Защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов

Авторы патента:

Пахомов Сергей Васильевич (RU)

F02C7/055 - с входными сетками, экранами или заграждениями

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 2679819:

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

Изобретение относится к защите двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов содержит подвижную нижнюю панель (1), расположенную в корпусе (7) воздухозаборника, и имеет в нижней части две панельки (12, 13) нижней панели на двух поперечных осях. Панельки (12, 13) совершают одновременно колебательные перемещения вверх в поперечной плоскости нижней панели на углы α_n=25-30° с периодами колебаний Т=1,0-4,0 с. Кормовая панелька (12) расположена от кромки нижней панели (1) на относительной длине . Поперечная панелька (13) расположена на относительной длине , обе выполнены с относительной шириной , где l - длина нижней панели (1), м; b - ширина нижней панели (1), м; с - длина кормовой панельки (12), м; k - длина поперечной панельки (13), м; d - ширина панелек, м. Изобретение повышает эффективность устройства защиты двигателя на всех режимах работы на земле. 1 з.п. ф-лы, 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 двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, при этом нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели , имеет в кормовой части закрылок с относительной длиной закрылка 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°-20° относительно оси передней кромки воздухозаборника, при этом закрылок нижней панели совершает колебательные движения на угол α_З=25°-30° относительно оси передней кромки воздухозаборника с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина закрылка 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 (патент RU №2491208, МПК⁷ B64D 33/02, заявлен 21.09.2011).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за колебательного перемещения закрылка нижней панели относительно оси передней кромки воздухозаборника на угол α_З=25°-30° с периодом колебаний Т=1,0-4,0 с на его законцовках образуется нестационарное вихревое течение потока, приводящее к возможности увеличения ее интенсивности и образованию вихря, который способен отклоняться в сторону воздухозаборника и может привести к срывным режимам на передних кромках воздухозаборника и, следовательно, к снижению запаса газодинамической устойчивости двигателя.

Задача предложенного изобретения - повышение эффективности 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 одновременного колебательного перемещения вверх двух панелек нижней панели в ее поперечной плоскости.

Для решения этой задачи в известном защитном устройстве двигателя от попадания посторонних предметов, содержащем подвижную нижнюю панель, расположенную в корпусе воздухозаборника, имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении, установленную относительно оси передней кромки воздухозаборника под углом α =15°-25°, где нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели , и способной 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, и, имеющей в нижней части две панельки нижней панели на двух поперечных осях, которые совершают одновременно колебательные перемещения вверх в поперечной плоскости нижней панели на углы α_n=25°-30° с периодами колебаний Т=1,0-4,0 с, причем кормовая панелька расположена от кромки нижней панели на относительной длине , поперечная панелька расположена на относительной длине , обе выполнены с относительной шириной , где λ - длина выдвижения нижней панели, м; - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина кормовой панельки нижней панели, м; k - длина поперечной панельки нижней панели, м; d - ширина панелек 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 защитного устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг. 3 - то же, вид сверху, разрез А-А.

Защитное устройство включает в себя нижнюю панель 1, снабженной 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 установлена под углом α =25°-30° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели и с относительной шириной нижней панели , и имеет в нижней части кормовую панельку 12 с относительной длиной и поперечную панельку 13 с относительной длиной , которые выполнены с относительной шириной , и соединены соответственно с приводами 14 и 15, где - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина кормовой панельки нижней панели, м; к - длина поперечной панельки нижней панели, м; d - ширина панелек 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 7 от поверхности аэродрома 9 от 0,8 до 1,25. где λ - длина выдвижения нижней панели 1, м; Н- высота расположения нижней кромки воздухозаборника 7 от поверхности аэродрома 9, м.

Кормовая панелька 12 и поперечная панелька 13 способны к колебательным перемещениям в приводах соответственно 14 и 15 вверх на угол α_n=25°-30° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7 с периодом колебаний Т=1,0 - 4,0 с.

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 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 4 на угол α=25°-30° 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 приводы 14 и 15, которые начинают перемещать соответственно кормовую панельку 12 и поперечную панельку 13 вверх на угол α_n=25°-30°, которые совершают 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 защитное устройство работает аналогично.

В процессе взлета летательного аппарата 8 подаются сигналы на выключение приводов 14 и 15, которые фиксируют на угле α=25°-30° кормовую 12 и поперечную 13 панельки, нижняя панель 1 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 защитного устройства производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.

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

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность 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.

Защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, расположенную в корпусе воздухозаборника, имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении, установленную относительно оси передней кромки воздухозаборника под углом α=15-25°, где нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели , и способной 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, и, имеющей в нижней части две панельки, способных к совершению колебательных перемещений на угол α с периодами колебаний Т, отличающееся тем, что две панельки нижней панели на двух поперечных осях совершают одновременно колебательные перемещения вверх в поперечной плоскости нижней панели на углы α_n=25-30° с периодами колебаний Т=1,0-4,0 с, причем кормовая панелька расположена от кромки нижней панели на относительной длине , поперечная панелька расположена на относительной длине , обе выполнены с относительной шириной , где λ - длина выдвижения нижней панели, м; - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина кормовой панельки нижней панели, м; k - длина поперечной панельки нижней панели, м; d - ширина панелек 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.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям устройств для защиты воздухозаборников двигателей самолетов от попадания посторонних предметов и птиц.

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).

Воздухоочистительное устройство // 2561789

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в конструкции воздухоочистительных устройств газотурбинных установок (ГТУ), применяемых в качестве приводов, например, газоперекачивающих агрегатов или газотурбинных электростанций, для исключения возможности возникновения помпажа двигателя ГТУ.

Пиротолкатель заглушки воздухозаборного устройства воздушно-реактивного устройства // 2555069

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструктивным элементам двигателей летательных аппаратов. Пиротолкатель заглушки воздухозаборного устройства воздушно-реактивного двигателя состоит из корпуса, газогенератора с дроссельной шайбой, сбрасываемого с заглушкой поршня, разрушаемого элемента фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе и толкающего поршня, закрывающего в конце хода канал расположения сбрасываемого с заглушкой поршня своим торцом.

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.

Воздухозаборное устройство с заглушкой воздушно-реактивного двигателя // 2527800

Изобретение относится к авиационной технике, к конструктивным элементам двигателей летательных аппаратов, в частности к защитным устройствам различных типов воздушно-реактивных двигателей.

Воздухозаборная система газотурбинной установки, расположенной в укрытии // 2522151

Воздухозаборная система газотурбинной установки, расположенной в укрытии, содержит установленное снаружи укрытия воздухоочистительное устройство, включающее фильтрующие элементы и осадкозадерживающие козырьки и конфузор, соединенный через воздуховод с газотурбинной установкой.

Воздухоочистительное устройство газотурбинного привода // 2436976

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовке его к подаче в компрессоры газотурбинных двигателей (ГТД), применяемых в качестве приводов, например, газоперекачивающих агрегатов, газотурбинных электростанций для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа.

Устройство для защиты турбореактивного двигателя от попадания посторонних предметов // 2362029

Изобретение относится к авиационному оборудованию, в частности к воздухозаборникам турбореактивных двигателей. .

Турбореактивный двухконтурный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности // 2315879

Изобретение относится к турбореактивным двигателям сверхвысокой степени двухконтурности авиационного применения. .

Бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов // 2677841

Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2677828

Сверхзвуковой воздухозаборник (варианты) // 2672825

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздухозаборников реактивных двигателей. Сверхзвуковой воздухозаборник включает внутренний канал, образованный поверхностью сжатия и противолежащей ей обечайкой, которая при сверхзвуковом течении на входе формирует скачок, падающий на поверхность сжатия в положении, зависящем от скорости потока, при этом на поверхности сжатия, которая выполняется с продольными щелями слива пограничного слоя или перепуска воздуха, расположенными параллельно с некоторым шагом в поперечном потоку ряду, щели могут быть выполнены либо с их фиксированной шириной, либо с регулируемой шириной, что обеспечивается с помощью подвижных удлиненных в направлении потока элементов.

Асимметричный воздухозаборник для трехконтурного двигателя сверхзвукового самолета // 2670664

Изобретение относится к входным устройствам высокоскоростных летательных аппаратов. Асимметричный воздухозаборник для трехконтурного двигателя сверхзвукового самолета содержит пространственный клин (1), обечайку (2), боковые стенки (3), дозвуковой диффузор (6), горло и систему управления пограничным слоем.

Воздухозаборник для двигателя летательного аппарата // 2655977

Изобретение относится к двигателям летательных аппаратов. Воздухозаборник (20) для подачи воздуха в двигатель (16) летательного аппарата (10) содержит впускное отверстие (12) для всасывания воздуха, направленное в сторону направления движения летательного аппарата (10), и воздуховод (24), проходящий между указанным отверстием (12) и двигателем (16).

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.

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов // 2643060

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).

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

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.