Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя

Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя, содержащее четыре стенки, соединенные между собой разъемным соединением с образованием канала отвода рабочего газа. Стенки соединены попарно, образуя соединенные между собой входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа, имеющего криволинейную форму. Выходной элемент состоит из двух стенок, соединенных в горизонтальной плоскости двигателя. Входной элемент состоит из двух стенок, соединенных в вертикальной плоскости двигателя, и выполнен с возможностью крепления к корпусу наружного контура двигателя. Входной и выходной элементы выполнены из разных материалов. На внутренние поверхности стенок нанесено покрытие с требуемыми свойствами, например жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости. Технический результат: изобретение позволяет создать конструкцию сопла сложной пространственной формы, позволяющую наносить покрытие на его внутреннюю часть и снизить его общую массу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к нерегулируемым соплам газотурбинных двигателей.

Известно нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя, которое состоит из четырех плоских стенок, образующих прямой канал отвода рабочего газа. Все четыре стенки соединены между собой неразъемным соединением. При небольших габаритах сопла нанесение на внутренние поверхности любых покрытий невозможно или низко технологично. [1] (ЕР 1750001 А2, 07.02.2007)

Известно нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя, которое состоит из четырех плоских стенок, образующих сужающийся в сторону выхода прямой канал отвода рабочего газа. Все четыре стенки по ребрам соединены между собой разъемными фланцевыми соединениями. Во входной части сопла выполнен кольцевой фланец, с помощью которого сопло стыкуется с двигателем. Для создания герметичной конструкции сопла между стенками и фланцем установлены проставки. При небольших габаритах сопла нанесение на внутренние поверхности любых покрытий невозможно или низко технологично. Кроме того, конструкция сопла подразумевает выполнение его из одного материала, что приводит к увеличению массы всей конструкции, а достаточно простая и громоздкая форма сопла не позволяет вписать его в обводы летательного аппарата без ухудшения летно-технических характеристик (ЛТХ). [2] (US 2012/0255307 A1, 11.10.2012 - прототип).

Задачей предлагаемого изобретения является создание максимально легкой конструкции криволинейного дозвукового сопла, обеспечивающей возможность нанесения на внутренние стенки сопла покрытий с требуемыми свойствами.

Технический результат - создание легкой в сборке конструкции сопла сложной пространственной формы, позволяющей наносить на его внутреннюю часть покрытие с требуемыми свойствами и снизить его общую массу.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном нерегулируемом сопле газотурбинного двигателя, содержащем четыре стенки, жестко соединенные между собой с образованием канала отвода рабочего газа, согласно предложению стенки соединены попарно, образуя соединенные между собой входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа, имеющего криволинейную форму, при этом входной элемент состоит из двух стенок, соединенных в вертикальной плоскости двигателя, и выполнен с возможностью крепления к корпусу наружного контура двигателя, выходной элемент состоит из двух стенок, соединенных в горизонтальной плоскости двигателя, входной и выходной элементы выполнены из разных материалов, а на внутренние поверхности стенок нанесено покрытие с требуемыми свойствами. Входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа соединены между собой механическим разъемным, например фланцевым, соединением. Покрытие нанесено методом плазменного напыления.

Покрытие с требуемыми свойствами предполагает, например, свойства жаропрочности (способность материала сохранять прочностные свойства при высоких температурах), жаростойкости (способность сопротивляться газовой коррозии при высоких температурах), коррозионной стойкости (способность сопротивляться коррозии в агрессивных средах эксплуатации). Покрытия могут быть как в виде керамических объемных материалов, так и в виде тонкого слоя напиленного различными технологическими методами.

Наличие членения сопла на четыре части позволяет повысить технологичность нанесения покрытия на внутреннюю часть стенок сопла сложной пространственной формы. Выполнение соединения стенок разъемным облегчает сборку и позволяет осуществлять ремонт и перенанесение покрытия.

Криволинейная, например S-образная форма канала сопла отвода рабочего газа позволяет обеспечить лучшую компоновку двигателя на летательном аппарате, что улучшает ЛТХ последнего.

Стенки сопла соединены попарно с образованием входного и выходного элементов канала, что позволяет выполнить указанные элементы из различных материалов для облегчения массы всей конструкции. Возможны следующие варианты сочетания материалов, из которых изготовлены входной и выходной элементы канала - титановый сплав/жаропрочный никелевый сплав; алюминиевый жаропрочный сплав/жаропрочный никелевый сплав; титановый сплав/композит на основе углеродных волокон; интерметаллид титана/жаропрочный никелевый сплав и другие.

Соединение двух стенок входного элемента по вертикальной плоскости двигателя, а выходного элемента - по горизонтальной осуществляется для обеспечения жесткости конструкции сопла.

На чертеже представлен общий вид нерегулируемого сопла газотурбинного двигателя и схема его сборки.

Нерегулируемое сопло криволинейной формы состоит из входного элемента 1 и выходного элемента 2 канала отвода рабочего газа. Входной элемент 1 состоит из стенок 3, 4, соединенных между собой механическим разъемным соединением по продольным фланцам 5, 6 в вертикальной плоскости двигателя. Выходной элемент 2 состоит из стенок 7, 8, соединенных между собой по продольным фланцам 9, 10 механическим разъемным соединением в горизонтальной плоскости двигателя. На внутренние поверхности стенок 3, 4, 7, 8 сопла нанесено покрытие. Входной элемент 1 и выходной элемент 2 соединены между собой по поперечным фланцам 11, 12.

Сборку сопла осуществляют следующим образом.

Перед сборкой сопла на внутренние поверхности стенок 3, 4, 7, 8 наносят покрытие. Собирают входной элемент 1. Для этого стенки 3 и 4 соединяют по фланцам 5, 6 крепежными элементами, например болтами. Параллельно собирают выходной элемент 2. Для этого стенки 7, 8 соединяют по фланцам 9, 10 крепежными элементами, например болтами. Затем входной элемент 1 и выходной элемент 2 соединяют вместе по поперечным фланцам 11, 12 крепежными элементами, например болтами.

1. Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя, содержащее четыре стенки, жестко соединенные между собой с образованием канала отвода рабочего газа, отличающееся тем, что стенки соединены попарно, образуя соединенные между собой входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа, имеющего криволинейную форму, при этом входной элемент состоит из двух стенок, соединенных в вертикальной плоскости двигателя, и выполнен с возможностью крепления к корпусу наружного контура двигателя, выходной элемент состоит из двух стенок, соединенных в горизонтальной плоскости двигателя, входной и выходной элементы выполнены из разных материалов, а на внутренние поверхности стенок нанесено покрытие.

2. Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя по п. 1, отличающееся тем, что входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа соединены между собой разъемным соединением.

3. Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя по п. 1, отличающееся тем, что покрытие нанесено методом плазменного напыления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к системе охлаждения подшипников турбин газотурбинного двигателя самолета. Техническим результатом предложенной системы охлаждения является обеспечение работы газотурбинного двигателя на повышенных оборотах турбин, что дает возможность повысить мощность газотурбинного двигателя.

Турбина // 2677021
Изобретение относится к турбине, содержащей неподвижные направляющие лопатки турбины из композита с керамической матрицей, прикрепленные к корпусу турбины. Турбина содержит множество неподвижных направляющих лопаток, опорный элемент и корпус.

Изобретение относится к энергетике. Энергоустановка состоит из двух контуров - внутреннего и внешнего и газоотводящего канала.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к элементам маслосистемы авиационного газотурбинного двигателя. Коробка приводных агрегатов содержит зубчатое колесо, патрубок, подшипники, центробежную крыльчатку с лопатками.

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая установка состоит из двух контуров - внутреннего и внешнего и газоотводящего канала.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к подводу охладителя к валу авиационного газотурбинного двигателя, и может быть использовано в транспортном машиностроении.

Изобретение относится к твердым телам, имеющим искусственные пористые структуры, и касается низкопористого ауксетического листового материала. Конструкционный материал содержит конструкцию из структур с продолговатыми порами, причем каждая из структур с продолговатыми порами включает в себя одну или более субструктур, первое множество первых структур с продолговатыми порами и второе множество вторых структур с продолговатыми порами, причем каждая из первых и вторых структур с продолговатыми порами имеет большую ось и малую ось, большие оси первых структур с продолговатыми порами перпендикулярны большим осям вторых структур с продолговатыми порами, первые и вторые множества структур с продолговатыми порами расположены в матрице рядов и столбцов, при этом каждый из рядов и каждый из столбцов выполнен чередующимся между первыми и вторыми структурами с продолговатыми порами, первые и вторые структуры с продолговатыми порами выполнены в форме двутавровых щелевых отверстий, так что пористость структур с продолговатыми порами ниже значения около 10%, и конструкция из структур с продолговатыми порами определяет элементарные ячейки, которые в качестве реакции на одноосное напряжение обеспечивают демонстрацию листовым материалом поведения с отрицательным коэффициентом Пуассона.

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, в частности к малоразмерным газотурбинным двигателям летательных аппаратов. Газотурбинная силовая установка летательного аппарата содержит расположенные в корпусе воздухозаборный канал с полым центральным обтекателем, стойками и антиобледенительным устройством, двигатель с выходным валом, планетарный редуктор с механизмом переключения и стартер-генератор, расположенный в полости центрального обтекателя и выполненный в виде обратимой электрической машины, статор которой закреплен на корпусе, а ротор - через планетарный редуктор подключен к выходному валу двигателя.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к авиадвигателестроению. Техническим результатом является увеличение жесткости соединения, что приводит к повышению прочности и надежности узла соединения в случае динамической нагруженности, а именно при воздействии вибраций, а также снижение массы узла соединения в целом.

Изобретение относится к области турбинных двигателей, а более конкретно к устройству (13) и способу временного увеличения мощности по меньшей мере первого турбинного двигателя (5A).

Изобретение относится к стартер-генераторным устройствам для авиационных газотурбинных двигателей и способу их запуска, может быть использовано в системах электроснабжения, применяемых в летательных аппаратах, судах, других транспортных средствах и автономных объектах. Основная электрическая машина включает в себя: бесщеточный синхронный генератор с демпферной клеткой, возбудитель, подвозбудитель и вращающийся выпрямитель. На корпусе закреплены якорь основной электрической машины с якорной обмоткой, индуктор возбудителя с обмоткой возбуждения, якорь синхронного подвозбудителя с якорной обмоткой. На общем для трех машин валу закреплены явно выраженные полюса индуктора основной электрической машины с обмоткой возбуждения, блок вращающегося выпрямителя, якорь синхронного возбудителя с обмоткой и система постоянных магнитов синхронного подвозбудителя. Технический результат направлен на реализацию запуска ГТД с помощью основной электрической машины. 2 ил.

Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя, содержащее четыре стенки, соединенные между собой разъемным соединением с образованием канала отвода рабочего газа. Стенки соединены попарно, образуя соединенные между собой входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа, имеющего криволинейную форму. Выходной элемент состоит из двух стенок, соединенных в горизонтальной плоскости двигателя. Входной элемент состоит из двух стенок, соединенных в вертикальной плоскости двигателя, и выполнен с возможностью крепления к корпусу наружного контура двигателя. Входной и выходной элементы выполнены из разных материалов. На внутренние поверхности стенок нанесено покрытие с требуемыми свойствами, например жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости. Технический результат: изобретение позволяет создать конструкцию сопла сложной пространственной формы, позволяющую наносить покрытие на его внутреннюю часть и снизить его общую массу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх