксидная смола, для достижения легкого веса.

[0024] В дополнение, хотя существует необходимость в повышении ее теплового сопротивления, больше, чем для кожуха 5 вентилятора, также применительно к структуре, в которой кожух 9 двигателя и кожух 21 компрессора, меньший по диаметру, чем кожух 9 двигателя соединены между собой на соединительной секции 23 и встроены в форму в виде двойной трубы, ожидается ее формирование путем использования композитного материала аналогично кожуху 5 вентилятора.

[0025] С другой стороны, как было упомянуто выше, электросопротивление композитного материала высоко. Следовательно, в случае, когда кожух 5 вентилятора и структура, в которой кожух 9 двигателя и кожух 21 компрессора объединены друг с другом, образованы из композитного материала, ток молнии не может течь через них, и становится невозможным обеспечить путь тока молнии, который должен проходить через реактивный двигатель 3.

[0026] Поэтому, даже когда кожух 5 вентилятора и структура, в которой кожух 9 двигателя и кожух 21 компрессора объединены друг с другом, образованы из композитного материала с высоким электросопротивлением, цилиндрический кожух, относящийся к настоящему варианту воплощения, обладает структурой, позволяющей им функционировать как путь тока молнии.

[0027] В дальнейшем, пример, в котором цилиндрический кожух согласно настоящему варианту воплощения применен для кожуха 5 вентилятора, будет описан со ссылкой на Фиг. 3-5.

[0028] Фиг. 3 представляет собой перспективное изображение, увеличенно показывающее основные детали кожуха 5 вентилятора. Следует отметить, что на Фиг. 3 кожух 5 вентилятора показан путем выделения только одной его части в периферийном направлении.

[0029] Как показано на Фиг. 3, кожух 5 вентилятора имеет тело 5a кожуха, одну пару металлических колец 5b и 5c и, по меньшей мере, один проводящий кабель 5d. Тело 5a кожуха образовано в виде цилиндрической форма из композитного материала (в дальнейшем, для удобства описания просто называемого композитным материалом) из пластика, армированного углеродным волокном. Одна пара металлических колец 5b и 5c соответствующим образом установлена на обоих концах на внешней периферийной поверхности тела 5a кожуха в направлении центральной оси X кожуха 5 вентилятора (тело 5a кожуха). Проводящий кабель 5d электрически соединяет между собой металлические кольца 5b и 5c. Проводящий кабель 5d может быть помещен, например, на переднюю поверхность (внешнюю периферийную поверхность) тела 5a кожуха, с заданным креплением кабеля.

[0030] Фиг. 4(a) представляет собой увеличенное перспективное изображение, показывающее основные детали узла крепления металлического кольца 5b на передней торцевой стороне тела 5a кожуха, если смотреть с передней торцевой стороны тела 5a кожуха. Фиг. 4(b) представляет собой увеличенное перспективное изображение, показывающее основные детали узла крепления металлического кольца 5b на передней торцевой стороне тела 5a кожуха, если смотреть с задней торцевой стороны тела 5a кожуха. В дополнение, Фиг. 4(c) представляет собой поперечный разрез вдоль линии I-I на Фиг. 4(b).

[0031] Как показано на Фиг. 4(a), металлическое кольцо 5b установлено на передней торцевой стороне кожуха 5 вентилятора в направлении центральной оси X. Металлическое кольцо 5b имеет множество крепежных деталей 5f, которые обеспечены на определенных интервалах в периферийном направлении кожуха 5 вентилятора. Каждая крепежная деталь 5f приведена в состояние опоры на отгибающуюся часть 5e, которая образована на передней торцевой стороне кожуха 5 вентилятора в направлении центральной оси X. Отгибающаяся назад часть 5e простирается от переднего конца тела 5a кожуха к внутренней части кожуха 5 вентилятора, как показано на Фиг. 2 и Фиг. 4(c).

[0032] В дополнение, как показано на Фиг. 4(b), кольцеобразная усиливающая накладка 5g опирается на отгибающуюся назад часть 5e тела 5a кожуха с задней торцевой стороны в направлении центральной оси X. Как показано на Фиг. 4(c), усиливающая накладка 5g крепится к отгибающейся назад части 5e тела 5a кожуха.

[0033] Отгибающаяся назад часть 5e тела 5a кожуха укреплена усиливающей накладкой 5g. Как показано на Фиг. 4(a), отгибающаяся назад часть 5e крепится к металлическому кольцу 5b с помощью нажимного винта 5i, который обладает проводимостью на крепежной детали 5f металлического кольца 5b. Следует отметить, что в случае, когда коррозионностойкое покрытие создано на всей поверхности металлического кольца 5b, коррозионностойкое покрытие удаляют лишь с части поверхности, к которой шайба нажимного винта 5i примыкает в металлическом кольце 5b, и на этой части создано проводящее покрытие. Таким образом, обеспечивается проводящий путь между металлическим кольцом 5b и нажимным винтом 5i.

[0034] Фиг. 5 представляет собой увеличенное перспективное изображение, показывающее основные детали узла крепления металлического кольца 5c на задней торцевой стороне тела 5a кожуха, если смотреть с передней торцевой стороны тела 5a кожуха.

[0035] Как показано на Фиг. 3 и Фиг. 5, металлическое кольцо 5c установлено на задней торцевой стороне кожуха 5 вентилятора в направлении центральной оси X. Металлическое кольцо 5c приведено в состояние опоры на внешнюю периферийную кромку задней торцевой стороны тела 5a кожуха в направлении центральной оси X тела 5a кожуха. Задняя торцевая сторона тела 5a кожуха зажата и удерживается металлическим кольцом 5c и структурной направляющей лопаткой 19 и скреплена с нажимным винтом 5j. Здесь нажимной винт 5j проходит через задние торцевые стороны металлического кольца 5c и тело 5a кожуха и привинчивается к внешней периферийной кромке структурной направляющей лопатки 19, показанной на Фиг. 2.

[0036] Как показано на Фиг. 3, Фиг. 4(b) и Фиг. 4(c), один конец проводящего кабеля 5d соединен с усиливающей накладкой 5g. Например, извитый вывод 5k прикреплен к одному концу проводящего кабеля 5d, и этот извитый вывод 5k приведен в прижимной контакт и прикреплен к усиливающей накладке 5g с помощью нажимного винта 5h.

[0037] Следовательно, как показано стрелками на Фиг. 4(a)-4(c), металлическое кольцо 5b электрически соединено с одним концом проводящего кабеля 5d через крепежную деталь 5f, нажимной винт 5i, усиливающую накладку 5g и извитый вывод 5k. Следует отметить, что в случае, когда коррозионностойкое покрытие создано на всей поверхности усиливающей накладки 5g, коррозионностойкое покрытие удалено лишь с части поверхности, на которую опирается извитый вывод 5k в усиливающей накладке 5g, и на этой части создано проводящее покрытие. Таким образом, обеспечивается проводящий путь между усиливающей накладкой 5g и извитым выводом 5k.

[0038] Следует отметить, что нажимной винт 5h также электрически соединен с извитым выводом 5k проводящего кабеля 5d и усиливающей накладкой 5g. Однако нажимной винт 5h не является элементом, который намеренно обеспечен в качестве элемента проводящего пути между одними концами металлического кольца 5b и проводящим кабелем 5d.

[0039] В дополнение, как показано на Фиг. 5, другой конец проводящего кабеля 5d соединен с крепежной деталью 5n металлического кольца 5c. Например, извитый вывод 5l прикреплен к другому концу проводящего кабеля 5d, и этот извитый вывод 5l приведен в прижимной контакт и прикреплен к крепежной детали 5n с помощью нажимного винта 5m. Крепежная деталь 5n образована в виде кольцевой формы и установлена вертикально на передней торцевой стороне металлического кольца 5c в направлении центральной оси X.

[0040] Следовательно, как показано стрелками на Фиг. 5, металлическое кольцо 5c электрически соединено с другим концом проводящего кабеля 5d через крепежную деталь 5n и извитый вывод 5l. Следует отметить, что в случае, когда коррозионностойкое покрытие создано на всей поверхности металлического кольца 5c, коррозионностойкое покрытие удалено лишь с части поверхности, на которую опирается извитый вывод 5l в металлическом кольце 5c, и на этой части создано проводящее покрытие. Таким образом, между металлическим кольцом 5c и извитым выводом 5l обеспечен проводящий путь.

[0041] Следует отметить, что нажимной винт 5m электрически соединен с извитый вывод 5l проводящего кабеля 5d и металлическое кольцо 5c. Однако, нажимной винт 5m не является деталью, которая специально обеспечена в качестве элемента проводящего пути между другими концами металлического кольца 5c и проводящим кабелем 5d.

[0042] Как показано стрелками на Фиг. 5, металлическое кольцо 5c электрически соединено со структурной направляющей лопаткой 19 через нажимной винт 5j, который обладает проводимостью. Следует отметить, что в случае, когда коррозионностойкое покрытие создано на всей поверхности металлического кольца 5c, коррозионностойкое покрытие удалено лишь с части поверхности, на которую опирается шайба нажимного винта 5j в металлическом кольце 5c, и на этой части создано проводящее покрытие. Таким образом, между металлическим кольцом 5c и нажимным винтом 5j обеспечен проводящий путь.

[0043] В результате, металлическое кольцо 5b и металлическое кольцо 5c электрически соединены между собой проводящим кабелем 5d.

[0044] Следовательно, даже когда тело 5a кожуха 5 вентилятора образовано из композитного материала, обеспечивается электрическое соединение между гондолой 1 и структурной направляющей лопаткой 19 через кожух 5 вентилятора. Поэтому кожух 5 вентилятора функционирует как путь тока молнии, который проведен через реактивный двигатель 3.

[0045] Следует отметить, что является желательным, чтобы проводящие кабели 5d были расположены на позициях, которые расположены с интервалами друг от друга в периферийном направлении кожуха 5 вентилятора, и чтобы они электрически соединяли между собой металлическое кольцо 5b и металлическое кольцо 5c. В этом случае, путь тока молнии между металлическими кольцами 5b и 5c распределен в периферийном направлении тела 5a кожуха.

[0046] Поэтому, можно предохранять ток молнии, который течет между металлическим кольцом 5b и металлическим кольцом 5c от интенсивного течения в конкретный проводящий кабель 5d. Следовательно, даже когда ток молнии велик, нагрузка на каждый проводящий кабель 5d снижена.

[0047] То есть ток молнии не течет интенсивно в конкретный проводящий кабель 5d. Следовательно, например, даже в случае, когда на внешней периферийной поверхности тела 5a кожуха установлено электронное устройство (не показано), можно избежать такой ситуации, при которой ток молнии индуцируется на электронном устройстве, расположенном вблизи конкретного проводящего кабеля 5d, и электронное устройство выходит из строя.

[0048] Следует отметить, что настоящий вариант воплощения может быть применен также для случая, когда структура, в которой кожух 9 двигателя и кожух 21 компрессора соединены и интегрированы между собой на соединительной секции 23, образована из композитного материала.

[0049] В этом случае, тело кожуха 9 двигателя образовано из композитного материала. В дополнение, металлическое кольцо, которое обладает той же структурой, что и металлическое кольцо 5c, установлено на внутренней периферийной поверхности (например, на нижней поверхности кожуха 9 двигателя на Фиг. 2) пути обходного потока, составляющего секцию 9a в теле кожуха 9 двигателя. Кроме того, внутренняя периферийная кромка структурной направляющей лопатки 19 соединена с металлическим кольцом с помощью проводящего нажимного винта, и т.д., который проходит через тело кожуха и металлическое кольцо и электрически соединяет оба из них между собой.

[0050] В дополнение, тело кожуха 21 компрессора также образовано из композитного материала. Металлическое кольцо установлено на внешней периферийной поверхности задней торцевой стороны (например, на внешней поверхности кожуха 21 компрессора на Фиг. 2) тела кожуха 21 компрессора. Лонжерон 25 соединен с этим металлическим кольцом, и они оба электрически соединены между собой.

[0051] Затем металлическое кольцо, обеспеченное на пути обходного потока, составляющего секцию 9a кожуха 9 двигателя, электрически соединено с металлическим кольцом, обеспеченным на кожухе 21 компрессора, через проводящие кабели 27 и 29 (см. Фиг. 2), которые являются такими же, что и проводящий кабель 5d. Здесь оба конца проводящего кабеля 5d прикреплены к соответствующим металлическим кольцам, путем использования, например, извитых выводов, и т.д.

[0052] Таким образом, даже когда соответствующие тела кожухов для кожуха 9 двигателя и кожуха 21 компрессора образованы из композитного материала, обеспечивается электрическое соединение между структурной направляющей лопаткой 19 и корпусом самолета через структуру, в которой эти кожухи объединены друг с другом. Таким образом, объединенная структура кожуха 9 двигателя и кожуха 21 компрессора функционирует как путь тока молнии, который проведен через реактивный двигатель 3.

[0053] Следует отметить, что также в этом случае, по тем же причинам, что и в случае, когда цилиндрический кожух, относящийся к настоящему варианту воплощения, был применен для кожуха 5 вентилятора, является желательным электрически соединять между собой металлическое кольцо, обеспеченное на кожухе 9 двигателя, и металлическое кольцо, обеспеченное на кожухе 21 компрессора, проводящими кабелями 27 и 29 на позициях, которые расположены с интервалами друг от друга в их периферийных направлениях.

[0054] Следует отметить, что можно проводить проводящий кабель так, чтобы он находился ближе к внешней периферийной поверхности кожуха 21 компрессора, как показано для проводящего кабеля 27 на Фиг. 2, или проводить его путем его отделения от внешней периферийной поверхности кожуха 21 компрессора, как показано для проводящего кабеля 29 на Фиг. 2. Однако, в отличие от обоих случаев, является выгодным проводить проводящий кабель так, чтобы он находился ближе к внешней периферийной поверхности кожуха 21 компрессора.

[0055] Это связано с тем, что чем больше площадь поверхности пространства между проводящим кабелем и внешней периферийной поверхности кожуха 21 компрессора, тем больше магнитное поле, вызванное током, который течет через проводящий кабель, способное проявляться в виде магнитного потока. Поэтому, например, можно подавлять возникновение неисправной работы электронного устройства, установленного на внешнюю периферийную поверхность кожуха 21 компрессора, вызванной электромагнитными волнами вследствие вращения проводящего кабеля, для размещения его ближе к внешней периферийной поверхность кожуха 21 компрессора.

[0056] Кроме того, в вышеупомянутом варианте воплощения, ток молнии направляется от металлического кольца 5b к проводящему кабелю 5d на передней торцевой стороне тела 5a кожуха. Однако, как показано на Фиг. 2, ток молнии может быть направлен от капота 33, который соединен с передним концом гондолы 1 и передним концом металлического кольца 5b через металлическую панель 31 к проводящему кабелю 5d, без прохождения через металлическое кольцо 5b.

[0057] В этом случае, извитый вывод (не показан) на задней торцевой стороне проводящего кабеля 35, показанного на Фиг. 2, прикреплен к усиливающей накладке 5g, вместе с извитым выводом 5k, с помощью нажимного винта 5h, показанного на Фиг. 3. В дополнение, извитый вывод (не показан) на передней торцевой стороне проводящего кабеля 35 прикреплен, например, к металлической панели 31. Таким образом, ток молнии направляется от капота 33 к металлическому кольцу 5c через металлическую панель 31 и проводящие кабели 35 и 5d.

[0058] Следовательно, в случае варианта воплощения, в котором использован вышеупомянутый проводящий кабель 35, капот 33 функционирует как металлическое кольцо, которое составляет путь тока молнии.

[0059] Тогда, поскольку металлическое кольцо 5b не используется в качестве проводящего пути, например, становится необязательным удалять коррозионностойкое покрытие на части, на которую шайба нажимного винта 5i опирается в металлическом кольце 5b.

[0060] В настоящем варианте воплощения, одна пара металлических колец расположена на поверхности тела кожуха, образованного из композитного материала из армированных волокон с термоотверждающейся смолой. Эти металлические кольца обеспечены на определенных интервалах в направлении центральной оси тела кожуха и электрически соединены между собой через проводящий кабель, обеспеченный между ними. То есть проводимость между соответствующими металлическими кольцами обеспечена за счет проводящего кабеля, который соединяет их между собой. Более того, соответствующие металлические кольца соединяют с проводящими путями корпуса самолета или реактивного двигателя, который расположен на пути тока молнии.

[0061] Поэтому, даже в присутствии тела кожуха, образованного из композитного материала на пути тока молнии, одна пара металлических колец и проводящий кабель составляют путь тока молнии в позиции, где обеспечено тело кожуха. Следовательно, цилиндрический кожух реактивного двигателя может функционировать как путь тока молнии.

[0062] То есть, даже в случае, когда цилиндрический кожух включает в себя тело кожуха, образованное из композитного материала с высоким электросопротивлением, который не может образовывать путь тока молнии, цилиндрический кожух может функционировать как путь тока молнии (например, проводящий путь, когда в гондолу самолета ударила молния).

[0063] В дополнение, в случае, когда обеспечено множество проводящих кабелей, и каждый проводящий кабель электрически соединяет между собой одну пару металлических колец на позициях, которые расположены с интервалами друг от друга в периферийном направлении тела кожуха, путь тока молнии между обоими металлическими кольцами распределен в периферийном направлении тела кожуха.

[0064] Поэтому, можно предохранить ток молнии, который течет между металлическим кольцом 5b и металлическим кольцом 5c, от интенсивного течения в конкретный проводящий кабель 5d. Следовательно, даже когда ток молнии велик, нагрузка on каждый проводящий кабель 5d снижена.

[0065] В дополнение, поскольку ток молнии интенсивно не течет в конкретный проводящий кабель, можно предотвратить выход из строя электронных устройств, даже в случае, когда электронные устройства установлены на цилиндрическом кожухе, и ток молнии генерируется в одном или более электронных устройств, которые расположены вблизи конкретного проводящего кабеля, и через него течет ток молнии.

[0066] Цилиндрический кожух согласно настоящему варианту воплощения используют, например, в качестве кожуха вентилятора, который закрывает лопатку вентилятора реактивного двигателя. В этом случае, в одной паре металлических колец одно кольцо соединено с гондолой самолета, а другое соединено с внешней периферийной кромкой структурной направляющей лопатки реактивного двигателя, и между этими металлическими кольцами обеспечивают проводящий кабель, который электрически соединяет оба из них друг с другом. Следовательно, путь тока молнии может быть образован на кожухе вентилятора.

[0067] Цилиндрический кожух согласно настоящему варианту воплощения образован в виде формы двойной трубы, в которой, например, первая цилиндрическая секция и вторая цилиндрическая секция, которая меньше по диаметру, чем первая цилиндрическая секция, соединены между собой соединительной секцией. В этом случае, одна пара металлических колец расположена на соответствующих поверхностях первой цилиндрической секции и второй цилиндрической секции друг за другом, и между этими проводящими кольцами обеспечен проводящий кабель, который электрически соединяет оба из них между собой. Цилиндрический кожух в форме двойной трубы также может функционировать в качестве пути тока молнии.

[0068] Первая цилиндрическая секция также может быть использована в качестве кожуха двигателя, который обращен к кожуху вентилятора, закрывающему лопатку вентилятора реактивного двигателя и установлен внутри кожуха вентилятора, а вторая цилиндрическая секция также может быть использована в качестве кожуха компрессора, который закрывает компрессор реактивного двигателя. То есть в одной паре металлических колец, одно может быть также обеспечено на кожух двигателя реактивного двигателя, с которым связана внутренняя периферийная кромка структурной направляющей лопатки реактивного двигателя. В дополнение, другое металлическое кольцо из одной пары металлических колец также может быть обеспечено на кожухе компрессора реактивного двигателя, который соединен с лонжероном, имеющим один конец, соединенный с корпусом самолета. В этом случае, поскольку эти металлические кольца электрически соединены между собой проводящим кабелем, кожух двигателя и кожух компрессора может функционировать как проводящий путь тока молнии.

[0069] Следует отметить, что в случае, когда цилиндрический кожух согласно настоящему варианту воплощения используют в структурной части реактивного двигателя, в этом реактивном двигателе также достигаются вышеупомянутые рабочие эффекты.

1. Цилиндрический кожух, содержащий:

тело кожуха, которое выполнено из композитного материала, полученного путем пропитки армированных волокон термоотверждающейся смолой, и составляет цилиндрическую структурную часть реактивного двигателя;

одну пару цилиндрических металлических колец, которые соответственно расположены на позициях, которые расположены с интервалами друг от друга в направлении центральной оси тела кожуха на поверхности тела кожуха и которые соответственно связаны с отличными друг от друга проводящими частями корпуса самолета или реактивного двигателя самолета, в котором установлен реактивный двигатель; и

по меньшей мере один проводящий кабель, который электрически соединяет между собой одну пару металлических колец.

2. Цилиндрический кожух по п. 1, в котором

по меньшей мере один проводящий кабель включает в себя множество проводящих кабелей, и

каждый из проводящих кабелей электрически соединяет между собой одну пару металлических колец на позициях, которые расположены с интервалами друг от друга в периферийном направлении тела кожуха.

3. Цилиндрический кожух по п. 1 или 2, в котором

его используют в качестве кожуха вентилятора, который закрывает лопатку вентилятора реактивного двигателя, и в одной паре металлических колец одно кольцо соединено с гондолой самолета, а другое соединено с внешней периферийной кромкой структурной направляющей лопатки реактивного двигателя.

4. Цилиндрический кожух по п. 1 или 2, в котором

тело кожуха выполнено в виде формы двойной трубы, в которой первая цилиндрическая секция и вторая цилиндрическая секция, которая меньше по диаметру, чем первая цилиндрическая секция, соединены между собой через соединительную секцию, а одна пара металлических колец расположена на соответствующих поверхностях первой цилиндрической секции и второй цилиндрической секции друг за другом.

5. Цилиндрический кожух по п. 4, в котором

первую цилиндрическую секцию используют в качестве кожуха двигателя, который обращен к кожуху вентилятора, закрывающему лопатку вентилятора реактивного двигателя, и установлен внутри кожуха вентилятора, вторую цилиндрическую секцию используют в качестве кожуха компрессора, закрывающего компрессор реактивного двигателя, и в одной паре металлических колец одно кольцо соединено с внутренней периферийной кромкой структурной направляющей лопатки реактивного двигателя, а другое соединено с лонжероном, имеющим один конец, соединенный с корпусом самолета.

6. Реактивный двигатель, в котором

для цилиндрической структурной части используют цилиндрический кожух по п. 1, 2, 3, 4 или 5.



 

Похожие патенты:

Способ повышения реактивной тяги в турбореактивном двухконтурном двигателе включает подачу окислительного и горючего рабочего тела в проточный тракт первого контура, их смесеобразование, сгорание и последующее истечение из него продуктов сгорания с получением механической энергии для вращения вентилятора двигателя.

Газотурбинный двигатель содержит секцию (22) вентилятора, вал (40), выполненный с возможностью вращения относительно корпуса (64) вентилятора вокруг центральной оси (А) двигателя, зубчатую конструкцию (48), компрессор (44), неподвижную конструкцию (80) и по меньшей мере один опорный подшипник (82) вентилятора, поддерживающий втулку (60) вентилятора для вращения относительно неподвижной конструкции (80).

Двухконтурный турбореактивный двигатель содержит входное устройство, вентилятор, внутренний контур, внешний контур, сужающееся сопло. Внутри внутреннего контура расположены компрессор с отбором воздуха для охлаждения турбины, камера сгорания, турбины.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям со свободной силовой турбиной авиационного и наземного применения. Силовая свободная турбина включает в себя роликоподшипник, внутреннее кольцо которого закреплено в осевом положении гайкой, а также воздушное лабиринтное уплотнение с лабиринтным кольцом и статорным фланцем лабиринта.

Изобретение относится к капоту (20) газотурбинного двигателя, способному накрывать конус (24) вентилятора. Упомянутый капот содержит крепежное средство (27, 32, 36), способное входить в зацепление с соединительным средством (28, 33, 39) упомянутого конуса (24), чтобы удерживать упомянутый капот (20) и упомянутый конус (24) скрепленными между собой.

Газотурбинный двигатель содержит двигатель внутреннего контура, внутреннюю гондолу, гондолу вентилятора, вентиляторное сопло с изменяемой площадью сечения, вентилятор и редуктор.

Газотурбинный двигатель содержит секцию вентилятора, зубчатую передачу, предназначенную для приведения в действие секции вентилятора, компрессорную секцию и турбинную секцию.

Газотурбинный двигатель содержит гибкую опору для зубчатой передачи привода вентилятора. Первая турбинная секция имеет первую выходную площадь и способна вращаться с первой скоростью.

Газотурбинный двигатель содержит вентилятор, компрессорную секцию, камеру сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией, турбину привода вентилятора, сообщающуюся с камерой сгорания, редукторную систему, гибкую опору и смазочную систему.

Сужающееся-расширяющееся сопло турбомашины содержит кольцевой центральный конструктивный элемент и кольцевой кожух, коаксиально размещенный вокруг центрального конструктивного элемента таким образом, чтобы ограничивать вместе с ним кольцевой канал потока газов двигателя.

Изобретение относится к авиации и касается защиты поверхности от электромагнитной энергии. Компонент летательного аппарата содержит множество слоев, а также проводящий слой, расположенный в одной плоскости и вблизи множества слоев и формирующий область электрического разрыва, заданную зазором между смежными проводящими листами проводящего слоя.

Изобретение относится к защите крепежных элементов и касается герметизации крепежных элементов, проходящих через поверхность. Уплотнительное устройство содержит корпус, имеющий основание и колпачок.

Изобретение относится к защите от молний. Устройство (200) защиты от молнии для размещения на защищаемой конструкции (100) содержит первое покрытие и второе покрытие.

Группа изобретений относится к способу и устройству для снижения интенсивности электрического разряда, который возникает в системе транспортировки текучей среды в аэрокосмическом аппарате.

Изобретение относится к остеклению летательных аппаратов (ЛА). Узел остекления ЛА содержит остекление, включающее в себя слой, имеющий внешнюю поверхность и удлиненный участок, при этом толщина удлиненного участка меньше толщины остальной части слоя, причем удлиненный участок образует кромку по периметру слоя, прижимное уплотнение, опциональный узел отвода статических разрядов.

Изобретение относится к металлическому крепежному элементу с частичным смазочным покрытием и направлено на повышение возможности проведения электричества во всех слоях конструкции.

Турбовентиляторный реактивный двигатель содержит кожух вентилятора, секцию корпуса двигателя, лопатку статора, металлическую обшивку, пару соединительных несущих корпусов и проводник.

Изобретение относится к системе транспортировки текучей среды. Устройство для транспортировки текучей среды включает транспортный элемент (200).

Изобретение может быть использовано в аэрокосмической промышленности. Отверждаемый композитный материал содержит по меньшей мере один структурный слой армирующих волокон, пропитанных отверждаемой смолистой матрицей, и по меньшей мере одну проводящую композитную частицу, расположенную рядом или вблизи с указанными армирующими волокнами.

Электрически проводящая структура для пропускания и отвода электрического тока от основного тела выходной направляющей лопасти в наружную опорную структуру содержит обшивку из металла, покрывающую переднюю кромку основного тела лопасти, и электрически проводящую прокладку из металла, содержащую контактную часть, имеющую такой размер, чтобы перекрывать одним концом обшивку, и часть в виде шайбы, предназначенную для ввода болта для затягивания в опорную структуру, при этом одно или больше соединений, выбранных из группы, содержащей сварку, точечную сварку, пайку, соединение с помощью электрически проводящей пасты и зажим, создают соединение между концом обшивки и контактной частью.

Газотурбинный двигатель содержит вентиляторную секцию, содержащую вентилятор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси, и редуктор. Редуктор соединен с вентилятором и содержит планетарную приводную зубчатую передачу с заторможенным водилом с передаточным отношением, составляющим по меньшей мере 1,5. При этом вентилятор выполнен с возможностью вращения с обеспечением величины приведенной окружной скорости концевой части лопатки вентилятора более 1150, но менее 1400 футов в секунду. При этом степень двухконтурности составляет от 11,0 до 22,0. Технический результат настоящего изобретения заключается в улучшении характеристик газотурбинных двигателей, включая повышение теплового, передаточного и тягового коэффициентов полезного действия. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Тело кожуха для кожуха вентилятора в реактивном двигателе образовано путем использования композитного материала пластика, армированного углеродным волокном. Металлические кольца соответствующим образом прикреплены к передней кромке и задней кромке тела кожуха. Металлические кольца электрически соединены между собой проводящим кабелем. Как металлические кольца, так и проводящий кабель составляют путь тока молнии. Достигается функционирование цилиндрического кожуха как пути тока молнии, когда в самолет ударила молния, даже когда он создан с использованием композитного материала с высоким электрическим сопротивлением, и реактивного двигателя, в котором тот используется. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх