Устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввтсинк
Соцнапнстнчвсинк
Респубпии 92764в (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву N 865694
/ (22) Заявлено 18. 01 ° 78 (2I ) 2572219/40-23 (5l)M. Кл. с ярисоелинениен заявки М (23) Приоритет
В 64 В 33/02
3Ьеудерстеапак комитет
СССР аа делан изебретеиий и аткрытий
Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень М 18
Дата опубликования описания 15. 05. 82 (53) УДК 629.7. . 036. 3(088. 8) t
К.Х.Григорян, И.Б.Иовчановский, И.Г.Ииримский, Ф.Ш.Гельмедов, С.И.Гинзбург и Л.Э.-И.Ольштейн (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
САМОЛЕТА ОТ ПОПАДАНИЯ ПОСТОРОННИХ
ПРЕДМЕТОВ
Изобретение относится к авиационному оборудованию в части размещения на самолете элементов заборников первичного воздуха для силовой установки.
Необходимость защиты силовой установки вызвана тем, что при взлете и посадке в воздухозаборник могут попасть посторонние предметы, подброшенные передним шасси и поднятые о вихрем, образующимся между поверхностью взлетно-посадочной полосы и поверхностью входного канала. Поскольку вихрь образуется при cpasнительно малых скоростях, время включения и отключения средств защиты лимитируется контактом переднего шасси со взлетно-посадочной полосой.
Средство защиты размещают во входном канале между самолетным воздухозаборником и входом в компрессор двигателя.
Известно устройство, содержащее одноступенчатый ротор с повернутыми к продольной оси радиальными лопатками, установленными во входном канале между воздухозаборником и двигателем на участке ограниченном центральным обтекателем, в котором смонтирован привод, а также сборник посторонНих предметов со входным отверстием 1) .
Недостатком этого устройства является отсутствие гарантии защиты и большие гидравлические сопротивления на входе в двигатель на перабочих режимах, а также сложность уст" ройства.
По основному авт.св. и". 865694 известно устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов при взлете и посадке, содержащее одноступенчатый ротор с повернутыми к фронту решетки радиальными лопатками, установленными во входном канале между воздухозаборником и двигателем на участке, ограниченном центральным
927644
3 обтекателем, а также привод ротора и сборник посторонних предметов со входным отверстием, выполненным на участке перед лопатками ротора, каждая из которых установлена в тормозном положении к приводу с угловым шагом
cos (arctg — )
j.n <0 где - угловой шаг лопаток;
k - -безразмерный коэффициент,зависящий от формы лопатки ротора, k - безразмерный коэффициент, 1
2 зависящий от соотношения диаметров входного канала и центрального обтекателя и максимально возможной скорости воздушного потока на входе 20 в двигатель;
d — временное сопротивление материала лопатки;
- удельный вес материала лопатки;
23
n - запас прочности лопатки 12).
В этом устройстве приводная турбина. ротора подключена к компрессору двигателя. Монтаж турбины обтекателя определяет относительно малый диаметр ее колеса и потому пониженный КПД. Необходимость отбора воздуха, сжатого в компрессоре двигателя и средств подачи и отключения ее на режимах, когда защита не требуется, несколько ограни-35 чивают экономичность и надежность устройства и характеризуют определенную сложность управления им.
Целью изобретения является, повышение экономичности устройства путем,40 увеличения КПД привода при упрощении его конструкции.
Поставленная цель достигается ! в результате того, что на концах ло" паток ротора смонтирован бандаж с выполненным HB нем приводом ротора, образованным турбинными лопатками,равномерно распределенными по периферии ротора, а в обечайке входного канала размещен канал. подвода приводного воздуха с сопловым аппаратом.
При этом, канал подвода приводного воздуха может быть соединен через створки подпитки с атмосферой. Обра- И щенную к лопаткам, ротора поверхность бандажа целесообразно выполнять в виде конфузора.
На чертеже представлено описываемое устройство в составе конструкции мотогондолы двигателя.
Одноступенчатый ротор 1 имеет повернутые к фронту решетки радиальные лопатки 2. Ротор установлен во входном канале 3 между воздухозаборником
4 и двигателем 5 на участке, ограниченном центральным обтекателем 6, Лопатки 2 установлены с угловым шагом
q = icos(arctg — )
ka б п где - угловой шаг, коэффициент,:зависящий от формы лопатки, k — коэффициент, зависящий .от соотношения диаметров входного канала 3 обтекателя 6; временное сопротивление матерйала; лопатки; ,1 — удельный вес материала лопатки;
n - -запас прочности лопатки.
Каждая из лопаток 2 установлена в тормозном положении к приводу, образованI ному турбинными лопатками 7, выполненными на бандаже 8, который смонтирован на периферии ротора на концах лопаток 2. В обечайке входного канала 3 перед лопатками 2 имеется входное отверстие 9 сборника 10 посторонних предметов и укреплен сопловой аппарат ll. Канал 12 подвода приводного воздуха к сопловому аппарату 11 соединен с компрессором двигателя 5 или через створки 13 подпитки и защитную сетку 14 с атмосферой.
Обращенную к лопаткам 2 поверхность бандажа 8 целесообразно выполнять
s виде конфузора.
При запуске двигателя 5 перед ним создается разряжение, обеспечивающее всасывание атмосферного воздуха компрессором двигателя.
Атмосферный воздух, имеющий избыточное давление по отношению к давлению, перед двигателем всасывается через створки подпитки 13, которые открываются под действием этого избыточного давления. Изменением или предварительным подбором сечения канала
12 обеспечивается вращение ротора в диапазоне угловых скоростей, при котором время перемещения в потоке воздуха постороннего предмета на ширину лопаточной решетки больше вре5 9276 мени перемещения лопатки 2 на величину шага - просвета между лопатками.
Э
Отработанный воздух с температурой, пониженной относительно атмосферной, смешивается с очищенным воздухом за 5 ротором 1, Вращательный момент лривода превышает противоположно направленный момент от взаимодействия лопаток 2 с потоком из воздухоэаборника. При столкновении посторонних предметов с лопатками 2 они отбрасываются против потока и либо выбрасываются через воздухозаборник 4, либо попадают через отверстие
9 в сборник 10.
Данное расположение привода значительно (пропорционально соотноше- . нию диаметра турбины при размещении ее в обтекателе и диаметра входного канала, т.е. по крайней иере, в 20
4-5 раза) повышает приводной момент устройства. Благодаря этому можно пропорционально уменьшить расход приводного воздуха при отборе его от компре ссора дви гателя. Предложенное расположение приводной турбины позволяет, кроме того, в ряде слу-; чаев вообще отказаться от отбора сжатого воздуха и осуществлять привод подпиточным воздухом, используя 30 разрежение в канале, В этом случае . йредельно упрощается автоматизация переключения ротора с режима защиты на режим авторотации. Как только относительная скорость встречного потока воздуха увеличится до значения, при котором давление перед двигателем
44 6 повысится, что произойдет на режиме, когда необходимость в защите отпала, створки 13 закроются, отключая питание привода.
Формула изобретения
1. Устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов по авт.св.
Р 865694, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности путем увеличения КПД при упрощении его конструкции, на концах лопаток ротора смонтирован бандаж с выполненным на нем приводом ротора, образованным турбинными лопатками, равномерно распределенными по периферии ротора, а в обечайке входного кана ла размещен канал подвода приводного воздуха с сопловым аппаратом.
2.Устройство по пп.1 и 2,о т л и ч аю щ е е с я тем, что канал подвода приводного воздуха соединен через створки подпитки с атмосферой.
3..устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что обращенная к лопаткам ротора поверхность бандажа выполнена в виде конфузора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Патент CIIIA 9979903,кл.60-39.09, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР и 865694 по заявке и 2464170/40-23, кл. B 64 В 33/02, 1977.
927644
Составитель Н. Берг
Редактор К. Волощук Техред М. Рейвес ! Заказ 3142/26 Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий t13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 
